16平面四桿機(jī)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用

1、課題：平面連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用及特點(diǎn)教材分析:本課題選自李世維主編、高等教育出版社出版的中等職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材機(jī)械基礎(chǔ)(機(jī)械類)第6章“常用機(jī)構(gòu)”中“§6-1平面連桿機(jī)構(gòu)”的內(nèi)容。本節(jié)課內(nèi)容主要介紹的錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用及特點(diǎn)。學(xué)情分析：中職生文化基礎(chǔ)差、學(xué)習(xí)能力較弱、學(xué)習(xí)的主動(dòng)性不強(qiáng)，這是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)，也是一個(gè)普遍的現(xiàn)實(shí)問題，但他們對(duì)新事物有較強(qiáng)的好奇心，善于聯(lián)想，從這一現(xiàn)狀出發(fā)，教學(xué)中應(yīng)以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性為出發(fā)點(diǎn)，以生活中的實(shí)例為教學(xué)模型，擴(kuò)散思維，歸納總結(jié)來組織教學(xué)，讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題，解釋問題的思索中提高對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣，不斷積累專業(yè)知識(shí)，并能活學(xué)活用，理論聯(lián)系實(shí)踐。教學(xué)目標(biāo)

2、：1 .知識(shí)目標(biāo)(1)掌握較鏈四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用實(shí)例；2 2)了解較鏈四桿機(jī)構(gòu)的急回特性及應(yīng)用實(shí)例；3 3)掌握錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置及應(yīng)用實(shí)例。2 .能力目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，從生活中，從身邊去挖掘教學(xué)模型，學(xué)以致用。3 .情感目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生口頭表達(dá)能力，如何去欣賞別人的優(yōu)點(diǎn)，如何去肯定別人，從而培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)，合作意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)：1.銀鏈四桿機(jī)構(gòu)的急回特性2.錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。教學(xué)難點(diǎn)：極位夾角和擺角的畫法。課時(shí)安排：2課時(shí)教學(xué)手段：利用多媒體輔助教學(xué)教學(xué)方法：情景教學(xué)、啟發(fā)引導(dǎo)、講練結(jié)合學(xué)法指導(dǎo)：教法與學(xué)法室相輔相成的，教法直接影響學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握和能力的提高，而學(xué)法指導(dǎo)是

3、學(xué)生智力發(fā)展目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的重要途徑。教學(xué)過程：(一)新課導(dǎo)入教學(xué)模型實(shí)物展示，多媒體展示汽車雨刮器動(dòng)畫，雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)動(dòng)畫，引出新課(二)新課講授：一、錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)兩連架桿中一為曲柄、一為搖桿的錢鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，如圖所示，曲柄AB為主動(dòng)件，并作等速運(yùn)動(dòng)。從動(dòng)搖桿CD將在弧C1C2范圍內(nèi)作變速往復(fù)擺動(dòng)，C1、C2兩個(gè)位置是搖桿搖擺的兩個(gè)極限位置。(1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)能將曲柄的整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成搖桿的往復(fù)擺動(dòng)。曲柄主動(dòng)，搖桿從動(dòng)。如剪刀機(jī)、篩砂機(jī)、攪拌機(jī)以及碎石機(jī)等，都可以連oo妁刀機(jī)篩砂機(jī)(C)推林機(jī)續(xù)的工作。（2）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，除可將曲柄的整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成搖

4、桿的往復(fù)擺動(dòng)外，也可以使搖桿的擺動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲柄的整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。搖桿主動(dòng)，曲柄從動(dòng)。如縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)。當(dāng)踏板（主動(dòng)件）作上下往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，通過連桿使曲柄（從動(dòng)件）作整周轉(zhuǎn)動(dòng)，再經(jīng)過帶傳動(dòng)驅(qū)使機(jī)頭主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。2、雙曲柄機(jī)構(gòu)。兩連架桿均為曲柄的錢鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)，如圖2-7所示。雙曲柄機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是：當(dāng)主動(dòng)曲柄作等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)曲柄隨之作變速轉(zhuǎn)動(dòng)（即從動(dòng)曲柄在每轉(zhuǎn)一周中的角速度，有時(shí)大于主動(dòng)曲柄的角速度，有時(shí)小于主動(dòng)曲柄的角速度）。（1）不等長(zhǎng)雙曲柄。如慣性篩分機(jī)。當(dāng)曲柄AB作等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，另一個(gè)曲柄CD作周期性的變速轉(zhuǎn)動(dòng)，EF桿連接物料和CD桿，利用CD的變速轉(zhuǎn)動(dòng)和物料的慣性達(dá)到篩分目的。（2）

5、等長(zhǎng)雙曲柄1）平行雙曲柄雙曲柄機(jī)構(gòu)中，當(dāng)兩曲柄長(zhǎng)度相等而且平行時(shí)（即其他兩桿的長(zhǎng)度也相等），稱為平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。如圖所示，這時(shí)四根桿組成了平行四邊形，平行雙曲柄機(jī)構(gòu)的兩曲柄旋轉(zhuǎn)方向相同，角速度相等。2）反向雙曲柄雙曲柄機(jī)構(gòu)如果對(duì)邊長(zhǎng)度相等，但互不平行，則稱為反向雙曲柄機(jī)構(gòu)。如圖所示，反向雙曲柄機(jī)構(gòu)的兩曲柄旋轉(zhuǎn)方向相反，角速度不相等。平行雙曲柄機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中，主動(dòng)曲柄AB轉(zhuǎn)動(dòng)一周，從動(dòng)曲柄CD將會(huì)出現(xiàn)兩次與連桿BC共線位置，這樣會(huì)造成從動(dòng)曲柄CD運(yùn)動(dòng)的不確定現(xiàn)象為避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，除可利用從動(dòng)曲柄本身的質(zhì)量或附加一轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的飛輪，利用其慣性作用來導(dǎo)向外，還可用增設(shè)輔助機(jī)構(gòu)或?qū)⑷舾山M相同機(jī)

6、構(gòu)錯(cuò)列等方法來解決。圖示為機(jī)車主動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)裝置。它是增設(shè)了一個(gè)曲柄EF的輔助構(gòu)件，保證被C(vy/聯(lián)動(dòng)的各輪與主動(dòng)輪作相同的運(yùn)動(dòng)。圖示為兩組車輪的錯(cuò)列裝置，利用左右兩組車輪相錯(cuò)90。的方法，而使車?yán)铡繖C(jī)楮運(yùn)芯陸傕上圖a是港口用起重吊車，吊鉤的移動(dòng)軌跡近似水平線輪能正常運(yùn)行公共汽車車門啟閉機(jī)構(gòu)。這是應(yīng)用反向雙曲柄機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例，當(dāng)主動(dòng)曲柄(/XTG*1AB轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過連桿BC使從動(dòng)曲柄CD朝反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證兩扇車門能同時(shí)開啟和關(guān)閉到預(yù)定的各自位置3、雙搖桿機(jī)構(gòu)。兩連架桿均為搖桿的錢鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)，搖桿都只能擺動(dòng)一定角度，即搖擺范圍不超過這兩個(gè)極限點(diǎn)上圖b是自卸載貨汽車的翻斗機(jī)構(gòu)，AD桿

7、是固定桿，當(dāng)液壓缸中輸入壓力油時(shí)，活塞桿向右伸出，使AB和CD向右搖動(dòng)，從而使車斗貨物卸下。二、錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性1、急回特性：當(dāng)主動(dòng)件作等速運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件空回行程的平均速度大于工作行程的平均速度的性質(zhì)，稱為機(jī)構(gòu)的急回特性。圖示為一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，設(shè)曲柄AB為原動(dòng)件，在其轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，有兩次與連桿共線，這時(shí)，搖桿CD分別位于兩極限位置C1D和C2Q曲柄搖桿機(jī)構(gòu)所處的這兩個(gè)位置，稱為極位。極位夾角：曲柄與連桿兩次共線位置之間所夾的銳角9,稱為極位夾角。擺角：搖桿兩個(gè)極限位置之間所夾銳角2、死點(diǎn)：當(dāng)主動(dòng)件通過連桿作用于從動(dòng)件上的力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心，不能使從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)而出現(xiàn)“頂死”現(xiàn)象的位置，

8、稱為死點(diǎn)位置。當(dāng)搖桿為主動(dòng)件，且從動(dòng)曲柄與連桿成一直線時(shí)機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，在平面四桿機(jī)構(gòu)中是否存在死點(diǎn)位置，決定于從動(dòng)件是否與連桿共線。(1)順利通過死點(diǎn)的辦法：增設(shè)輔助機(jī)構(gòu)，如機(jī)車主動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。采用機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列，使各組機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)相互錯(cuò)開，如機(jī)車車輪錯(cuò)位排列機(jī)構(gòu)。安裝飛輪，加大慣性，借慣性作用使機(jī)構(gòu)闖過死點(diǎn)?！八傈c(diǎn)”位置是有害的，但在某些場(chǎng)合卻利用“死點(diǎn)”來實(shí)現(xiàn)工作要求。(2)利用死點(diǎn)的場(chǎng)合:飛機(jī)起落架，在機(jī)輪放下時(shí)，桿BC與桿CD成一直線，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)，此時(shí)雖然機(jī)輪上可能受到很大的力，但起落架不會(huì)反轉(zhuǎn)（折回），使降落更加可靠。鉆床工件夾緊機(jī)構(gòu)，當(dāng)工件夾緊后，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，將工件緊緊壓住，保證在鉆削加工時(shí)，工件不會(huì)松脫。1 .桿長(zhǎng)分別為AB=25mm,BC=35mm,CD=45mm,AD=55mm的機(jī)構(gòu)，如何成為雙曲柄機(jī)構(gòu)？2 .曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)以曲柄為主動(dòng)件時(shí)，搖桿為什么會(huì)產(chǎn)生急回運(yùn)動(dòng)？3 .平面連桿機(jī)構(gòu)中，哪些機(jī)構(gòu)在什么情況下會(huì)出現(xiàn)“死點(diǎn)”位置？（三）課堂小結(jié)本節(jié)課我們講了四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例、四桿機(jī)構(gòu)的特性，