曲柄滑块机构的结构

摘要曲柄压力机广泛使用于冲裁，弯曲，校正，模具冲压等工作。

本次设计的为开式固定台式中型，公称压力为1600KN曲柄压力机。

本设计主要进行该曲柄压力机曲柄滑块工作机构的设计。

在设计中，首先根据该压力机要保证的主要技术参数——公称压力、滑块行程等，初步估算曲柄，连杆，滑块，导轨相关尺寸，然后分别对其进行校核，修正，最终确定各零部件尺寸；进行装模高度调节装置设计，并最终完成该曲柄滑块工作机构设计。

关键字：公称压力；曲轴；连杆；导轨；调节装置AbstractCrank press machine widely used in punching, bending, stamping die correction, etc.. The design for a fixed desktop and medium-sized, nominal pressure 1600KN crank press.The design of the division of labor is different, mainly completes the design of slider - crank mechanism of crank press. Designed mainly according to the overall design to determine the main parameters of the press, the nominal pressure, stroke parameters refer to the relevant manual crank connecting rod, a preliminary estimate, slide rail, correlation dimension, and then checking, correcting, ultimately determine the components size, and according to the requirements to complete the die height adjustment device design. Last write detailed slider crank mechanism design specifications, out major parts diagram.key word：nominal pressure，crankshaft，pitman，rack，regulating block.目录第一章曲柄压力机的工作原理及主要参数 (1)1.1压力机技术参数 (1)1.2 曲柄压力机的工作原理 (1)1.3曲柄压力机工作的特点 (2)1.4 曲柄形式 (2)1.4.1、曲轴驱动的曲柄滑块机构 (3)1.4.2、偏心轴驱动的曲柄滑块机构 (4)1.4.3、曲拐驱动的曲柄滑块机构 (4)1.5.4、偏心齿轮驱动的曲柄滑块机构 (4)1.4.5各种结构的区别及最终确定设计设计思路 (6)第二章曲柄滑块机构的构成及相关分析 (6)2.1压力机曲柄滑块机构的构成 (6)2.2曲柄压力机滑块机构的运动规律分析。

曲柄滑块机构工作原理一、引言曲柄滑块机构是机械传动中常用的一种机构，它能将旋转运动转化为直线运动，广泛应用于各种机械设备中。

本文将详细介绍曲柄滑块机构的工作原理。

二、曲柄滑块机构的组成曲柄滑块机构由曲轴、连杆和滑块三部分组成。

1. 曲轴曲轴是一根直径不等的圆柱体，它通常由多个偏心圆组成。

在工作时，曲轴通过旋转带动连杆和滑块实现运动转换。

2. 连杆连杆是连接曲轴和滑块的零件，它通常由两个铰接连接的杆组成。

在工作时，连杆能够保持与曲轴相切，并使得滑块产生直线运动。

3. 滑块滑块是一个可在直线上自由运动的零件，它通过连杆与曲轴相连。

在工作时，当曲轴旋转时，连杆推动滑块沿着固定方向做直线运动。

三、曲柄滑块机构的工作原理曲柄滑块机构的工作原理可以分为四个阶段：进气、压缩、爆发和排气。

1. 进气阶段在进气阶段，曲轴处于上死点位置，连杆与滑块的夹角为180度。

此时，空气通过进气门进入汽缸内。

2. 压缩阶段在压缩阶段，曲轴开始向下旋转，连杆与滑块的夹角逐渐减小。

此时，活塞开始向上运动，将空气压缩。

3. 爆发阶段在爆发阶段，当曲轴旋转到一定角度时，连杆与滑块的夹角达到最小值。

此时，点火器点燃混合气体，在高温高压下爆炸产生能量。

4. 排气阶段在排气阶段，曲轴继续向下旋转，连杆与滑块的夹角逐渐增大。

此时，活塞开始向下运动，并将燃烧后的废气排出汽缸外。

四、结论通过以上介绍可以看出，在曲柄滑块机构中，曲轴通过旋转带动连杆和滑块实现运动转换。

在工作过程中，曲轴的旋转运动被转化为滑块的直线运动，从而推动活塞完成吸气、压缩、爆发和排气四个阶段的工作。

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。

曲柄滑块机构1.曲柄滑块机构的机构组成曲柄滑块机构的向量图如图1所示。

曲柄1l 的长度为1l (1l =30mm),旋转角位移为1θ,旋转角速度为1w ,连杆2l 的长度为2l (2l =120mm),旋转角位移为2θ,旋转角速度为2w ,滑块m 的位移量为0l ,速度为0l 。

图1 曲柄滑块机构的向量图2.曲柄滑块机构的速度方程根据曲柄滑块机构的向量图,把曲柄滑块机构的向量按x 和y 坐标轴方向分解可以得出112201122cos cos sin sin 0l l l l l θθθθ+=⎧⎨+=⎩ (1) 式（1）对时间求导，并注意到11w θ=和22w θ=，得1112220111222sin sin cos cos 0l w l w l l w l w θθθθ⎧--=⎪⎨+=⎪⎩ （2） 写成如下矩阵形式222111022111sin 1sin cos 0cos w l l w l l l w θθθθ-⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦ （3） 这就是曲柄滑块机构的速度方程。

3.曲柄滑块机构的匀角速度运动学仿真框图曲柄连杆机构曲柄以1w =188.5rad/s 作匀角速度运动,主要研究在这一输入作用下的曲柄连杆机构连杆的运动角速度变化规律以及滑块的位移、速度的变化规律。

应用MATLAB 算法建立计算曲柄滑块机构的速度方程(3)的MATLAB 函数模块SpeedEquation (该模块in: 1w 、1θ 、2θ ; out: 2w 、0l ) 。

应用该MATLAB Function 模块建立了Simulink 仿真模型如图2所示。

仿真初始条件: 1θ=0rad 、2θ= 0rad 、0l =150 mm (仿真模型符号对应: omega1-1w ; omega2-2w ; theta1-1θ ; theta2-2θ ) 。

图2 曲柄匀角速运动时Simulink 仿真框图。

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。

曲柄滑块机构应用实例一、曲柄滑块机构的基本原理和结构曲柄滑块机构是一种常见的机械传动装置，它主要由曲柄、连杆和滑块三部分组成。

其中，曲柄是一个旋转体，连杆是一个运动体，滑块则是一个定位体。

当曲柄旋转时，通过连杆的运动将滑块带动进行往复直线运动。

二、曲柄滑块机构的应用领域1. 工程机械领域：如挖掘机、铲车等设备中常用到的液压缸就采用了曲柄滑块机构来实现往复直线运动。

2. 纺织机械领域：如织布机、缝纫机等设备中也广泛应用了曲柄滑块机构来实现针头的往复直线运动。

3. 汽车发动机领域：汽车发动机中的活塞也采用了曲柄滑块机构来实现往复直线运动。

4. 医疗器械领域：如手术刀等医疗器械中也常使用到了曲柄滑块机构来实现刀片的往复直线运动。

三、曲柄滑块机构在挖掘机中的应用实例以挖掘机中的液压缸为例，介绍曲柄滑块机构在工程机械领域中的应用实例。

1. 液压缸结构液压缸是工程机械中常见的一种执行元件，它主要由活塞、活塞杆、密封件、油口等部分组成。

其中，活塞和活塞杆通过密封件连接起来，形成了一个往复运动的整体。

油口则用来连接液压系统，通过液压力将活塞带动进行往复直线运动。

2. 液压缸原理液压缸是一种利用液体传递力量的装置，它主要依靠两个原理来实现工作：波义尔定律和帕斯卡定律。

波义尔定律指出，在静止不动的液体中，任何一个点所受到的压力都是相等的。

帕斯卡定律则指出，在一个封闭容器内施加一个外力时，这个外力将会被均匀地传递到容器内所有部分。

3. 液压缸工作过程液压缸的工作过程可以分为四个阶段：加油、伸出、收回和排油。

具体来说，当液压系统向液压缸内注入液体时，活塞开始向外移动，完成伸出操作；当需要收回活塞时，液压系统会将液体排出，使得活塞开始向内移动，完成收回操作。

4. 液压缸中的曲柄滑块机构在液压缸中，通过曲柄滑块机构来实现活塞的往复直线运动。

具体来说，曲柄是由发动机输出轴驱动的旋转部件，它通过连杆与滑块相连。

当曲柄旋转时，连杆带动滑块进行往复直线运动。

偏置曲柄滑块机构与对心曲柄滑块机构的区别偏置曲柄滑块机构与对心曲柄滑块机构是机械工程中常见的两种运动转换机构，它们在工业生产和机械设计中都有着重要的应用。

两者之间的区别不仅仅在于结构形式上的差异，更在于其在实际应用中所具有的性能特点和适用范围。

在本文中，我们将深入探讨这两种曲柄滑块机构的区别，从结构原理、工作方式、性能特点等方面进行全面评估，以帮助读者更好地理解和应用这两种机构。

一、结构原理1. 偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构由曲柄、连杆和滑块组成，其中曲柄的转动运动通过连杆传递给滑块，实现直线往复运动。

偏置曲柄滑块机构中的曲柄轴和滑块轨迹不在同一轴线上，因此称为偏置结构。

2. 对心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构同样由曲柄、连杆和滑块组成，不同之处在于曲柄轴和滑块轨迹在同一轴线上，因此称为对心结构。

这种结构在运动形式上与偏置曲柄滑块机构有所不同。

二、工作方式1. 偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构在工作时，曲柄的旋转运动通过连杆传递给滑块，使得滑块做直线往复运动。

由于曲柄轴和滑块轨迹不在同一轴线上，滑块在往复运动过程中会受到一定的偏置影响，因此运动轨迹相对复杂。

2. 对心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构在工作时，曲柄轴和滑块轨迹在同一轴线上，因此滑块在往复运动过程中的轨迹相对简单，运动稳定。

三、性能特点1. 偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构由于其曲柄轴和滑块轨迹不在同一轴线上，因此在运动过程中会受到一定的偏置影响，致使滑块运动不够稳定，因此适用于一些对运动要求不是特别高的场合。

2. 对心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构由于其滑块在往复运动过程中的轨迹相对简单，运动相对稳定，因此适用于对运动精度要求较高的场合。

个人观点和理解从以上对偏置曲柄滑块机构与对心曲柄滑块机构的比较可以看出，两者在结构原理、工作方式和性能特点上存在着明显的差异。

在实际工程设计中，我们需要根据具体的应用场合和要求，选择合适的曲柄滑块机构，以确保其性能和稳定性。

曲柄滑块机构及曲柄导杆机构的运动规律
曲柄滑块机构和曲柄导杆机构都是常见的机械传动机构之一，其运动规律如下：
1. 曲柄滑块机构的运动规律
曲柄滑块机构由曲柄、连杆和滑块组成。

当曲柄转动时，连杆带动滑块做直线往复运动。

曲柄的转动是匀速的，而滑块的速度则是变化的。

具体来说，滑块在前半周期内加速，后半周期内减速，且滑块的最大速度出现在过渡点处。

2. 曲柄导杆机构的运动规律
曲柄导杆机构由曲柄、连杆和导杆组成。

与曲柄滑块机构相比，曲柄导杆机构的特点是滑块被曲柄改为了导杆，使得滑块的运动方式发生了变化。

当曲柄转动时，导杆在导轨上做往复运动，同时连杆也产生了往复运动。

曲柄的转动是匀速的，导杆的速度也是变化的。

具体来说，导杆在前半周期内减速，后半周期内加速，且导杆的最大速度出现在过渡点处。

总之，曲柄滑块机构和曲柄导杆机构的运动规律都是由曲柄的匀速转动和连杆的往复运动所决定的。

不同的是，曲柄滑块机构中滑块的运动方式为直线往复运动，而曲柄导杆机构中导杆的运动方式为沿导轨做往复运动。

曲柄滑块机构的组成
曲柄滑块机构是一种常见的机械传动装置，由曲柄、滑块、连杆等组成。

其作用是将旋转运动转化为直线运动或反之。

曲柄是曲线形状的轴，通常为圆柱形，具有固定在机器主体上的轴承。

滑块通过轴承与曲柄相连，可以沿着曲柄的轨迹进行往复运动。

滑块的形状可以是圆形、椭圆形或其他特殊形状，根据具体需求确定。

连杆是连接曲柄和滑块的零件，它通过轴承与滑块相连，并与曲柄的一端固定连接。

连杆的另一端可以连接其他机械部件，实现不同的运动效果。

连杆的长度和角度对曲柄滑块机构的运动轨迹和力学性能有重要影响。

曲柄滑块机构的工作原理是：当曲柄旋转时，滑块沿着曲柄的轨迹进行往复运动。

通过合理设计曲柄的形状和滑块的位置，可以实现不同的运动轨迹和速度。

曲柄滑块机构广泛应用于各个领域，例如发动机、机床、压力机等。

它具有结构简单、运动平稳、可靠性高等优点。

在设计和使用时，需要根据具体的需求和条件选择适当的曲柄形状、连杆长度和滑块位置，以实现最佳的运动效果。

总之，曲柄滑块机构的组成主要包括曲柄、滑块和连杆。

合理设计和使用这些元件，可以实现不同的运动轨迹和速度，满足各种机械传动需求。