曲柄滑块机构的定义

目录1 引言1．1 选题的依据及意义·························································································（1）1．2 国内外研究概况及发展趋势··········································································（2）1．3 论文主要工作·······························································································（3）2 曲柄（导杆）滑块机构简介····································································（4）3 曲柄（导杆）滑块机构的运动学分析3．1 曲柄导杆滑块机构的运动分析······································································（5）3．1．1 机构装配的条件····················································································（6）3．1．2 建立数学模型·························································································（6）3．1．3 计算机辅助分析及其程序设计······························································（9）3. 2曲柄滑块机构的运动分析3．2．1 机构装配的条件·····················································································（25）3．2．2 建立数学模型·······················································································（25）3．2．3 计算机辅助分析及其程序设计·····························································（27）4 曲柄（导杆）滑块机构实验台装置设计4. 1 实验台结构·································································································（40）4.2 实验台硬件操作说明···················································································（41）4.3 用SolidWorks 2006实现实验台的立体图形················································（42）总结·········································································································（46）参考文献·········································································································（47）致谢·········································································································（48）1 引言1．1 选题的依据及意义1．曲柄（导杆）滑块机构定义曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化形式,由若干刚性构件用低副(回转副、移动副)联接而成的一种机构。

综合简单题一（机构和零件部分）1、机器与机构有什么区别？试举例说明。

答：机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料和信息。

机器就是人为实体（构件）的组合，它的各部分之间具有确定的相对运动，并能代替或减轻人类的体力劳动，完成有用的机械功或实现能量的转换。

例如：电动机和内燃机。

机构是用来传递运动和力的构建系统，机构也是人为实体（构件）的组合，各运动实体之间也具有确定的相对运动，但不能做机械功，也不能实现能量转换。

例如：航空发动机、纺织机、拖拉机。

2、机器通常由哪几个部分组成？个部分起什么作用？答：机器通常由动力部分、工作部分和传动装置三部分组成。

除此之外，还有自动控制部分。

动力部分是机器动力的来源，常用的发动机有电动机、内燃机和空气压缩机等。

工作部分是直接完成机器工作任务的部分，处于整个传动装配的终端，起结构形式取决于机器的用途。

例如金属切削机床的主轴、拖板、工作台等。

传动装置是将动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。

例如：金属切削机床中常用的带传动、螺旋传动、齿轮传动、连杆机构、凸轮机构等。

机器应用的传动方式主要有机械传动、液压传动、气动传动及电气传动等。

3、什么是构件？什么是零件？构件与零件关系如何？试举例说明。

答：构件是机构中的运动单元体，也就是相互之间能作相对运动的物体。

零件是构件的组成部分。

构件与零件既有联系又有区别，构件可以是单一的零件，如单缸内燃机中的曲轴，既是构件，也是零件：构件也可以是由若干零件连接而成的刚性结构，如连杆构件是由连接体、连杆盖、螺栓和螺母等零件连接而成。

区别在于：构件是运动的单元，零件是加工制造的单元。

4、什么是运动副？运动副如何分类？运动副是高副、低副区分？特点？答：运动副是两构件直接接触组成的可动连接，它限制了两构件之间的某些相对运动。

而允许有另一些相对运动。

根据运动副中两构件的接触形成不同，可分为低副和高副。

低副是指两构件之间以面接触的运动副，分为：转动副，移动副，螺旋副高副是指两构件以点或线接触的运动副低副承载能力大，易制造和维修，但滑动摩擦损失大，效率低，不能传递较复杂的运动。

曲柄滑块的原理及应用概述曲柄滑块是一种常见的机械传动装置，主要由曲柄、滑块和连杆组成。

利用曲柄旋转运动，通过连杆将旋转运动转化为直线运动，实现力的传递和工作机构的运动控制。

曲柄滑块具有结构简单、传动效率高等特点，广泛应用于各个领域。

原理曲柄滑块的原理基于连杆机构和曲柄的旋转运动转化为滑块的直线运动。

连杆将曲柄的旋转运动转化为滑块的往复直线运动，实现力的传递。

曲柄滑块的基本结构如下： - 曲柄：具有一端固定，并可以绕自身轴线旋转。

- 连杆：将曲柄的旋转运动转化为滑块的直线运动。

- 滑块：沿连杆的方向进行往复直线运动。

曲柄滑块的工作原理如下： 1. 曲柄通过旋转运动带动连杆运动。

2. 连杆将曲柄的旋转运动转化为滑块的直线运动。

3. 滑块完成往复直线运动，实现力的传递和工作机构的控制。

应用曲柄滑块由于其结构简单、传动效率高等特点，被广泛应用于各个领域，以下是曲柄滑块的几个常见应用示例：1. 内燃机曲柄滑块机构被广泛应用于内燃机的气缸机构中。

内燃机中的曲轴就是一个曲柄滑块机构，通过活塞的上下运动，将往复直线运动转化为曲轴的旋转运动，从而带动车辆驱动轮的转动。

2. 压力机曲柄滑块机构在压力机中也得到了广泛应用。

通过曲柄滑块机构转化运动，将旋转运动转化为直线压力运动，实现对工件的压制和成型。

3. 石油钻机在石油钻机中，曲柄滑块机构用于转动钻杆来实现钻孔。

曲柄滑块机构将旋转运动转化为往复线性运动，带动钻杆快速下压和快速抬起。

4. 壁画机器人曲柄滑块机构还被应用于壁画机器人。

通过控制曲柄滑块机构的运动，实现壁画机械臂的运动控制，完成复杂的绘制工作。

5. 自动包装机在自动包装机中，曲柄滑块机构常用于输送和抓取物品的功能。

通过控制曲柄滑块机构的运动，可以实现快速而准确的物品传递和抓取。

总结曲柄滑块是一种常见的机械传动装置，通过将曲柄的旋转运动转化为滑块的直线运动，实现力的传递和工作机构的控制。

曲柄滑块具有结构简单、传动效率高等优点，被广泛应用于内燃机、压力机、石油钻机、壁画机器人、自动包装机等领域。

曲柄滑块原理的应用简介曲柄滑块机构是一种常见的机械传动装置，利用曲柄的旋转运动和滑块的直线往复运动实现传递和转换动力。

它广泛应用于工程机械、汽车、机床等领域，具有结构简单、运动平稳等优点。

机械原理曲柄滑块机构由曲柄、滑块和链接杆组成。

曲柄是一个固定在旋转轴上的杆状零件，滑块则是直线往复运动的零件。

通过曲柄的旋转，使滑块沿着特定的轨迹运动，完成工作。

应用领域曲柄滑块机构在工程机械和汽车领域有着广泛的应用。

下面列举几个常见的应用案例：1.压力机：曲柄滑块机构被用于压力机中，通过滑块的往复运动，对工件进行加工、冲压、模具压制等工艺操作。

压力机的应用范围广泛，包括汽车制造、建筑、钢铁等行业。

2.发动机：汽车发动机中的活塞运动正是通过曲柄滑块机构实现的。

曲柄将发动机的旋转运动转换为活塞的直线往复运动，完成燃料的供给、爆发和排出的工作。

3.输送机：装载、输送和卸载物料是工业生产中常见的任务。

曲柄滑块机构可以用于实现输送机的往复运动，将物料或货物从一处运送到另一处。

4.工具机：曲柄滑块机构被广泛应用于工具机中，如剪床、冲床等。

通过滑块的往复运动，可以对工件进行切割、冲压、打孔等加工操作。

工作原理曲柄滑块机构的工作原理是利用曲柄的旋转运动来驱动滑块的直线往复运动。

下面是曲柄滑块机构的工作步骤：1.曲柄旋转：曲柄轴被连接到旋转动力源上（如电机），当电机启动后，曲柄开始旋转。

2.滑块运动：曲柄的旋转运动将通过曲柄销传递给滑块，使滑块沿着直线轨迹运动。

滑块的运动轨迹由曲柄的形状和滑块导向方式决定。

3.完成工作：滑块的直线往复运动可用于完成各种工作。

如在压力机中，滑块的下压能够对工件进行加工。

在发动机中，滑块的运动可以推动活塞进入燃烧室。

优点和局限性曲柄滑块机构作为一种常见的机械传动装置，具有以下优点：•结构简单：由于曲柄滑块机构由少量零件组成，因此结构简单，便于制造和维修。

•运动平稳：曲柄滑块机构的滑块运动往复平稳，具有较高的稳定性和可靠性。

曲柄滑块最小传动角及极限位置1. 引言嘿，大家好！今天咱们聊聊一个听起来可能有点复杂，但其实一点都不难的东西——曲柄滑块机构。

想象一下，你的自行车链条在转动，车轮也跟着转动，这其中就有许多有趣的机制在起作用。

尤其是曲柄滑块这个小家伙，它在机器中扮演着重要的角色。

它的工作原理不仅让人眼前一亮，还能让你在周末修车时倍感自豪！那么，今天我们主要聊聊曲柄滑块的最小传动角和极限位置，准备好了吗？2. 曲柄滑块的基本概念2.1 什么是曲柄滑块？简单来说，曲柄滑块是一种机械装置，它将旋转运动转换为直线运动。

想象一下，曲柄就像是个小旋转木马，而滑块则是那在木马上欢快转动的小朋友。

它们俩之间的互动，让很多机器能够顺利运转，比如汽车的发动机、压缩机等等。

2.2 最小传动角的定义接下来，咱们要说的就是“最小传动角”了。

简单来说，这个角度就像是我们骑车时的转弯角度，不能太小，否则车子就会摔倒；也不能太大，否则就没法顺利过弯。

最小传动角是指在曲柄滑块工作时，确保滑块能够顺畅移动的最小角度。

要是低于这个角度，滑块就会开始打滑，或者甚至出现故障，真是令人心烦意乱啊。

3. 曲柄滑块的极限位置3.1 极限位置的意义再来聊聊极限位置，这个概念就像是你打篮球时的底线，你越过了它就算犯规。

曲柄滑块也有它的极限位置，也就是滑块能运动的最大范围。

超出了这个范围，滑块就像是一个失控的火箭，可能会造成机器的损坏或者其他不必要的麻烦。

明白这一点，咱们就能更好地理解曲柄滑块的工作原理。

3.2 如何计算极限位置？那么，如何计算这个极限位置呢？其实，方法并不复杂。

首先，咱们需要知道曲柄的长度、滑块的行程和滑块的起始位置。

通过一些简单的几何计算，就能得出滑块的极限位置。

这样一来，就能保证我们的机械设备安全稳定地运转。

4. 应用与实践4.1 日常生活中的应用说到这里，可能有人会问，曲柄滑块和我有什么关系呢？其实，它的应用无处不在。

无论是你家里的洗衣机，还是你每天都要骑的自行车，里面都可能藏着曲柄滑块的身影。

曲柄滑块机构工作原理介绍曲柄滑块机构是一种常见的机械传动装置，它通过曲柄和滑块的运动实现机械系统的工作。

本文将详细介绍曲柄滑块机构的工作原理、结构特点以及应用领域等内容。

一、工作原理曲柄滑块机构是一种将旋转运动转化为直线运动的机械装置。

它由曲柄和滑块两部分组成。

1. 曲柄曲柄是曲柄滑块机构的主要部分，它通常是一根长杆，其中一端固定于机构的主轴上，另一端通过铰链连接于活动的连杆。

曲柄的主要作用是将旋转运动转化为直线运动，使滑块能够沿特定轨迹运动。

2. 滑块滑块是曲柄滑块机构中的动力元件，通常是一个带有导向槽的平板。

滑块通过导向槽与曲柄相连，当曲柄旋转时，滑块在导向槽的作用下沿特定轨迹进行直线运动。

滑块上通常会安装其他部件，如传感器、工作头等，用于完成特定的功能。

3. 工作过程曲柄滑块机构的工作过程可以分为四个阶段：进给段、短暂停留段、回程段和短暂停留段。

具体过程如下：•进给段：当曲柄开始旋转时，滑块从起始位置开始匀速向前运动，直到滑块达到最大前进位置。

•短暂停留段：滑块到达最大前进位置后，曲柄继续旋转，滑块短暂停留在此位置，为后续工作做准备。

•回程段：当曲柄继续旋转时，滑块开始匀速向后运动，直到滑块回到起始位置。

•短暂停留段：滑块回到起始位置后，曲柄继续旋转一段时间，滑块再次短暂停留在此位置。

二、结构特点曲柄滑块机构具有以下结构特点：1. 简单可靠曲柄滑块机构的结构相对简单，组成部件较少，易于制造和维修。

同时，机构的工作过程清晰明了，稳定可靠，不易出现故障。

2. 运动平稳曲柄滑块机构的滑块运动轨迹为直线运动，具有恒定速度特点，因此运动平稳，震动小，能够满足精密传动的要求。

3. 功能多样曲柄滑块机构可以根据不同的需求，通过改变曲柄的长度、滑块的轨迹以及其他附加部件的设计，实现不同的功能。

例如，可以用于驱动活塞进行往复运动、实现直线切割或焊接等操作。

4. 应用广泛曲柄滑块机构在工业生产中具有广泛的应用。

齿轮曲柄滑块机构运动原理一、引言齿轮曲柄滑块机构是机械传动中常用的一种机构，它可以将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。

本文将详细介绍齿轮曲柄滑块机构的运动原理。

二、齿轮的基本原理齿轮是一种常用的机械传动元件，它由一个或多个齿轮组成，通过啮合传递力和运动。

齿轮的基本原理是利用啮合齿轮间的齿形来实现传递力和运动。

在两个啮合的齿轮中，大齿轮比小齿轮转速慢，但扭矩大；小齿轮比大齿轮转速快，但扭矩小。

因此，在不同大小的齿轮组合中，可以实现不同的速比和扭矩输出。

三、曲柄的基本原理曲柄是一种能够将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动的机构。

它由曲柄连杆机构组成，其中曲柄为旋转部件，连杆为连接曲柄和活塞的机构，活塞为直线运动部件。

曲柄的基本原理是通过曲柄的旋转运动，使连杆产生往复直线运动，从而实现将旋转运动转化为直线运动。

四、滑块的基本原理滑块是一种能够将直线运动转化为旋转运动或者将旋转运动转化为直线运动的机构。

它由滑块和导轨组成，其中滑块为直线运动部件，导轨为限制滑块运动方向的机构。

滑块的基本原理是通过滑块在导轨上的往复直线运动，使其带动与之相连的齿轮或曲柄等旋转部件产生旋转运动，从而实现将直线运动转化为旋转运动。

五、齿轮曲柄滑块机构的组成齿轮曲柄滑块机构由齿轮、曲柄和滑块三个部分组成。

其中齿轮用于传递力和速度输出，曲柄用于将旋转运动转化为直线往复运动，而滑块则用于将直线往复运动再次转化为旋转输出。

六、齿轮曲柄滑块机构的运动原理齿轮曲柄滑块机构的运动原理可以分为以下几个步骤：1. 齿轮传递旋转运动当驱动齿轮开始旋转时，它会通过啮合传递旋转运动给被传动齿轮。

由于不同大小的齿轮组合会产生不同的速比和扭矩输出，因此可以根据需要选择不同大小的齿轮组合来实现所需的输出。

2. 曲柄将旋转运动转化为直线往复运动当被传动齿轮开始旋转时，它会带动与之相连的曲柄一起旋转。

由于曲柄是能够将旋转运动转化为直线往复运动的机构，因此在曲柄旋转时，连杆也会产生往复直线运动。

曲柄滑块机构得定义曲柄滑块机构就是铰链四杆机构得演化形式,由若干刚性构件用低副(回转副、移动副)联接而成得一种机构。

就是由曲柄(或曲轴、偏心轮)、连杆滑块通过移动副与转动副组成得机构。

曲柄滑块得特点及应用常用于将曲柄得回转运动变换为滑块得往复直线运动;或者将滑块得往复直线运动转换为曲柄得回转运动。

对曲柄滑块机构进行运动特性分析就是当已知各构件尺寸参数、位置参数与原动件运动规律时,研究机构其余构件上各点得轨迹、位移、速度、加速度等,从而评价机构就是否满足工作性能要求,机构就是否发生运动干涉等。

曲柄滑块机构具有运动副为低副,各元件间为面接触,构成低副两元件得几何形状比较简单,加工方便,易于得到较高得制造精度等优点,因而在包括煤矿机械在内得各类机械中得到了广泛得应用,如自动送料机构、冲床、内燃机空气压缩机等。

优点:1.面接触低副,压强小,便于润滑,磨损轻,寿命长,传递动力大;2.低副易于加工,可获得较高精度,成本低;3.杆可较长,可用作实现远距离得操纵控制;4.可利用连杆实现较复杂得运动规律与运动轨迹。

缺点:1.低副中存在间隙,精度低;2.不容易实现精确复杂得运动规律。

凸轮滑块机构得定义凸轮机构就是由凸轮,从动件与机架三个基本构件组成高副结构。

凸轮就是一个具有曲线轮廓或凹槽得构件,一般为主动件,作等速回转运动或往复直线运动。

与凸轮轮廓接触,并传递动力与实现预定得运动规律得构件,一般做往复直线运动或摆动,称为从动件。

凸轮滑块得特点及应用、优点:1、能够实现精确得运动规律;2、设计较简单。

缺点:1、承载能力低,行程短;2、凸轮轮廓加工困难。

丝杠螺母机构得定义丝杠螺母机构又称螺旋传动机构。

它主要用来将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变换为旋转运动。

有以传递能量为主得(如螺旋压力机、千斤顶等);也有以传递运动为主得如机床工作台得进给丝杠);还有调整零件之问相对位置得螺旋传动机构等。

丝杠螺母得特点及应用优点:1.结构简单,支撑稳定。

曲柄滑块机构分类
曲柄滑块机构是一种常见的机械传动机构，广泛应用于各种机械设备中。

根据不同的分类标准，曲柄滑块机构可以分为以下几类：
1. 单曲柄滑块机构
单曲柄滑块机构是最简单的一种曲柄滑块机构，由一个曲柄和一个滑
块组成。

曲柄通过旋转带动滑块做直线运动。

单曲柄滑块机构结构简单、制造方便，但只能实现单向运动。

2. 双曲柄滑块机构
双曲柄滑块机构由两个曲柄和一个滑块组成，可以实现往返运动。

双
曲柄滑块机构结构相对复杂，但可以实现多种运动形式，如直线运动、旋转运动等。

3. 三点式曲柄滑块机构
三点式曲柄滑块机构由三个点组成，包括两个曲柄和一个滑块。

三点
式曲柄滑块机构可以实现复杂的运动形式，如直线运动、旋转运动、
摆动运动等。

但由于结构复杂，制造难度较大。

4. 四杆机构
四杆机构是一种常见的机械传动机构，由四个杆件组成，其中两个为
曲柄，另外两个为连杆。

四杆机构可以实现复杂的运动形式，如直线
运动、旋转运动、摆动运动等。

四杆机构结构相对复杂，但可以实现
多种运动形式，应用广泛。

5. 其他曲柄滑块机构
除了上述几种常见的曲柄滑块机构外，还有一些其他类型的曲柄滑块机构，如双滑块机构、多滑块机构等。

这些机构结构复杂，应用范围较窄，但在某些特定领域具有重要的应用价值。

总之，曲柄滑块机构是一种常见的机械传动机构，根据不同的分类标准可以分为多种类型。

不同类型的曲柄滑块机构具有不同的结构和运动形式，应用范围广泛。

述说曲柄滑块机构的演化与由来
曲柄滑块机构是一种常见的机械运动机构，其最基本的结构包括曲柄、连杆和滑块三个部分。

曲柄滑块机构最早可以追溯到公元前3世纪左右，由希腊哲学家阿基米德发明。

他设计了一种水泵，其中就包含了曲柄滑块机构。

在欧洲中世纪时期，曲柄滑块机构被广泛应用于纺织机械、磨坊和振动器等机械中。

随着工业革命的到来，曲柄滑块机构得到了广泛的应用，并在汽车和机床等领域发挥了重要作用。

曲柄滑块机构的演化主要体现在材料、制造工艺、结构形式等方面的改进和创新。

比如，曲柄滑块机构的曲柄原来是由铸铁材料制成的，而现在则使用更轻、更强的合金材料。

此外，曲柄滑块机构的制造工艺也不断得到发展和更新，机械加工的技术和精度都得到了大幅提高。

在结构方面，曲柄滑块机构的形式也发生了变化，如增加了支撑杆、改变了滑块的形状等，以提高曲柄滑块机构的工作效率和稳定性。

总之，曲柄滑块机构是一种经典的机械运动机构，在工业和日常生活中都得到了广泛应用。

虽然曲柄滑块机构的基本结构没有改变，但其材料、制造工艺和结构形式等方面不断得到发展和创新。

这为曲柄滑块机构的应用提供了更广阔的空间和更好的前景。

常见的回转、直线运动转换的机构1 曲柄连杆机构1.1 曲柄滑块机构定义在普通四杆机构中，四个构件之间都是通过转动副连接，这样可以实现曲线与曲线运动之间的转换。

而曲柄滑块机构是保留曲柄杆、中间杆和固定杆（机架），将另一根杆退化为滑块，使滑块与中间连杆用转动副连接，滑块与固定杆用移动副连接，这样就可以实现曲柄端的回转运动与滑块端的直线运动相互转化。

1.2 曲柄滑块机构的特点及应用1.2.1 优点①低副连接，运动副单位面积受力小，便于润滑，磨损小；②对于长距离的控制也可以实现；③构件之间的运动靠几何封闭来维系，比力封闭的可靠。

1.2.2 缺点①结构设计较复杂，且对制造安装的敏感性大；②高速时将引起很大的振动和动载荷。

1.2.3 应用曲柄滑块机构在机械中的应用很广泛，例如，内燃机通过活塞往复运动将内能转换为曲柄转动的机械能；压力机结构中通过曲柄的连续转动，经连杆带动滑块实现加压作用；牛头刨床主运动机构中，导杆绕一点摆动，带动滑枕做往复运动，实现刨削；抽水机结构中，摇动手柄时，在连杆的支承下，活塞杆在筒（固定滑块）内做上下运动，以达到抽水目的。

另外，工程中的搓丝机、自动送料装置及自卸翻斗装置等机械中都用到曲柄滑块机构。

2 凸轮机构2.1 凸轮机构的组成和特点凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个部分组成，其中凸轮是主动件，从动件的运动规律由凸轮的轮廓决定。

凸轮是具有曲线轮廓或沟槽的构件，若从动件是移动构件，那么这样的凸轮机构便能实现回转运动、直线运动的转换。

凸轮机构特点是：①可以用于对从动件任意运动规律要求的场合；②可以高速启动，动作准确可靠，结构简单紧凑；③凸轮和从动件以点或线接触，单位面积上压力高，难以保持良好的润滑，易磨损；④凸轮形状复杂，加工维修较困难。

2.2 凸轮机构的分类及应用凸轮机构根据各构件相对运动的位置，可分为平面凸轮机构和空间凸轮机构两大类，根据从动件的运动形式，凸轮机构可分为移动从动凸轮机构和摆动从动凸轮机构两大类，根据凸轮形状，凸轮机构可分为盘形凸轮机构、柱体凸轮机构、椎体凸轮机构和球体凸轮机构。