曲柄摇杆.ppt

铰链四杆机构的性质 无锡机电工业技工学校 本节课要求： 通过本节课的学习要达到如下目的。 1 .掌握曲柄存在的条件； 2 . 通过曲柄存在的条件掌握铰链四杆机构三种基本类型的组成条件； 3.会根据条件判断机构的类别； 4.会通过改变杆长或固定件，进行铰链四杆机构三种基本类型的变换，从而满足实际使用要求。 铰链四杆机构三种基本类型 的组成条件 [复习] 1.铰链四杆机构的定义。 （用转动副连接的平面四杆机构） 2.四根杆子的名称及特点。 （机架——固定不动；连杆——机架的对边杆； 曲柄——能整周转；摇杆——不能整周转） 3.铰链四杆机构的三种基本类型。 （曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构） [导入新课] 铰链四杆机构三种基本类型是以曲柄存在的状态来 分的，那么四根杆子应该满足怎样的条件，机构才能存 在一个曲柄、两个曲柄或没有曲柄存在。本节课先讲清 曲柄存在的条件。再推出三种基本类型的组成条件。 [讲解新课] 一、曲柄存在的条件 见图曲柄摇杆机构。为讲解方便，设曲柄AB杆长为a， 连杆BC杆长为b，摇杆BC杆长为c，机架AD杆长为d. （演示曲柄摇杆机构）可以发现： 当曲柄连续回转时，从动摇杆在C1和C2两个位置之间来 回摆动，而在这两个特殊位置时曲柄和连杆共线 。形成 了两个三角形。 在△AC2D中，根据三角形两边之和大于第三边的性质得： c+d≥a+b……（1） （考虑到该三角形是由四根杆 组成，所以有相等的特殊情况） 在△AC1D中，根据三角形两边之差小于第三边的性质得： c-d≤b-a……（2） d-c≤b-a……（3） 整理得： a+b ≤c+d 1’ a+c ≤b+d 2’ a+d ≤b+c 3’ 对此不等式组进行整理：分别将 1’ + 2’ 2’ + 3’ 1’ + 3’ 得： a ≤b 由此得到结论： a ≤c 在曲柄摇杆机构中曲柄是各 a ≤d 杆中最短的杆。 而且可以从前面推导过程中得到：曲柄与任何一根杆的长度之和总是小于或等于其余两杆的长度之和。 *提问思考： 在上图中如果将BC杆作为机架，AB杆能否 绕B点作整周旋转呢？ 结论：可以。此时BC杆是机架，AB杆是曲柄，AD杆成为 连杆，CD杆仍是摇杆。 根据运动的相对性，如果将AB杆作为机架，那么AD杆 和BC杆也同样可以分别绕AB杆作整周的回转运动。这样就 存在了两个曲柄。 综上分析可得出曲柄存在的条件： 1.最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度 之和； 2.连架杆或机架中必有一是最短杆。 *注意（三句话） 1.上述两条件同时满足必有曲柄存在； 2.满足其中一条件可能有曲柄存在； 3.如有一条件不满足，肯定没有曲柄存在。 我们可以通过第2句再来推断在可能有曲柄存在时候， 是有一个曲柄存在、还是两个曲柄存在、或者是没有曲 柄存在。 由此得到铰链四杆机构三种基本类型的组成条件： 推论1： 最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和 （1）连架杆最短——曲柄摇杆机构； （2）机架最短 ——双曲柄机构； （3）连杆最短 ——双摇杆机构。 推论2： 最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和 此条件不满足曲柄存在的条件，所以无论何杆最短均只能得到双摇杆机构。 *由上面分析可知： 铰链四杆机构中，四根杆子的长度和哪根杆作为固定 件都影响到铰链四杆机构可以形成哪种基本类型。而不同 的形式有着不同的工作特点。 [课堂练习] 1.如图所示，判断下列机构属于哪种基本类型。 左图 右图 40+120≤70+110 50+80 60+70 最短杆40是连架杆 最短杆50是机架 此机构为曲柄摇杆机构 此机构为双曲柄机构 ？思考：如果将右图中AB杆的长度改为90，则该机构属于哪种类型？ （仿照上述做法，练习判断） * * [课堂小结] 本节课主要通过对铰链四杆机构中曲柄存在的条件进 行分析，从而了解到四根杆子的长度和最短杆作为机架还 是连杆或是连架杆直接影响到曲柄的存在。再在此基础上 得到铰链四杆机构三种基本类型的组成条件。 [作业] 书上P97 第10题 第11题 制作练习 材料：硬纸板剪成四根杆状长条（不等长），四根大 头钉 要求：根据自己所剪长度，当将其中一根作为机架时 可以得到什么机构。 将其中一根杆子做成可调的，发现有何变化。