曲柄摇杆机构设计方法毕业设计论文
曲柄摇杆机构综合优化设计及其软件开发
ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．
Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｇｌｅ ｔｏ ｂｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．ｋｎｏｗｉｎｇ ｒｏｃｋｅｒ ｌｅｎｇｔｈ，
ｒｏｃｋｅｒ ｌａｒｇｅｓｔ Ｓｗｉｎｇｉｎｇ ａｎｇｌｅ，ｔｈｅ ｌｉｍｉｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ，ｔａｋｉｎｇ ｏｔｈｅｒ ｂａｒｓ ａｓ Ｄｅｓｉｇｎ ｖａｒｉａｂｌｅｓ，ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｇｌｅ ｔｏ Ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｃｒａｎｋ－ｒｏｃｋｅｒ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｆｒｏｍ
山东建筑大学硕士学位论文
图１．１缝纫机 图１．２颚式破碎机
山东建筑大学硕士学位论文
图１．３搅拌机 （１）机构分析就是根据给定的机构简图，研究机构的运动特性和动力特性。机构分 析着重于机构结构学、运动学及动力学特性的研究，揭示机构结构组成、运动学与动力 学规律及其相互联系，但其更重要的是为机构综合提供理论依据。 （２）机构综合的实质就是按照给定的运动特性对机构进行系统的设计，其综合内容 包括尺度综合和类型综合。 １）类型综合又分为数综合与型综合。数综合就是指在满足机构预定自由度的条件下， 确定组成该机构的构件数目和不同类型的运动副数目的过程。型综合是指在给定构件数 目、运动副数目及其类型的条件下，通过不同的组合方式，确定机构不同结构型式的过 程，从理论上讲，同一结构类型的机构组合方案有无穷多种，这就给尺度综合的方案优 选带来了困难。机构尺寸型的研究是机构尺度综合的基础。 ２）尺度综合是指当机构的结构型式选定后，在满足其执行构件运动要求的条件下， 确定出机构尺度参数的过程。对于给定运动特性要求条件下进行结构综合方面己有大量 的文献发表［１８讲】。尺度综合的任务就是为选定了类型的机构确定实际尺寸和原动件的起 始位置。 目前在国内外关于机构尺度综合的方法可分为：几何作图法、代数法、图谱法，这 三种方法既有联系又有区别。下面将这三种方法分别进行归纳综述： 几何作图法【２５１是传统的机构尺度综合方法。它是建立在机构运动和几何分析基础上 的一种方法，其最大特点是直观、概念清楚。几何作图法也是平面四杆机构设计的一种
曲柄摇杆机构设计方法
曲柄摇杆机构设计方法曲柄摇杆机构设计方法文档范本一、引言在机械设计领域中，曲柄摇杆机构是一种常见且重要的机构，它能够将旋转运动转换为往复运动。
本文档旨在提供一种详细的曲柄摇杆机构设计方法，以帮助工程师们更好地理解和应用该机构。
二、机构构成与功能1：曲柄：曲柄是机构的旋转部分，它通过旋转运动带动摇杆的往复运动。
2：摇杆：摇杆是机构的往复部分，其运动轨迹由曲柄的旋转和摇杆长度决定。
3：小端杆：小端杆连接曲柄与摇杆，使二者能够实现相对运动。
4：大端杆：大端杆连接摇杆与其他部件，传递摇杆的运动到所需位置。
三、设计步骤和考虑因素1：确定工作要求：根据实际应用，确定曲柄摇杆机构所需完成的工作和要求。
2：设计曲柄和摇杆的运动路径：根据工作要求和机构构型，确定曲柄和摇杆的运动路径，并绘制相应的示意图。
3：计算曲柄和摇杆的长度：根据运动路径以及机构的几何结构，计算曲柄和摇杆的长度，确保其能够满足工作要求。
4：确定杆长度：根据曲柄和摇杆的长度，确定小端杆和大端杆的长度，保证牢固可靠。
5：进行材料选择：根据机构的工作环境和所需承受的载荷，选择合适的材料以确保机构的强度和耐久性。
6：进行摩擦和润滑剂的选择：考虑摇杆与杆以及曲柄的接触情况，选择适当的润滑剂以减小摩擦，提高机构的效率和寿命。
7：进行强度计算：对机构的各个关键部位进行强度计算，以确保其在工作过程中不会发生破坏或变形。
8：进行运动分析和优化：利用运动学原理和模拟软件对机构的运动过程进行分析和优化，以确保其满足工作要求。
四、附件1：设计图纸：附上设计过程中所绘制的曲柄摇杆机构的设计图纸。
2：强度计算报告：附上对机构各个部件进行强度计算的报告。
五、法律名词及注释1：版权：指对于创作出来的文学、艺术和科学作品的拥有权，包括复制、分发、翻译等权利。
2：专利：指为新的技术、产品或产品的制造方法等发明所授予的专有权。
3：商标：指用于区别某个商品或服务来源的标识，具有独立性、显著性和可辨识性等特点。
曲柄摇杆机构优化设计
课程作业曲柄摇杆优化设计姓名：宋*学号：29班级：三峡大学机械与动力学院・程序代码进程 (1)1目录1・曲柄摇杆机构优化设计题目要求要求设计一曲柄摇杆机构，当曲柄山©转到久+90。
时，摇杆的输岀角实现如下给定的函数关系:(1) 置时曲柄和摇杆的位置角，它们是机架杆h为原线逆时针气宇的角度，见图1。
要求在该区间的运动进程中的最小传动角不得小于45° , B|J：式中％和0o别离为对应于摇杆在右极限位/min^[/l = 45°通常把曲柄的长度当做单位长度，即/l = lo另外，按照机构在机械中的许可空间，可以适当预选机架杆的长度，现取/4=5O2・课题描述在曲柄输入角从0（）到久+彳的进程中，使摇杆输岀角P尽可能知足一个给定的函数办（0）即公式（1）o对此我将％到％+兰等分为m分，固然输出角（也将对应的分为m分，然后我将输出角对应的数值与期望函数进行拟合，若是误差降到最小，那么取得的结果将会是优化的解，这是将持续型函数转化为离散型的问题，利用matalab编程计算，从而求解。
运动模型如图（1）所示3 •数学模型的成立设计变量的肯定概念：设计变量是除设计常数之外的大体参数，在优化设计进程中不断地进行修改、调整、一直处于转变的状态，这些大体参数都叫做设计变量。
对于本课题，设计常量为厶丿2长度，别离为1和5。
决定机构部份杆长尺寸厶，厶，和摇杆依照已知运动规律开始运动时曲柄所处的位置角％应该列为设计变量即为X 二k %2 AjJ =[/2厶％『% = arc co.0()=(2)(3) 山于整个机构的杆长都是按比例来设计的，他们都是1的倍数，依照题U要求曲柄的初始位置为极位角，即％。
则可以按照曲柄摇杆机构各杆长度关系取得％和相应的摇杆?3位置角00的函数，关系式为由已知条件可知厶上长度别离为1和5,而按照公式（2）（3）可知，％%是lli/2J3的长度来决定，所以厶厶为独立变量，则可以肯定本课题的设计变量X=[.v, xj =[/2厶『，这是一个二维优化问题。
曲柄摇杆机构的最优设计
曲柄摇杆机构的最优设计[摘要] 图解法设计曲柄摇杆机构时为了满足传力性能,往往需要重复进行,结果也不唯一。
本文采用0.618法,在给定行程速比系数k、摇杆摆角φ、长度l4等前提下,采用机械最优设计,使γmin最大,得到了设计最优解。
并讨论了行程速比系数k、摇杆摆角φ的取值范围。
[关键词] 曲柄摇杆机构机械最优设计0.618法1 引言机械最优设计是在给定的载荷或环境条件下,在机械产品的性态、几何尺寸关系或其他因素的限制范围内,选取设计变量,建立目标函数并使其获得最优值的一种新的设计方法。
设计变量、目标函数和约束条件这三者在设计空间(以设计变量为坐标轴组成的实空间)的几何表示中构成设计问题[1]。
最优设计是保证设计合理性、提高设计效率的一种有效方法。
曲柄摇杆机构中,传动角γ越大,对机构的传力愈有利,故常用传动角的大小及变化情况来衡量机构传力性能的好坏。
考虑到机构运动过程中传动角γ是变化的,为了保证机构传力性能良好,必须使最小传动角γmin≥[γ]。
传统的图解设计方法往往需要重复进行,结果也不唯一。
本文采用0.618法,在给定行程速比系数k、摇杆摆角φ、长度l4等前提下,运用机械最优设计,使γmin最大,得到了设计最优解。
并讨论了行程速比系数k、摇杆摆角φ的取值范围。
在实现过程中,本文采用C 语言实现优化过程编程,从而使结果更加精确、直观。
2 曲柄摇杆机构的最优设计(1)寻优目标函数的确定曲柄摇杆机构γmin出现在主动曲柄与机架共线的两位置之一处[2]。
以γmin 最大为寻优目标函数,即:maxf(x)=γmin=(γ1, γ3)min其中,γ1=arccosγ2= arccos(2)设计变量的选择如图1所示,考虑到一旦曲柄支点A确定,则机架l1=AD,其他设计参数l2、l3也随之确定。
因此,只需取曲柄为设计变量即可,即x=l2。
图1设计参数间的几何关系(3)设计参数间的几何关系若已知曲柄x时,有:l3=l1=其中,C1C2=2l4sin(Φ/2)∠AC2D=90°-arcsin+Φ/2(4)设计变量的取值范围根据文献[3]所述,寻优区间起始点xmin= C1C2(1-cosθ)/2sinθ;寻优区间终点xmax= C1C2/2。
曲柄连杆机构的应用毕业论文
曲柄连杆机构的应用毕业论文曲柄连杆机构的应用Linkage of the crankI摘要按连杆机构中的各构件的相对运动是平面运动还是空间运动，可将连杆机构分成平面连杆机构及空间连杆机构两大类。
而在平面连杆机构中又以四连杆机构组成的平面四杆机构应用最广。
本文主要介绍平面四杆机构的类型、应用、以及有关平面四杆机构的一些基本知识;并阐述了平面四杆机构的一些常用的设计方法。
着重介绍了铰链四杆机构的类型及应用。
关键词:铰链四杆机构、曲柄、四连杆IIAbstractThe linkage of the various components of the relative movement isstill room for movement plane motion can be divided into plane linkage and linkage space linkage two categories. The plane linkage again in the four-bar linkage of the plane four agencies most widely. This paper describes the four plane types, applications, and the plane four bodies of some basic knowledge on the plane and four bodies of some commonly used methods of design. Focus on the hinge of the four types of agencies and applications.Key words: hinge four bodies, crank, four-link.III目录第一章论述.............................................. .1 第二章平面连杆机构 (2)2.1 铰链四杆机构 (2)2.2 铰链四杆机构的其它形式 (6)2.3 平面四杆机构的工作特性 (7)2.4 平面四杆机构运动设计简介 (11)第三章平面连杆机构及其设计 (14)3(1 平面连杆机构的特点及其设计的基本问题 (14)3.1.1平面连杆机构 (14)3.1.2平面连杆机构的特点 (14)3.1.3平面连杆机构设计的基本问题 (14)3.1.4设计方法 (15)(2 平面四杆机构的基本型式及其演化.................. 15 33.2.1铰链四杆机构:所有运动副均为 (15)3.2.2铰链四杆机构的演化 (15)3(3 平面四杆机构有曲柄的条件和几个基本概念 (17)3.3.1平面四杆机构有曲柄的条件(也可作曲柄和连杆线图.173.3.2行程速度变化系数 (18)3.3.3压力角和传动角 (18)3(4 平面四杆机构的设计 (20)3.4.1平面四杆机构的图解法设计 ......................20 第四章技术参数及维修 (21)4.1结构 (21)4.2维护保养 (22)4.3注意事项 .........................................22 第五章结论 ..............................................23 参考文献 ..................................................24 致谢. (25)IV第一章论述连杆机构是一种常用的传动机构，广泛地用于各种机器、仪表及操纵装置中。
曲柄连杆毕业设计
河南工业职业技术学院Henan PolytechnicInstitute毕业设计（论文）题目：基于UG曲柄滑块机构参数化设计及其运动学仿真班级：机电0702******指导教师：***基于UG的曲柄滑块机构参数化设计的运动学仿真摘要随着计算机技术的飞速发展，CAD已经广泛应用于零件设计和制造中，但一般的CAD软件都具有广而博的通用性，难以满足各类具体产品设计的需要，所以以通用CAD软件为基础，根据本单位的实际，进行不同程度的开发成为产品现代设计的重要内容。
连杆作为各种机械传动设备中的重要装置，具有压强小，磨损轻，易于加工和保证加工精度，以及能有本身几何形状保证运动副封闭等优点，有着非常广泛的应用前景。
但其较难准确的实现任意预期运动规律，设计计算亦较繁复。
为了提高设计效率，增加竞争优势，实现曲柄滑块机构的运动的精确建模显得尤为重要。
文运用三维实体造型软件UG，实现了曲柄连杆机构参数化精确建模。
文中系统地研究了运用UG软件方程输入的方式建立曲柄滑块机构的三维参数化模型的过程。
由于参数化曲柄连杆模型可按照驱动参数的变化发生相应改变，所以利用此模型进行曲柄连杆的重复性工作，从而极大地提高了分析效率，降低了成本关键词：曲柄连杆 UG 参数化Imitate according to sport of the UG crank slippery piece oforganization reallyAbstractBecause the calculator technique flies soon a development, CAD already extensively applied in the spare parts design and the manufacturing, but general of the CAD softwares all have wide but the in general use of the Bo, and is hard to satisfy each kind of demand that the concrete product designs, so take in general use CAD software as foundation, according to this unit of actual, carry on the important contents that the development of different degree becomes a product modern design.Connecting the pole is various machine to spread the important device in the equipments, have to press strong small, wear away lightly, be easy to process and promise to process accuracy, and can have oneself several the shape promise sport pair closes to wait an advantage and have very extensive of applied prospect.But it more difficult accurate realization arbitrarily expectation sport regulation, design to compute as well more complicated.For raising a design efficiency, increase competitive advantage, carry out the accurate model of sport that the crank slips piece organization to seem to be is importanceThe text makes use of 3D entity shape software UG and carried out crank to connect pole organization parameter to turn an accurate model.Systematically studied the 3D parameter that the way establishment crank of the usage UG software equation importation slips piece organization to turn the process of model in the text.Because the parameter turns crank to connect pole model can according to driving the variety occurrence of parameter to correspond a change, so make use of this model to carry on the repeated that the crank connects a pole to work, thus and biggest raised an analytical efficiency, lowered cost.Keyword: The crank connects the pole UG parameter to turn第一章绪论……………………………………………………………….1.1 研究背景………………………………………………………….1.2 研究目的及意义………………………………………………….1.3 连杆机构的应用及基本问题…………………………………….1.4 论文主要研究内容……………………………………………….1.5 软件介绍………………………………………………………….第二章机构的结构分析………………………………………………….2.1 概述……………………………………………………………….2.2 机构的组成……………………………………………………….2.2.1 构件……………………………………………………….2.2.2 运动副…………………………………………………….2.2.3 机构……………………………………………………….2.3 运动副的分类…………………………………………………….2.4 机构的自由度…………………………………………………….2.5 机构运动分析的目的和方法……………………………………. 第三张曲柄滑块参数化设计及其运动学仿真………………………….3.1 工作原理………………………………………………………….3.2 零件造型………………………………………………………….3.2.1 机架……………………………………………………….3.2.2 曲柄……………………………………………………….3.2.3 连杆……………………………………………………….3.2.4 滑块……………………………………………………….3.3 装配……………………………………………………………….3.4 仿真……………………………………………………………….3.4.1 添加运动副……………………………………………….3.4.2 添加工作阻力…………………………………………….3.4.3 添加运动………………………………………………….3.4.4 运动规律仿真……………………………………………. 第四章总结与展望……………………………………………………….1.1研究背景20世纪70年代以来，一个以计算机辅助设计技术为代表的新的技术改革浪潮席卷了全世界，它不仅促进了计算机本身性能的提高和更新换代，而且几乎影响到全部技术领域，冲击着传统的工作模式。
汽车曲柄连杆机构设计--毕业设计
毕业设计摘要本文以捷达EA113汽油机的相关参数作为参考，对四缸汽油机的曲柄连杆机构的主要零部件进行了结构设计计算，并对曲柄连杆机构进行了有关运动学和动力学的理论分析与计算机仿真分析。
首先，以运动学和动力学的理论知识为依据，对曲柄连杆机构的运动规律以及在运动中的受力等问题进行详尽的分析，并得到了精确的分析结果。
其次分别对活塞组、连杆组以及曲轴进行详细的结构设计，并进行了结构强度和刚度的校核。
再次，应用三维CAD软件：Pro/Engineer建立了曲柄连杆机构各零部件的几何模型，在此工作的基础上，利用Pro/E软件的装配功能，将曲柄连杆机构的各组成零件装配成活塞组件、连杆组件和曲轴组件，然后利用Pro/E软件的机构分析模块(Pro/Mechanism)，建立曲柄连杆机构的多刚体动力学模型，进行运动学分析和动力学分析模拟，研究了在不考虑外力作用并使曲轴保持匀速转动的情况下，活塞和连杆的运动规律以及曲柄连杆机构的运动包络。
仿真结果的分析表明，仿真结果与发动机的实际工作状况基本一致，文章介绍的仿真方法为曲柄连杆机构的选型、优化设计提供了一种新思路。
关键词：发动机；曲柄连杆机构；受力分析；仿真建模；运动分析；Pro/EI毕业设计II毕业设计ABSTRACTThis article refers to by the Jeeta EA113 gasoline engine’s related parameter achievement, it has carried on the structural design compution for main parts of the crank link mechanism in the gasoline engine with four cylinders, and has carried on theoretical analysis and simulation analysis in computer in kinematics and dynamics for the crank link mechanism.First, motion laws and stress in movement about the crank link mechanism are analyzed in detail and the precise analysis results are obtained. Next separately to the piston group, the linkage as well as the crank carries on the detailed structural design, and has carried on the structural strength and the rigidity examination. Once more, applys three-dimensional CAD software Pro/Engineer establishing the geometry models of all kinds of parts in the crank link mechanism, then useing the Pro/E software assembling function assembles the components of crank link into the piston module, the connecting rod module and the crank module, then using Pro/E software mechanism analysis module (Pro/Mechanism), establishes the multi-rigid dynamics model of the crank link, and carries on the kinematics analysis and the dynamics analysis simulation, and it studies the piston and the connecting rod movement rule as well as crank link motion gear movement envelopment. The analysis of simulation results shows that those simulation results are meet to true working state of engine. It also shows that the simulation method introduced here can offer a new efficient and convenient way for the mechanism choosing and optimized design of crank-connecting rod mechanism in engine.Key words: Engine；Crankshaft-Connecting Rod Mechanism；Analysis of Force；Modeling of Simulation；Movement Analysis；Pro/EIII毕业设计目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................I II 第1章绪论 (1)1.1 选题的目的和意义 (1)1.2 国内外的研究现状 (1)1.3 设计研究的主要内容 (3)第2章曲柄连杆机构受力分析 (4)2.1 曲柄连杆机构的类型及方案选择 (4)2.2 曲柄连杆机构运动学 (4)2.1.1 活塞位移 (5)2.1.2 活塞的速度 (6)2.1.3 活塞的加速度 (6)2.2 曲柄连杆机构中的作用力 (7)2.2.1 气缸内工质的作用力 (7)2.2.2 机构的惯性力 (7)2.3 本章小结 (14)第3章活塞组的设计 (15)3.1 活塞的设计 (15)3.1.1 活塞的工作条件和设计要求 (15)3.1.2 活塞的材料 (16)3.1.3 活塞头部的设计 (16)3.1.4 活塞裙部的设计 (21)3.2 活塞销的设计 (23)3.2.1 活塞销的结构、材料 (23)3.2.2 活塞销强度和刚度计算 (23)3.3 活塞销座 (24)3.3.1 活塞销座结构设计 (24)毕业设计3.3.2 验算比压力 (24)3.4 活塞环设计及计算 (25)3.4.1 活塞环形状及主要尺寸设计 (25)3.4.2 活塞环强度校核 (25)3.5 本章小结 (26)第4章连杆组的设计 (27)4.1 连杆的设计 (27)4.1.1 连杆的工作情况、设计要求和材料选用 (27)4.1.2 连杆长度的确定 (27)4.1.3 连杆小头的结构设计与强度、刚度计算 (27)4.1.4 连杆杆身的结构设计与强度计算 (30)4.1.5 连杆大头的结构设计与强度、刚度计算 (33)4.2 连杆螺栓的设计 (35)4.2.1 连杆螺栓的工作负荷与预紧力 (35)4.2.2 连杆螺栓的屈服强度校核和疲劳计算 (35)4.3 本章小结 (36)第5章曲轴的设计 (37)5.1 曲轴的结构型式和材料的选择 (37)5.1.1 曲轴的工作条件和设计要求 (37)5.1.2 曲轴的结构型式 (37)5.1.3 曲轴的材料 (37)5.2 曲轴的主要尺寸的确定和结构细节设计 (38)5.2.1 曲柄销的直径和长度 (38)5.2.2 主轴颈的直径和长度 (38)5.2.3 曲柄 (39)5.2.4 平衡重 (39)5.2.5 油孔的位置和尺寸 (40)5.2.6 曲轴两端的结构 (40)5.2.7 曲轴的止推 (40)5.3 曲轴的疲劳强度校核 (41)5.3.1 作用于单元曲拐上的力和力矩 (41)毕业设计5.3.2 名义应力的计算 (45)5.4 本章小结 (47)第6章曲柄连杆机构的创建 (48)6.1 对Pro/E软件基本功能的介绍 (48)6.2 活塞的创建 (48)6.2.1 活塞的特点分析 (48)6.2.2 活塞的建模思路 (48)6.2.3 活塞的建模步骤 (49)6.3 连杆的创建 (50)6.3.1 连杆的特点分析 (50)6.3.2 连杆的建模思路 (50)6.3.3 连杆体的建模步骤 (51)6.3.4 连杆盖的建模 (52)6.4 曲轴的创建 (52)6.4.1 曲轴的特点分析 (52)6.4.2 曲轴的建模思路 (52)6.4.3 曲轴的建模步骤 (53)6.5 曲柄连杆机构其它零件的创建 (55)6.5.1 活塞销的创建 (55)6.5.2 活塞销卡环的创建 (55)6.5.3 连杆小头衬套的创建 (55)6.5.4 大头轴瓦的创建 (55)6.5.5 连杆螺栓的创建 (56)6.6 本章小结 (56)第7章曲柄连杆机构运动分析 (57)7.1 活塞及连杆的装配 (57)7.1.1 组件装配的分析与思路 (57)7.1.2 活塞组件装配步骤 (57)7.1.3 连杆组件的装配步骤 (58)7.2 定义曲轴连杆的连接 (59)7.3 定义伺服电动机 (60)毕业设计7.4 建立运动分析 (60)7.5 进行干涉检验与视频制作 (61)7.6 获取分析结果 (62)7.7 对结果的分析 (64)7.8 本章小结 (64)结论 (65)参考文献 (66)致谢 (67)附录 (68)毕业设计第1章绪论1.1 选题的目的和意义曲柄连杆机构是发动机的传递运动和动力的机构，通过它把活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力。
机械毕业论文题目123
仿真类毕业设计题目及要求曲柄摇杆机构运动参数测试实验装置的设计及三维仿真研究(一）1．设计任务:●完成曲柄摇杆机构实验装置的结构设计，生成二维图（包含：实验装置总装图及主要零部件图);●完成曲柄摇杆机构实验装置的三维仿真的设计，（要求用Pro/E软件或Sｏliｄworks进行设计）;●完成曲柄摇杆机构的运动参数理论曲线实验测试及曲线输出；●其他:并需编制一些人机—-交互界面;2.机构尺寸:被测对象基本参数①基本参数（电机转速：n１=12５0r/ｍin;减速比:１/36)曲柄摇杆机构如图所示，各杆长度如下：曲柄:lＡB=50mｍ; 连杆:ｌBC=１60mm; 摇杆：l CD=90mm；机架：lＡD=18０ｍm。
②测试内容一个运动循环内，摇杆角位移θ、角速度ω和角加速度ε与机构位置（曲柄转角)之间关系,并给制θ—、ω—和ε—线图。
曲柄摇杆机构运动参数测试实验装置的设计及三维仿真研究（二) 2．设计任务:●完成曲柄摇杆机构实验装置的结构设计,生成二维图(包含：实验装置总装图及主要零部件图）;●完成曲柄摇杆机构实验装置的三维仿真的设计，（要求用Pｒo/E软件或Soｌidworks进行设计）;●完成曲柄摇杆机构的运动参数理论曲线实验测试及曲线输出;●其他：并需编制一些人机—-交互界面；2.机构尺寸:被测对象基本参数①基本参数(电机转速:ｎ1＝１250r/mｉｎ;减速比:１/３６）曲柄摇杆机构如图所示，各杆长度如下:曲柄:l AB=35mm；连杆：lＢC=160ｍm; 摇杆：l CD＝90mm；机架：l AＤ=180mm.②测试内容一个运动循环内，摇杆角位移θ、角速度ω和角加速度ε与机构位置(曲柄转角）之间关系,并给制θ-、ω—和ε—线图。
曲柄摇杆机构运动参数测试实验装置的设计及三维仿真研究（三) 3．设计任务：●完成曲柄摇杆机构实验装置的结构设计，生成二维图（包含：实验装置总装图及主要零部件图)；●完成曲柄摇杆机构实验装置的三维仿真的设计，（要求用Pro／E软件或Soｌidworｋs进行设计)；●完成曲柄摇杆机构的运动参数理论曲线实验测试及曲线输出;●其他：并需编制一些人机-—交互界面;2．机构尺寸：被测对象基本参数①基本参数（电机转速: n1=12５０ｒ/miｎ；减速比:1／36)曲柄摇杆机构如图所示，各杆长度如下:曲柄:l AＢ＝35mｍ；连杆：l BC=１60mm; 摇杆:lＣD=６0mm;机架：l AD=1８０ｍm。
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3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订评阅教师评阅书摘要曲柄摇杆机构中构件的运动样式多样，可以实现给定运动规律或运动轨迹且承载能力高、耐磨顺，制造简单，已于获得较高的制造精度，因此曲柄摇杆机构在各种机械仪器中获得广泛的应用。
本文针对曲柄摇杆机构的行XXXX速度变化速度系数和给定点的轨迹设计曲柄摇杆机构，通过深入分析机构的行XXXX数度比k、摇杆摆动角ψ、最小传动角，极为夹角和摇杆摆动角等运动性能参数与结构尺寸间的关系。
通过引入曲柄固定铰链点的位置角建立了曲柄摇杆和机架长度关于θ和ϕ的显示函数关系，通过解析法、几何作图法、和实验法设计曲柄摇杆机构。
在此基础上研究机构设计的可能附加要求极其相应的设计方法为曲柄摇杆设计提供各种可能选项并对曲柄摇杆的急回特性和死点情况进行说明。
关键词:曲柄摇杆机构行XXXX速度系数摇杆摆动设计方法AbstractThe diversity of movement component in the crank rocker mechanism can achieve given amotion or motion trajectory and various mechanical instrument.In view of the crank rocker mechanism of velocity fluctuation velocity coefficient and the design of crank rocker mechanism by track point, Analysis the mechanism of the stroke number ratio K ,the rocker swing angle minimum transmission angle, extremely angle and rocker swing angle motion parameter and t he relationship between structure size deeply. Introduced the crank fixed angle of crank rocker and the frame length on and display function is built, by the analytic method, the geometric drawing method, the design of crank rocker mechanism and experimental method. On the basis of the research on the design method of mechanism design may characteristics and the dead are described for crank and rocker design.Key words: crank,rocker,travel speed,design目录摘要 (I)Abstract (II)目录........................................................................................................ I II1 绪论 (1)2 平面四杆机构概述 (3)2.1 平面四杆机构的基本型式 (3)2.2平面四杆机构的基本特性 (4)2.2.1急回特性 (5)2.2.2死点位置 (6)2.2.3 传动角和压力角 (7)3曲柄摇杆机构的设计 (9)3.1解析法设计曲柄摇杆机构 (9)3.1.1附加要求及其机构设计方法 (11)3.2几何作图法 (13)3.2.1按照给定的行XXXX数度变化系数设计曲柄摇杆 (13)3.2.2按给定连杆位置设计四杆机构 (14)3.3按照给定点的运动轨迹设计曲柄摇杆机构 (14)3.4 曲柄摇杆机构设计方法的比较 (14)4 曲柄摇杆机构的特性运用 (16)4.1曲柄摇杆机构死点特性分析极其运用 (16)4.1.1 摇杆主动时机构的死点情况 (16)4.1.2 曲柄主动时机构有死点位置的条件 (16)4.1.3 满足有死点条件的曲柄摇杆机构的死点个数及位置情况分析 (17)4.1.4 曲柄摇杆机构有死点条件的应用 (20)4.2曲柄摇杆机构急回特性应用 (21)5曲柄摇杆机构的优化设计 (22)5.1按照最小传动角和行XXXX速度比系数最大综合优化 (22)5.1.1 最小传动角的确定 (22)5.1.2优化设计 (24)5.1.3最小传动角 min最大的目标函数的建立 (25)5.1.4总目标函数的建立 (26)5.2算例(1) (27)5.2.1曲柄摇杆机构设计 (27)5.3基于图谱对曲柄摇杆的优化 (29)5.3.1 最小传动角位置分析 (29)5.3.2极为夹角分析 (30)5.3.3摇杆摆角分析 (31)5.4曲柄摇杆优化 (31)5.4.1增大最小传动角 (31)5.5算例（2） (32)总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1 绪论18世纪下半叶的第一次工业革命促进机械工XXXX的迅速发展，机构学在原来机械力学的基础上发展成为一门独立的科学.早在19世纪连杆机构就已经广泛的运用最简单的就是四杆机构，也是出现最早的一种连杆机构。
对连杆机构的研究起始于19世纪著名发明家瓦特，他改进的蒸汽机运用了四杆机构。
19世纪以来，以几何图解法为主导的德国机构学派对连杆机构的研究做出了巨大的贡献，其研究结果长期处于世界领先地位，二次世界大战后随着社会科学技术迅猛发展,尤其是电子计算机的普及很大推动了机构设计的研究进XXXX。
平面四杆机构是平面多杆机构,空间多杆机构的基础,所以对平面四杆机构的设计研究有着很重要的意义。
平面连杆机构中构件的运动形式多样，可以实现给定运动规律或运动轨迹，平面连杆机构因承载能力高，耐磨顺，制造简便，已于获得较高的制造精度在机械机构中大量使用。
如缝纫机的踏板机构（如图1.1）送料机构（如图1.2），牛头刨床的横向进给机构（如图1.3），传送带送料机构(如图1.4)等。
所以建立出一些简单、方便、实用的设计方法有利于连杆机构的设计。
而一些相关的书籍里对曲柄摇杆机构的设计方法的设计及其优化并没有完整的提出，对于设计者查询相关信息时带来不变，也对学生系统学习曲柄摇杆机构带来不便。
在这种背景下，本课题主要研究的对象为平面四杆机构本中的曲柄摇杆机构，通过分析设计要求,使用合理的设计方法揭示其传力性能和运动性能与机构尺寸之间的关系,以期实现为工XXXX应用给出机构运动尺寸的设计，再利用多目标函数限定选择优化设计方案。
图1.1缝纫机踏板机构图1.2送料机构图1.3牛头刨床的横向进给机构图1.4传送带送料机构2 平面四杆机构概述2.1 平面四杆机构的基本型式平面四杆机构最常见是铰链四杆机构如图2.1所示，机构的固定构件4 称为机架，与机架用转动副相连接的构件1和3 称为连架杆，不与机架直接连接的构件2称为连杆。
若组成转动副的二构件能做整周相对转动，则称该转动副为整转副，否则为摆动副。
与机架组成整转副的连架杆称为曲柄，与机架组成摆动副的连架杆称为摇杆。
图2.1 曲柄摇杆机构运动简图因为其它平面四杆机构均可视为曲柄摇杆机构的派生机构, 所以曲柄摇杆机构是平面四杆机构中最基本的机构。
以图 2.1中的铰链四杆机构为例，如图2.1示位置时是曲柄摇杆机构，当进行机构转置( 即让不同杆件做机架)时，就会得到不同类型的四杆机构。
当构件1作为机架，铰链四杆机构为双曲柄机构；当构件2作为机架，铰链四杆机构为另一曲柄摇杆机构；当构件3作为机架，铰链四杆机构为双摇杆机构；四杆机构的派生机构还有:曲柄滑块机构，曲柄摇块机构，转动导杆机构等。