铰链四杆机构的运动特性分析

铰链六杆机构的运动分析

1. 题目：铰链六杆机构的运动分析

如图所示，已知铰链六杆机构各构件的尺寸为:AB=100mm,BC=370mm,

CD=150mm,DE=150mm,EF=250mm,a=120mm,b=360mm,c=90mm,=45°及原动件1以转速n=1000npm逆时针转动，计算杆2，3，4及滑块5的角位移，角速度，角加速度及位移，速度和加速度，并绘制出运动线图。

2. 数学模型

（1） 位置分析

由图知：

,

即：

由几何关系：

(2)速度分析

对（1）

中

式

子

关

于

时

间

t

求

对应矩阵：

(3)加速度分析

对（2）中式子关于时间t求导，得：

导

得

：

对应矩阵：

+=

3、程序设计 主程序文件

%1.输入已知数据 clear; l1=100; l2=370; lcd=150; lde=150; l4=250;; a=120; b=360; c=90; n=1000; du=180/pi; hd=pi/180;

omega1=2*pi*n/60; alpha1=0;

%2.调用子函数计算机构位

《铰链四杆机构》说课稿

一、教材分析

1.教材的地位及作用

本节课是高等教育出版社《数控加工机械基础》项目三“机械传动装置及零部件”中的课题四中的任务一。研究和探讨了铰链四杆机构类型判别条件，可以说本节课是课题四内容的核心，是《机械基础》课程学习的重点，在基础理论课与专业课之间起着承上启下的作用。 2.学情分析 （1）专业水平

《铰链四杆机构》这节内容是本课程的一个重点，它实用性很强，而职校学生基础差，学习积极性不高，行为习惯也不好，观察能力和专业水平能力都比较差。 （2）采取措施

在设计教学活动时，将大量时间让学生观察动画与例举生活实例，采用微课教学，并用实验来验证理论，进而让理论知识为实践服务。 3.教学目标

结合学生的实际情况和教材的知识结构以及对教材的分析，我确定了如下教学目标：

（1）知识目标：掌握铰链四杆机构的曲柄存在条件以及四杆机构类型的判别原则。

（2）能力目标： 结合生活实例，帮助学生正确判别它们各为铰链四杆机构中的何种类型

（3）发展目标：培养学生的观察力和对知识的求知欲，养成积极主动地学习习惯，学会理论联系实际，动手操作、积极参与到学习中去 。 4.教学重点、难点确定

本着教材内容和学生当前

《铰链四杆机构》说课稿

一、教材分析

1.教材的地位及作用

本节课是高等教育出版社《数控加工机械基础》项目三“机械传动装置及零部件”中的课题四中的任务一。研究和探讨了铰链四杆机构类型判别条件，可以说本节课是课题四内容的核心，是《机械基础》课程学习的重点，在基础理论课与专业课之间起着承上启下的作用。 2.学情分析 （1）专业水平

《铰链四杆机构》这节内容是本课程的一个重点，它实用性很强，而职校学生基础差，学习积极性不高，行为习惯也不好，观察能力和专业水平能力都比较差。 （2）采取措施

在设计教学活动时，将大量时间让学生观察动画与例举生活实例，采用微课教学，并用实验来验证理论，进而让理论知识为实践服务。 3.教学目标

结合学生的实际情况和教材的知识结构以及对教材的分析，我确定了如下教学目标：

（1）知识目标：掌握铰链四杆机构的曲柄存在条件以及四杆机构类型的判别原则。

（2）能力目标： 结合生活实例，帮助学生正确判别它们各为铰链四杆机构中的何种类型

（3）发展目标：培养学生的观察力和对知识的求知欲，养成积极主动地学习习惯，学会理论联系实际，动手操作、积极参与到学习中去 。 4.教学重点、难点确定

本着教材内容和学生当前

江苏省技工院校优秀教学成果评比参评教案

铰链四杆机构的组成与分类

作者：泰州技师学院 闵建

学 科 课 题 教 材 教 学 目 标 教 学 机械基础 课 型 新授课 课 时 2课时 《铰链四杆机构的组成与分类》 班级 2011级机电（1）班 全国中等职业学校机械类通用教材 《机械基础》 （第四版） 中国劳动社会保障出版社出版 知识目标 能力目标 情感目标 （1）理解铰链四杆机构的组成 （2）掌握铰链四杆机构的类型及应用 培养学生自学能力、创新能力、合作能力 1、培养学生团结协作的精神，激发学生的学习兴趣 2、培养学生坚忍不拔的品质 铰链四杆机构的类型及特点 重 点 教 学 铰链四杆机构运动特点分析 教学 用具 多媒体教学自制课件 难 点 学生前面学习了平面连杆机构的相关概念及特点，为今天将要学习的铰链四杆机构的组成及特点打下了理论基础。 本节课我通过播放视频和提出问题导入新课，在教学过程中我为学生演示一系列形象直观的动画，并不断的提出问题，采用做游戏的方式解决教材 处理 思路 提出的问题，充分激发学生的学习兴趣，调动学生的学习热情，使学生积极主动的参与到课堂

铰链四杆机构的组成和分类

复习提问

平面 连杆机构 的特点

铰链 四杆机构 的定义

观察图片

铰链四杆机构由 几部分组成？各 部分的名称是什 么？

大家看铰链四 杆机构的投影 简图

任务一：探究铰链四杆机构的组成 想一想： 观察铰 链四杆机构 两根连架 由几部分组 杆的运动 成？ 形式有什 么不同？

铰链四杆机构的运动

你答对了吗？曲柄：能 够做整周 运动的连 架杆。 连杆：只能 根据两根连架 在一定范围 杆的运动形式 内摆动的连 架杆。

任务二：探究铰链四杆机构的分类准备 实验 材料教具准备 教室布置

硬纸板取材：鞋盒、 牙膏盒、饼干盒等 连接部分取材：螺 栓、螺母、图钉、粗 毛线等。

任务二：探究铰链四杆机构的分类分组教具准备 教室布置

黑板 投影设备各组推 选一名小组 长。

任务二：探究铰链四杆机构的分类甲 乙 丙 丁

Phase 1

Phase 2

Phase 3

Phase 4

甲同学 任选四根硬 纸条。

乙同学 测量每条边 的长度并做 记录。

丙同学 将四根硬纸 条用图钉连 接分别固定 其中一条边。

丁同学 转动其他三 条边，观察 另外三边的 运动情况。

总结巩固：由每组代表说明实验结果。

你能得到下面哪种类型的四杆机构？双摇杆机构

曲柄摇杆机构

铰链四杆机构 的两根连架杆中 一

铰链四杆机构的组成和分类

复习提问

平面 连杆机构 的特点

铰链 四杆机构 的定义

观察图片

铰链四杆机构由 几部分组成？各 部分的名称是什 么？

大家看铰链四 杆机构的投影 简图

任务一：探究铰链四杆机构的组成 想一想： 观察铰 链四杆机构 两根连架 由几部分组 杆的运动 成？ 形式有什 么不同？

铰链四杆机构的运动

你答对了吗？曲柄：能 够做整周 运动的连 架杆。 连杆：只能 根据两根连架 在一定范围 杆的运动形式 内摆动的连 架杆。

任务二：探究铰链四杆机构的分类准备 实验 材料教具准备 教室布置

硬纸板取材：鞋盒、 牙膏盒、饼干盒等 连接部分取材：螺 栓、螺母、图钉、粗 毛线等。

任务二：探究铰链四杆机构的分类分组教具准备 教室布置

黑板 投影设备各组推 选一名小组 长。

任务二：探究铰链四杆机构的分类甲 乙 丙 丁

Phase 1

Phase 2

Phase 3

Phase 4

甲同学 任选四根硬 纸条。

乙同学 测量每条边 的长度并做 记录。

丙同学 将四根硬纸 条用图钉连 接分别固定 其中一条边。

丁同学 转动其他三 条边，观察 另外三边的 运动情况。

总结巩固：由每组代表说明实验结果。

你能得到下面哪种类型的四杆机构？双摇杆机构

曲柄摇杆机构

铰链四杆机构 的两根连架杆中 一

铰链四杆机构的组成和分类

复习提问

平面 连杆机构 的特点

铰链 四杆机构 的定义

观察图片

铰链四杆机构由 几部分组成？各 部分的名称是什 么？

大家看铰链四 杆机构的投影 简图

任务一：探究铰链四杆机构的组成 想一想： 观察铰 链四杆机构 两根连架 由几部分组 杆的运动 成？ 形式有什 么不同？

铰链四杆机构的运动

你答对了吗？曲柄：能 够做整周 运动的连 架杆。 连杆：只能 根据两根连架 在一定范围 杆的运动形式 内摆动的连 架杆。

任务二：探究铰链四杆机构的分类准备 实验 材料教具准备 教室布置

硬纸板取材：鞋盒、 牙膏盒、饼干盒等 连接部分取材：螺 栓、螺母、图钉、粗 毛线等。

任务二：探究铰链四杆机构的分类分组教具准备 教室布置

黑板 投影设备各组推 选一名小组 长。

任务二：探究铰链四杆机构的分类甲 乙 丙 丁

Phase 1

Phase 2

Phase 3

Phase 4

甲同学 任选四根硬 纸条。

乙同学 测量每条边 的长度并做 记录。

丙同学 将四根硬纸 条用图钉连 接分别固定 其中一条边。

丁同学 转动其他三 条边，观察 另外三边的 运动情况。

总结巩固：由每组代表说明实验结果。

你能得到下面哪种类型的四杆机构？双摇杆机构

曲柄摇杆机构

铰链四杆机构 的两根连架杆中 一

铰链四杆机构教案

兰溪技工学校 高涛

【教学目的】 掌握铰链四杆机构中曲柄存在的条件 掌握铰链四杆机构的基本类型及判别方法 【教学重点】 铰链四杆机构的基本类型及其判别方法 【教学难点】 铰链四杆机构类型判别方法的理解 【教学方法】 分析引导、启发讨论、动画展示（模型） 【课时安排】 1课时

【导 入】 复习上节课所学内容，铰链四杆机构的组成及分类。 一、铰链四杆机构的组成

1、机架：固定不动的构件 2、连架杆：直接与机架连接的构件 3、连杆：不与机架直接连接的构件

4、曲柄：与机架相连，能绕其回转中心做整周转动的构件 5、摇杆：与机架相连，只能在某一角度内摆动的构件（不能够做整周连续回转）

引导学生理解:曲柄、摇杆都是连架杆，区别在于能否绕其回转中心做整周转动。

二、铰链四杆机构的基本形式

利用自制的模型演示，引出四杆机构的三种基本形式：曲柄摇杆 机构、双曲柄机构、双摇杆机构。（学生操作，教师引导，师生合作）

1、曲柄摇杆机构 2、双曲柄机构 3、双摇杆机构 【引入新课】

三、铰链四杆机构类型的判别

由上述三种基本形式中可知，它们的根本区别：连架杆是否为曲柄。而连架杆能否成

教材名称：机械基础常识

《铰链四杆机构的曲柄存在条件》教学设计

【设计的基本理念】

本课根据中职学生的知识水平和已有的知识、技能、经验和兴趣，打破传统的先教后学的教学方式，以学生的学为主，教师点拨为辅，让学生在任务的引领下积极主动地参与学习，经过思考、自主探究、互相协助、“理实一体化”后进行归纳总结，达成教学目标。旨在创造以学生为主体，教师为主导，使学生参与、自主协作、探索创新的学习模式，从而极大地激发学生学习的兴趣、动力，在参与过程中使学生获得极大的成就感，进而增强学生的自信心，从而增强了机械基础课堂教学的实效性，提高了机械基础的教学质量

【教材分析】

1、本节是本课程的核心内容之一，它既是前面所学内容的实践应用，又是从曲柄存在条件过渡到判别别铰链四杆机构的桥梁，在起着承前启后的作用的同时，将理论内容过渡到实践应用。

2、通过学习本节内容，可以提高学生对铰链四杆机构正确判别的能力 。 3、主要内容：铰链四杆机构类型的判别：

判别铰链四杆机构的类型 铺垫

曲柄存在的条件

【学情分析】

1、专业水平

《机械基础》是一门综合性较强的专业基础课程，也是专业基础课程中较难掌握的一门课。《铰链四杆机构的判别》这节内容是本课程的一个重点

转动导杆机构的运动分析

% 转动导杆机构运动分析
% 已知条件
n=200;omega_1=pi*n/30; % 主动件导杆转速和角速度(rad/s) lambda=0.5; % 机构尺度系数
alpha_p=45; % 机构许用压力角
du=180/pi;hd=pi/180; % 角度与弧度转换系数
disp ' ******** 已知条件 ********'
fprintf (' 导杆转速 n = %3.4f r/min \n',n)
fprintf (' 导杆角速度 omega_1 = %3.4f rad/s \n',omega_1)
fprintf (' 机构尺度系数 lambda = %3.4f \n',lambda)
fprintf ('机构许用压力角 alpha_p = %3.4f °\n',alpha_p)
% 1-计算机构运动参数
for phi_1=1:360
phi_3(phi_1)=phi_1-asin(lambda*sin