铰链四杆机构的组成与分类是机械基础非常重要的教学内容。本文主要从备课、教学策略、教学流程三个方面进行教学设计,简要介绍了教法、学法,引入翻转课堂的教学模式,充分体现教为主导、学为主体的教学理念。

通过对标准位置基础铰链四杆机构和一般位置带展杆铰链四杆机构的连杆转角傅里叶级数展开式的深入研究,发现归一化后的连杆曲线谐波特征参数与连杆展杆的长度l0和展角α无关,只与基础杆长l1、l2、l3、l4有关。故以期望轨迹与连杆上E点轨迹的谐波特征参数中幅值相差最小为优化目标,只需优化设计出l1、l2、l3、l4这4个参数,进而计算求得其他6个参数。所有的计算过程都由Matlab程序自动完成。该方法能快速准确地完成实现任意期望轨迹的四杆机构尺度设计,且不受离散点个数和初值设定的限制,与传统的优化设计直接法和电子图谱间接法相比,降低了优化的维数,提高了运算效率,且轨迹的重合度极高,为平面连杆机构的轨迹综合提供了比较理想的设计方法。

铰链四杆机构是平面机构中最基本、最典型的机构，通过MATLAB／Simulink软件对其进行运动学分析能及时修改机构设计中的偏差，使设计能符合实际要求。文中主要介绍两种常用仿真方法。

在厂矿车间、工房生产实习过程中，极易因操作人员密集且机械设备废气造成室内空气污浊，为解决上述问题，文中介绍了一种新型手摇高低同步开窗装置，该装置以手摇机构作为唯一动力源，利用平面单自由度铰链四杆开窗机构调节开窗范围，利用蜗轮蜗杆传动提高手摇操作省力度，通过链传动可实现高低位的多窗同步开关等动作。初步试验分析证实了高低位多窗快速同步开关的可靠性。所研制装置根据铰链四杆运动死点和蜗轮蜗杆自锁特性，可达到联动多窗锁紧作用。其属于机械化工厂的重要配套装备。