汽车机械基础高教版教案：平面连杆机构吴建蓉编

教师授课教案20/20学年第学期课程汽车机械基础章节课题第九章平面连杆机构第1节 机构的组成与机构简图授课方法讲授所需教具多媒体课件授课时间月日节月日节月日节月日节授课班级目的要求.知道机器与机构的关系。.知道与零件的关系。.掌握运动副的概念及分类。.知道常用机构运动简图的符号。旧知复习.制动液、液压油、防冻液与制冷剂的主要性能要求。.制动液、液压油、防冻液与制冷剂的选择及使用原则。重点难点.机器与机构的关系。.构件与零件的关系。.运动副的概念及分类。.机构运动简图。教学过程复习5分钟第1节 机构的组成与机构简图第2节 35分钟小结5分钟课后作业教学后记教学内容旧知复习：.制动液、液压油、防冻液与制冷剂的主要性能要求。.制动液、液压油、防冻液与制冷剂的选择及使用原则。讲授新课： 第九章平面连杆机构第1节机构的组成与机构简图一、机器与机构.机器的组成虽然机器的品种、构造、性能和用途各不相同，但是它们都是由四个部分组成的，即动力部分、执行部分、传动部分和控制部分。St9|机器的组成部分机器类别动力部分执行部分传动部分控制部分波轮洗衣机电动机波轮带传动微电麻摩托车内燃机车轮链转动.E轴电气控制汽车内燃机车轮变速箱,差速器电气、澈电脑1.业机械手电动机机械手齿轮传动,连杆传动微电脑普通车床电动机卡已与刀具齿轮传动、带侍动等电气控制.机器的共同特征综合以上的各种不同机器，它们之间都存在着一些共同的特征：1）任何机器都是由许多实物人为的组合而成的。2）组成机器的各部分实物之间具有确定的相对运动。3）所有的机器都能作有效的机械功，代替或减轻人类的劳动，或进行能量的转换。结论：凡是机器都应当同时具备以上三个特征。.机构机构只具有机器的前两个特征，没有后一个特征。即机构也是人为的实物组合，各个组成部分之间也具有确定的相对运动。机器一般由一种或多种机构组成。由于机器的执行运动要求不同，组成机器的机构也不相同。从结构和运动的角度来看，机器与机构没有本质上的区别，习惯上将机器与机构统称为机械。.机械的类型按照机械的主要用途不同，机械可分为：（1）动力机械用来实现机械能与其它形式能量之间转换的机械，如电动机、内燃机、发电机、液压泵、空压机等。（2）加工机械用来改变物体结构或形状的机械，如金属加工机床、压力机、轧钢机、粉碎机、织布机、包装机等。（3）运输机械用来改变人或物体空间位置的机械，如汽车、火车、飞机、电梯、轮船、起重机等。（4）信息机械用来获取或处理各种信息的机械，如复印机、打印机、绘图机、照相机、摄像机等。二、构件与零件.构件构件是机器中每一个独立的运动单元构件可以是单一的零件，也可以是多个零件组成的刚性连接体这些刚性连接的零件之间不能产生相对的运动。.零件零件是组成机器的每一个单独的实体是机器制造的基本单元，如螺钉、螺帽、齿轮、轴承等。三、运动副及其分类.运动副使两个构件直接接触、又能保持一定的相对运动的连接形式称为运动副。.运动副的分类根据运动副中两构件的接触形式不同，平面运动副分为低副和高副。（1）低副指两个构件之间作面接触的运动副，称为低副。低副又分为转动副（两构件在接触面作相对转珈口移动副（两构件在接触面作相对直线移动）。（2）高副指两个构件之间通过点或线接触的运动副称为高副。四、机构运动简图用线条表示构件，用简单的符号表示运动副的类型，按一定比例确定运动副的相对位置，这种表示机构与构件运动关系的简明图形称为机构运动简图。常用机构运动简图的符号见表-2。课堂练习:小结：.机器与机构的关系。.构件与零件的关系。.运动副的概念及分类。.机构运动简图。教师授课教案20 /20学年第学期课程汽车机械基础章节课题第九章平面连杆机构第2节平面连杆机构授课方法讲授所需教具多媒体课件授课时间月日月日月日月日

节节节节授课班级目的要求.知道平面连杆机构的基本形式。.会判别平面连杆机构的形式。旧知复习.机器与机构的关系。.构件与零件的关系。.运动副的概念及分类。重点难点.平面连杆机构的基本形式。.铰链四杆机构的形式判别。教学过程复习5分钟第3节 平面连杆机构第4节 35分钟小结5分钟课后作业教学后记教学内容旧知复习：1.机器与机构的关系。.构件与零件的关系。.运动副的概念及分类。讲授新课： 第九章平面连杆机构第2节平面连杆机构一、平面连杆机构的基本形式平面连杆机构的运动特点：将主动杆件的连续匀速转动转换成从动杆件的变速摆动或移动。杆件：平面连杆机构的四个构件大部分呈杆状，习惯上称其构件为杆件。铰链四杆机构：4个杆件经过4个铰链（即转动副）连接而成，称为铰链四杆机构。机架：铰链四杆机构中固定不动的构件4称为机架。连架杆：与机架相连的构件1、3称为连架杆。连杆：连接两连架杆的构件2称为连杆。曲柄：能相对机架作3600转动的连架杆1称为曲柄。摇杆：相对机架作小于360°范围内往复摆动的连架杆3称为摇杆。按不同运动特点，铰链四杆机构分为三种基本形式。c⑸结构 的运动简图图।।镜链四杆机构1一曲柄•一连杆一一摇杆孑金一机架.曲柄摇杆机构如果铰链四杆机构中的两连架杆中有一个为曲柄，另一个为摇杆，则该机构称为曲柄摇杆机构。.双曲柄机构如果铰链四杆机构中的两连架杆都为曲柄，则该机构称为双曲柄机构。.双摇杆机构如果铰链四杆机构中的两连架杆都为摇杆，该机构称为双摇杆机二、铰链四杆机构基本形式的判别铰链四杆机构属于哪一种类型不仅取决于机构中各杆件的长度关系，还与选取哪一个杆件作机架有关。首先，要看四杆机构各杆件的长度，如果最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆之和，则该机构不可能存在曲柄，只能是双摇杆机构。其次，如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆之和，则该机构可能存在曲柄，但还要看取哪一个杆件作为机架，才能确定是否存在曲柄。（1）如果取最短杆的相邻杆作为机架，最短杆作为曲柄，另一连架杆作为摇杆，则该机构存在曲柄，称为曲柄摇杆机构。（2）如果取最短杆作为机架，相邻两杆件均为曲柄，则该机构存在两个曲柄，称为双曲柄机构。（3）如果取最短杆的对面杆件作为机架，则该机构无曲柄存在，称为双摇杆机构。课堂练习

小结：.平面连杆机构的基本形式。.铰链四杆机构的形式判别。20 /20学年教师授课教案20 /20学年章节课题第九章平面连杆机构第3节 铰链四杆机构的运动特性与演化授课方法讲授所需教具多媒体课件授课时间月日节月日节月日节月日节授课班级目的要求.了解铰链四杆机构的运动特性。.知道铰链四杆机构的演化形式。旧知复习.平面连杆机构的基本形式。.铰链四杆机构的形式判别。重点难点.平面四杆机构的运动特性。.铰链四杆机构的演化形式。第学期课程汽车机械基础

教学过程复习5分钟第3节 铰链四杆机构的运动特性与演化35分钟小结5分钟课后作业教学后记教学内容旧知复习：1.平面连杆机构的基本形式。2.铰链四杆机构的形式判别。讲授新课： 第九章平面连杆机构第3节铰链四杆机构的运动特性与演化一、曲柄摇杆机构的两个运动特性.急回特性当曲柄作匀速转动时，摇杆来回摆动的速度不相等。摆动回来的速度快，摆动过去的速度慢，曲柄摇杆机构的摇杆快速摆回的特性称为急回特性。

1800+^图9-21曲1800+^图9-21曲柄摇杆机构的急回特性分析(1)运动特性分析I：作行程设曲柄AB为主动件，以等角速度q作顺时针转动；摇杆CD为执行件，向右摆动为工作行程，向左摆动为返回行程。主动件作等速转动时作往复运动的执行件在返回行程中的平均速度大于工作行程的平均速度的特性，称为急回特性。(2)工程应用第一种情况：工作慢速前进、快速返回，以利于切削、冲压等工作的进行，如图9-22所示刨床的切削加工，具有急回特性，有利提高生产率。第二种情况：正、反行程均在工作，无急回要求，如的-23所示印染中布匹的定折机构，这时K=1。第三种情况:某些要求快进慢退的机构，如用于矿山破碎矿石的颚式破碎机，要求颚板快进慢退，使被破碎的矿石能及时退出颚板，避免矿石破碎过细，K<1。

图972刨床切削加工 图9-23定折机构.传力特性（1）压力角与传动角在图9-25所示的曲柄摇杆机构中，主动件曲柄经连杆传递到从动件摇杆上C点的力F，与受力点运动速度%之间所夹的锐角a，称为机构在该位置的压力角。压力角a的余角》称为传动角。结论：压力角a和传动角7在机构运动过程中是变化的。图9-25传力特性分析（2）死点位置在图9-21所示的曲柄摇杆机构中，如果取摇杆作为主动件，曲柄作为从动件，当摇杆在左、右两个极限位置时，连杆与曲柄共线，通过连杆施加于曲柄的作用力正好经过曲柄的转动中心4耳C1或AB2C2共同在一条直线上，连杆对曲橱点的推动力矩为零，无法使曲柄转动，出现顶死现象，使整个机构处于静止状态，机构的这种位置称为死点位置。结论：为了使机构可以顺利地通过死点，可以在曲柄上安装飞轮，利用转动惯性轮闯过死点位置，或用错位的方法来克服死点位置。二、铰链四杆机构的演化.曲柄滑块机构当摇杆的长度为无限长时，摇杆的左、右极限位置的夹角将变成零，摇杆的摇动变成了滑动，曲柄摇杆机构将转化成曲柄滑块机构。分类：曲柄滑块机构按曲柄转动中心与滑块是否在同一条直线上，分为对心曲柄滑块机构和