平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性

關(guān)于平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性第1頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三問題2：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有哪三種基本形式？第2頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三問題3：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中存在曲柄的條件？（1）最短桿與最長桿長度之和小于或等于其它兩桿長度之和（稱為桿長之和條件）；（2）連架桿和機(jī)架中必有一桿是最短桿。第3頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三2—平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性問題1：

觀察曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動，回答柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄和搖桿的運(yùn)動各有什么特點(diǎn)？問題2：搖桿在空回行程和工作行程往復(fù)擺動的過程中，哪個行程運(yùn)動速度較快？第4頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三一、急回特性

我們再來看上圖的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，曲柄為主動件逆時針勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)搖桿從右向左擺動時速度較慢，從左向右擺動時速度較快。也就是說搖桿的返回速度較快，我們稱它具有急回運(yùn)動特性。為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？下面我們來分析：第5頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三問題搖桿在兩個極限位置時，所對應(yīng)的曲柄和連桿處于怎樣的位置關(guān)系？第6頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三

在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄與連桿兩次共線時，搖桿位于

兩個極限位置，簡稱極位；

此時輸入構(gòu)件曲柄相對應(yīng)位置之間所夾角的銳角θ稱為

極位夾角。第7頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三

工作行程當(dāng)曲柄以ω逆時針轉(zhuǎn)過180°+θ時，搖桿從C2D位置擺到C1D。所花時間為t1,平均速度為V1,則有：

空回行程當(dāng)曲柄以ω繼續(xù)轉(zhuǎn)過180°-θ時，搖桿從C1D位置擺到C2D，所花時間為t2,平均速度為V2,則有：第8頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三推導(dǎo)結(jié)果：因曲柄轉(zhuǎn)角不同，故搖桿來回擺動時間不一樣，平均速度也不相等：t1>t2，V2>V1第9頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三

急回特性的定義：主動件等速旋轉(zhuǎn)時，作往復(fù)運(yùn)動的從動件在空回行程中的平均速度大于工作行程的平均速度的這種運(yùn)動特性稱為急回特性。第10頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動程度可以用行程速比因數(shù)K

來表示，K等于從動件空回行程的平均速度與工作行程的平均速度之比。

只要θ≠0，機(jī)構(gòu)就具有急運(yùn)動；并且θ越大，K值越大，急回程度就越高，但機(jī)構(gòu)的平穩(wěn)性下降。

故，可通過分析機(jī)構(gòu)中是否存在極位夾角θ以及θ的大小來判斷機(jī)構(gòu)是否有急回運(yùn)動以及急回運(yùn)動的程度。行程速比因數(shù)K第11頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三總結(jié)歸納：平面四桿機(jī)構(gòu)具有急回特性的條件：①主動件作整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動；②從動件往返運(yùn)動且有極位；③從動件存在兩極位時，主動件相應(yīng)的有極位夾角θ，且極位夾角θ≠0。注意第12頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三4—拓展延伸（1）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的急回特性（2）擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的急回特性偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)第13頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三

因?yàn)閺膭蛹瑝K導(dǎo)路的中心線不通過曲柄的回轉(zhuǎn)中心，c1、c2為滑塊的兩極限位置，θ極位夾角存在，故該機(jī)構(gòu)具有急回特性，滑塊行程不是曲柄長度的兩倍。偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

第14頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三

因滑塊導(dǎo)路的中心線通過曲柄的回轉(zhuǎn)中心，從動件滑塊位于極限位置時，無極位夾角，故機(jī)構(gòu)無急回特性?；瑝K行程不是曲柄長度的兩倍，廣泛應(yīng)用于蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)以及各種沖壓機(jī)器中。對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

第15頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的急回特性

該機(jī)構(gòu)具有急回運(yùn)動性質(zhì)，且具有最好的傳力性能，常用于牛頭刨床、插床等。第16頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三

應(yīng)用實(shí)例牛頭刨床主機(jī)構(gòu)、插床導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)急回特性的應(yīng)用實(shí)例拓展應(yīng)用—設(shè)計目的：通過演示牛頭刨床主機(jī)構(gòu)、插床導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的實(shí)際工作過程，讓學(xué)生觀察分析，分組討論，從而得到急回特性的意義——利用機(jī)構(gòu)的急回特性，可縮短非生產(chǎn)工作時間，提高工作效率。這樣可以使學(xué)生對急回特性的應(yīng)用有了進(jìn)一步的感性認(rèn)識.

第17頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三實(shí)例1：

牛頭刨主機(jī)構(gòu)

這是一個六桿機(jī)構(gòu)，曲柄整周勻速轉(zhuǎn)動，帶動刨刀往復(fù)移動,該機(jī)構(gòu)利用擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的急回特性使刨刀快速退回，縮短非生產(chǎn)工作時間，以提高工作效率。第18頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三實(shí)例2：插床導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

利用擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的急回特性使插刀快速退回，縮短非生產(chǎn)工作時間以提高工作效率。

第19頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三

你用過縫紉機(jī)嗎？當(dāng)你踩縫紉機(jī)踏板時，由于操作不當(dāng)，遇到過踩不動或使縫紉機(jī)飛輪反轉(zhuǎn)的情況嗎？這是為什么呢？二、死點(diǎn)位置第20頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三F

V1．死點(diǎn)的概念

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，搖桿為主動件，曲柄為從動件，當(dāng)連桿與從動曲柄共線時，機(jī)構(gòu)的傳動角γ＝0

，＝90°此時搖桿CD通過連桿作用于從動曲柄AB上的力恰好通過曲柄回轉(zhuǎn)中心，故出現(xiàn)了不能使曲柄AB轉(zhuǎn)動的卡死現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)的這種連桿與從動件共線、傳動角為零時的位置稱為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置或死點(diǎn)。死點(diǎn)死點(diǎn)復(fù)習(xí):壓力角

：從動件受力方向與受力點(diǎn)線速度方向之間所夾的銳角。ABCD傳動角γ

：壓力角的余角，也等于連桿與從動件之間所夾的銳角第21頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三注意：平面四桿機(jī)構(gòu)是否存在“死點(diǎn)”取決于從動件與連桿是否共線?？偨Y(jié)機(jī)構(gòu)具有死點(diǎn)位置的條件：a、主動件為搖桿；b、從動件與連桿共線，即：壓力角為α=90°、傳動角γ=0°。機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，從動件會出現(xiàn)卡死（機(jī)構(gòu)自鎖）或運(yùn)動方向不確定的現(xiàn)象。第22頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三（1）死點(diǎn)的利用

在工程中也常常應(yīng)用死點(diǎn)位置實(shí)現(xiàn)工作要求。如工件加緊機(jī)構(gòu)、飛機(jī)起落架等。

連桿2與連架桿3共線，此時不管N多大，作用在1上的力由2傳給3時總是通過3的回轉(zhuǎn)中心D，無法使其轉(zhuǎn)動。2．死點(diǎn)的利弊應(yīng)用實(shí)例1：工件加緊機(jī)構(gòu)第23頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三BC、CD共線，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，承受著陸時的地面反力，作用于CD的力通過其鉸鏈中心D，故起落架不會反轉(zhuǎn)（搖桿CD不會轉(zhuǎn)動），從而使飛機(jī)的降落更加安全可靠。應(yīng)用實(shí)例2：飛機(jī)起落架γ=0F第24頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)第25頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三（2）死點(diǎn)的缺陷對于傳動機(jī)構(gòu)，存在死點(diǎn)位置是一個缺陷，常采用下列措施使機(jī)構(gòu)順利通過死點(diǎn)位置?？朔傈c(diǎn)的措施：

①利用系統(tǒng)的慣性；如縫紉機(jī)的腳踏機(jī)構(gòu)②利用多組機(jī)構(gòu)錯列；如火車輪機(jī)構(gòu)第26頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三應(yīng)用實(shí)例1：縫紉機(jī)的腳踏機(jī)構(gòu)

腳踏機(jī)構(gòu)將踏板的往復(fù)擺動變換為帶輪的單向轉(zhuǎn)動，就是借助帶輪的慣性通過死點(diǎn)位置，并使帶輪轉(zhuǎn)向不變的。利用慣性第27頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三

應(yīng)用實(shí)例2：火車輪機(jī)構(gòu)利用兩組機(jī)構(gòu)錯開排列A’E’D’G’B’F’C’ABEFDCG第28頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三5—演練反饋

扣住本節(jié)，我設(shè)置了五個習(xí)題，通過學(xué)生的回答，教師歸納總結(jié)使學(xué)生更好的區(qū)分急回特性和死點(diǎn)產(chǎn)生條件的不同。（1）當(dāng)曲柄為原動件時，具有急回特性的機(jī)構(gòu)有()。

A曲柄搖桿機(jī)構(gòu)B偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

C擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)D雙曲柄機(jī)構(gòu)（2）有急回特性的平面連桿機(jī)構(gòu)的行程速度變化系數(shù)()。

A、K=1B、K>1、K≥1D、K<1（3）極位夾角越大，機(jī)構(gòu)的急回特性越顯著。（判斷）（4）已知曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的行程速比因素數(shù)K為1.4，求極位夾角？第29頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三（5）如圖所示，θ=30°，該機(jī)構(gòu)的行程速比因數(shù)k為多少？第30頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三6—課堂小結(jié)

在演練反饋的基礎(chǔ)上，我采用對比法總結(jié)出本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：急回特性和死點(diǎn)產(chǎn)生的條件，加深學(xué)生印象。機(jī)構(gòu)具有死點(diǎn)位置的條件：主動件為搖桿；從動件與連桿共線，即：壓力角為α=90°、傳動角

γ=0°。平面四桿機(jī)構(gòu)具有急回特性的條件：①主動件作整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動；②從動件往返運(yùn)動且有極位；從動件存在兩極位時，主動件相應(yīng)的有極位夾角θ，且極位夾角θ≠0。第31頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三7—布置作業(yè)上交作業(yè)：P68：T1.1，T1.5，T6。 目的：鞏固本節(jié)所學(xué)知識思考題：1、我們坐折疊椅的時候，靠在椅背上，為何靠椅不會自動松開或合攏？通過設(shè)置這樣的課后思考問題，有利于學(xué)生在生活中應(yīng)用本節(jié)所學(xué)的知識，達(dá)到舉一反三，學(xué)以致用的目的。第32頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三謝謝觀賞歡迎指教第33頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三愛是什么？

一個精靈坐在碧綠的枝葉間沉思。

風(fēng)兒若有若無。

一只鳥兒飛過來，停在枝上，望著遠(yuǎn)處將要成熟的稻田。

精靈取出一束黃澄澄的稻谷問道：“你愛這稻谷嗎？”

“愛?！?/p>

“為什么？”

“它驅(qū)趕我的饑餓?！?/p>

鳥兒啄完稻谷，輕輕梳理著光潤的羽毛。

“現(xiàn)在你愛這稻谷嗎？”精靈又取出一束黃澄澄的稻谷。

鳥兒抬頭望著遠(yuǎn)處的一灣泉水回答：“現(xiàn)在我愛那一灣泉水，我有點(diǎn)渴了?！?/p>

精靈摘下一片樹葉，里面盛了一汪泉水。

鳥兒喝完泉水，準(zhǔn)備振翅飛去。

“請再回答我一個問題，”精靈伸出指尖，鳥兒停在上面。

“你要去做什么更重要的事嗎？我這里又稻谷也有泉水?！?/p>

“我要去那片開著風(fēng)信子的山谷，去看那朵風(fēng)信子?！?/p>

“為什么？它能驅(qū)趕你的饑餓？”

“不能。”

“它能滋潤你的干渴？”

“不能。”愛是什么？

一個精靈坐在碧綠的枝葉間沉思。

風(fēng)兒若有若無。

一只鳥兒飛過來，停在枝上，望著遠(yuǎn)處將要成熟的稻田。

精靈取出一束黃澄澄的稻谷問道：“你愛這稻谷嗎？”

“愛?！?/p>

“為什么？”

“它驅(qū)趕我的饑餓?！?/p>

鳥兒啄完稻谷，輕輕梳理著光潤的羽毛。

“現(xiàn)在你愛這稻谷嗎？”精靈又取出一束黃澄澄的稻谷。

鳥兒抬頭望著遠(yuǎn)處的一灣泉水回答：“現(xiàn)在我愛那一灣泉水，我有點(diǎn)渴了?！?/p>

精靈摘下一片樹葉，里面盛了一汪泉水。

鳥兒喝完泉水，準(zhǔn)備振翅飛去。

“請再回答我一個問題，”精靈伸出指尖，鳥兒停在上面。

“你要去做什么更重要的事嗎？我這里又稻谷也有泉水?！?/p>

“我要去那片開著風(fēng)信子的山谷，去看那朵風(fēng)信子?！?/p>

“為什么？它能驅(qū)趕你的饑餓？”

“不能。”

“它能滋潤你的干渴？”

“不能?！钡?4頁，共36頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)46分，星期三

其實(shí)，世上最溫暖的語言，“不是我愛你，而是在一起?！?/p>

所以懂得才是最美的相遇！只有彼此以誠相待，彼此尊重，相互包容，相互懂得，才能走的更遠(yuǎn)。相遇是緣，相守是愛。緣是多么的妙不可言，而懂得又是多么的難能可貴。否則就會錯過一時，錯過一世！擇一人深愛，陪一人到老。一路相扶相持，一路心手相牽，一路笑對風(fēng)雨。在平凡的世界，不求愛的轟轟烈烈；不求誓言多么美麗；唯愿簡單的相處，真心地付出，平淡地相守，才不負(fù)最美的人生；不負(fù)善良的自己。人海茫茫，不求人人都能刻骨銘心，但求對人對己問心無愧，無怨無悔足矣。大千世界，與萬千人中遇見，只是相識的開始，只有彼此真心付出，以心交心，以情換情，相知相惜，才能相伴美好的一生，一路同行。然而，生活不僅是詩和遠(yuǎn)方，更要面對現(xiàn)實(shí)。如果曾經(jīng)的擁有，不能天長地久，那么就要學(xué)會華麗地轉(zhuǎn)身，學(xué)會