教學目的 掌握常用的運動副類型
教學重點 低副和高副
教學難點
輔助手段 課外作業
課後體會
壹、運動副
使兩物體直接接觸而又能產生壹定相對運動的聯接，稱為運動副。
根據運動副中兩構接觸形式不同，運動副可分為低副和高副。
1.低副：低副是指兩構件之間作面接觸的運動副。按兩構件的相對運動情況，可分為：
（1）轉動副：兩構件在接觸處只允許作相對轉動。由滑塊與導槽組成的運動副。
（2）移動副：兩構件在接觸處只允許作相對移動。由滑塊與導槽組成的運動副。
3）螺旋副：兩構件在接觸處只允許作—定關系的轉動和移動的復合運動。絲杠與螺母組成的運動副。
2.高副：高副是兩構件之間作點或線接觸的運動副。
二、自由度
—個作空間運動的構件具有六個獨立的運動，即沿X、Y、Z軸的移動和繞 X、Y、Z軸的轉動，構件的這種獨立的運動稱為構件的自由度。
壹個作平面運動的自由構件，可以產生三個獨立運動，即沿X、Y、Z軸的移動及繞A點（極點）的轉動，所以具有三個自由度。
當兩個作平面運動的構件組成運動副之後，由於受到約束，相應的自由度也隨之減少。轉動副約束了沿 X、Y軸向移動的自由度，保留了—個轉動的自由度。移動副約束了沿壹軸方向的移動和在平面內兩個轉動自由度，保留了沿另—軸方向移動的自由度。高副則只約束了沿接觸處公法線方向移動的自由度，保留了繞接觸處的轉動和沿接觸處***切線方向移動的兩個自由度。
所以在平面機構中，每個低副引入兩個約束，使構件失去兩個自由度。
每個高副引入壹個約束，使構件失去壹個自由度。
三、平面機構的運動簡圖
繪制平面機構運動簡圖的目的
繪制平面機構運動簡圖的目的在於：撇開與機構運動無關的外部形態，把握機構運動性質的內在聯系，揭示機構的運動規律和特性。
機構的相對運動只與運動副的數目、類型、相對位置及某些尺寸有關，而與構件的橫截面尺寸、組成構件的零件數目、運動副的具體結構無關。
用線條表示構件，用簡單符號表示運動副的類型，按壹定比例確定運動副的相對位置及與運動有關的尺寸，這種簡明表示機構各構件運動關系的圖形稱機構運動簡圖。
只表示機構的結構及運動情況，不嚴格按比例繪制的簡圖稱為機構示意圖。
章節名稱 TOPIC 2 鉸鏈四桿機構 授課形式 講授 課時 2 班級 中專0101
教學目的 掌握鉸鏈四桿機構的基本類型。掌握平面四桿機構曲柄存在的條件。
教學重點 掌握鉸鏈四桿機構的基本類型。掌握平面四桿機構曲柄存在的條件。
教學難點 掌握平面四桿機構曲柄存在的條件。
輔助手段 課外作業
課後體會
四桿機構的組成
鉸鏈四桿機構是由轉動副聯結起來封閉系統。
其中被固定的桿4被稱為機架
不直接與機架相連的桿2稱之為連桿
與機架相連的桿1和 桿3稱之為連架
凡是能作整周回轉的連架桿稱之為曲柄，只能在小於360°的 範圍內作往復擺動的連架桿稱之為搖桿。
鏈四桿機構的類型
鉸鏈四桿機構根據其兩個連架桿的運動形式不同，可以分為曲柄搖桿機構、雙曲柄機構和雙搖桿機構三種基本形式。
1）曲柄搖桿機構
若鉸鏈四桿機構中的兩個連架桿，壹個是曲柄而另壹個是搖桿，則該機構稱為曲柄搖桿機構。
用來調整雷達天線俯仰角度的曲柄搖桿機構。
汽車前窗的刮雨器。當主動曲柄AB回轉時，從動搖桿作往復擺動，利用搖桿的延長部分實現刮雨動作。
2 ) 雙曲柄機構
如果鉸鏈四桿機構中的兩個連架桿都能作360°整周回轉，則這種機構稱為雙曲柄機構。
在雙曲柄機構中，若兩個曲柄的長度相等，機架與連架桿的長度相等（，這種雙曲柄機構稱為平行雙曲柄機構。
蒸汽機車輪聯動機構，是平行雙曲柄機構的應用實例。平行雙曲柄機構在雙曲柄和機架***線時，可能由於某些偶然因素的影響而使兩個曲柄反向回轉。機車車輪聯動機構采用三個曲柄的目的就是為了防止其反轉。
雙搖桿機構
鉸鏈四桿機構的兩個連架桿都在小於360°的角度內作擺動，這種機構稱為雙搖桿機構。
三、曲柄存在的條件
由上述以知，在鉸鏈四桿機構中，能作整周回轉的連架桿稱為曲柄。而曲柄是否存在。則取決於機構中各桿的長度關系，即要使連架桿能作整周轉動而成為曲柄，各桿長度必須滿足壹定的條件，這就是所謂的曲柄存在的條件。
可將鉸鏈四桿機構曲柄存在的條件概括為：
連架桿與機架中必有壹個是最短桿；
最短桿與最長桿長度之和必小於或等於其余兩桿長度之和。
上述兩條件必須同時滿足，否則機構中無曲柄存在。根據曲柄條件，還可作如下推論：
（1）若鉸鏈四桿機構中最短桿與最長桿長度之和必小於或等於其余兩桿長度之和，則可能有以下幾種情況：
a．以最短桿的相鄰桿作機架時，為曲柄搖桿機構；
b．以最短桿為機架時，為雙曲柄機構；
c．以最短桿的相對桿為機架時，為雙搖桿機構。
(2)若鉸鏈四桿機構中最短桿與最長桿長度之和大於其余兩桿長度之和，則不論以哪壹桿為機架，均為雙搖桿機構。
四、鉸鏈四桿機構的演化
1．曲柄滑塊機構
在曲柄搖桿機構中，如果以壹個移動副代替搖桿和機架間的轉動副，則形成的機構稱為曲柄滑塊機構。
它能把回轉運動轉換為往復直線運動，或作相反的轉變。
2．導桿機構
章節名稱 TOPIC 3鉸鏈四桿機構的工作特性 授課形式 講授 課時 1 班級 中專0101
教學目的 掌握鉸鏈四桿機構的工作特性
教學重點 掌握鉸鏈四桿機構的工作特性
教學難點 急回特性、死點
輔助手段 課外作業
課後體會
壹、急回特性和行程速比系數
曲柄搖杯機構中，當曲柄A B沿順時針方向以等角速度轉過φ1時，搖桿CD自左極限位置C1D擺至右極位置C2D，設所需時間為 t1，C點的明朗瞪為 V1；而當曲柄AB再繼續轉過φ2時，搖桿CD自C2D擺回至C1D，設所需的時間為 t2，C點的平均速度為 V2。由於φ1＞φ2，所以 t1＞t2 ,V2＞Vl。由此說明：曲柄AB雖作等速轉動，而搖桿CD空回行程的平均速度卻大於工作行程的平均速度，這種性質稱為機構的急回特性。
搖桿CD的兩個極限位置間的夾角ψ稱為搖稈的最大擺角，主動曲柄在搖桿處於兩個極限位置時所夾的銳角θ稱為極位夾角。
在某些機械中(如牛頭刨床、插床或慣性篩等)，常利用機械的急回特性來縮短空回行程的時間，以提高生產率。
行程速比系數K：從動件空回行程平均速度V2與從動件工作行程平均速度V1的比值。K值的大小反映了機構的急回特性，K值愈大，回程速度愈快。
K＝V2／V1
＝(C2C1／t2) ／ (C1C2／t1)
＝（180°十θ）／ (180°壹θ)
由上式可知，K與θ有關，當θ＝0時，K＝1，說明該機構無急回特性；當θ＞0時，K＞l，則機構具有急回特性。
二、死點
以搖桿作為主動件的曲柄搖桿機構。在從動曲柄與連桿***線的兩個位置時，出現了機構的傳動角γ＝0，壓力角α＝90°的情況。此時連桿對從動曲柄的作用力恰好通過其回轉中心不能推動曲柄轉動，機構的這種位置稱為死點。機構在死點位置時由於偶然外力的影響，也可能使曲柄轉向不定。 死點對於轉動機構是不利的，常利用慣性來通過死點，也可采用機構錯排的方法避開死點。
但死點也有可利用的壹面，當工件被夾緊後，BCD成壹直線，機構處於死點位置，即使工件的反力很大，夾具也不會自動松脫。