曲柄連桿機構的案例
什么是曲柄連桿機構
曲柄連桿機構是發動機實現工作循環，完成能量轉換的主要運動零件。曲柄連桿機構的主要零件可以分為三組，機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組。
功能和作用
曲柄連桿機構的作用是提供燃燒場所，把燃料燃燒后產生的氣體作用在活塞頂上的膨脹壓力轉變為曲軸旋轉的轉矩，不斷輸出動力。
（1）將氣體的壓力變為曲軸的轉矩
（2）將活塞的往復運動變為曲軸的旋轉運動
（3） 把燃燒作用在活塞頂上的力轉變為曲軸的轉矩，以向工作機械輸出機械能
組成
曲柄連桿機構由機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組三部分組成。
（1）機體組：氣缸體、氣缸墊、氣缸蓋、曲軸箱、汽缸套及油底殼
（2）活塞連桿組：活塞、活塞環、活塞銷、連桿
（3）曲軸飛輪組：曲軸、飛輪、扭轉減振器、平衡軸
發動機共有進氣、壓縮、做功、排氣四個行程，在做功行程中，曲柄連桿機構將活塞的往復運動轉變成曲軸的旋轉運動，對外輸出動力，而在其他三個行程中，由于慣性作用又把曲軸的旋轉運動轉變成活塞的往復直線運動。總的來說曲柄連桿機構是發動機借以產生并傳遞動力的機構。通過它把燃料燃燒后發出的熱能轉變為機械能。
展開 汽車曲柄連桿機構的作用
曲柄連桿屬于汽車沖壓件，那么曲柄連桿機構在汽車發動機中所起的作用是怎樣的呢？下面由汽車沖壓件廠家為你介紹下。
在汽車發動機工作中，曲柄連桿機構在做功行程中把活塞的往復運動變成曲軸的旋轉運動，對外輸出動力，而在其他三個行程中，即進氣、壓縮、排氣行程中又把曲軸的旋轉運動轉變成活塞的往復運動。
總的來說，曲柄連桿機構的主要作用是發動機借以產生并傳遞動力的機構。發動機主要通過它把燃料燃燒后發出的熱能轉變為機械能。
發動機工作時，曲柄連桿機構直接與高溫高壓氣體接觸；曲軸的旋轉速度很高，活塞往復運動的線速度相當大；同時還與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸，導致曲柄連桿機構受到化學腐蝕作用，并且潤滑困難?？梢?em>曲柄連桿機構的工作條件相當惡劣，它不僅要承受高溫、高壓、化學腐蝕還要高速運轉，因此對這些沖壓件或經其它生產工藝得到的汽車五金配件的材料要求和結構要求都很高。
展開 汽車發動機曲柄連桿機構的組成
今天由滄州惠豐帶領大家了解下汽車發動機的曲柄連桿機構都有哪些零部件組成的。
曲柄連桿機構的主要零件可以分為機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等三個組成部分
1. 機體組：它主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋、油底殼和氣缸墊等零件組成。
機體是構成發動機的骨架，是發動機各機構和系統的安裝基礎體，其內處安裝著發動機的所有主要零件和附件，承受各種載荷 。同時機體組本身雙是曲柄連桿機構、配氣機構、供給系統、冷卻系統和潤滑系統的組成部分。因此機體必須要有足夠的強度和剛度。
2. 活塞連桿機構：活塞連桿組由活塞、活塞環、活塞銷、連桿、連桿瓦等組成；
活塞是作為一個整體通過鍛造或鑄造加工制成的，其功用是高速運動、承受高熱高壓的影響，承受的氣體壓力通過活塞銷傳給連桿，驅使曲軸旋轉，活塞頂還是燃燒室的組成部分；活塞環是用特殊金屬制成的，為了確?；钊軌蚱椒€順暢的上下運動
填補和密封這部分的間隙，在活塞上設置了活塞環；活塞銷的功用間連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳給連桿。活塞銷要具有足夠的強度和剛度，表面韌性好，耐磨性好、質量輕；連桿的作用上連接活塞與曲軸。
3.曲軸飛輪組：主要由曲軸、飛輪和一些附件組成。
曲軸是發動機最重要的機件之一。它與連桿配合將作用在活塞讓的氣體壓力變為旋轉的動力，傳給底盤的傳動機構。同時，驅動配氣機構和其它輔助裝置，如風扇、水泵、發電機等；
曲柄是主軸頸和連桿軸頸的連接部分，斷面為橢圓形，為了平衡慣性力，曲柄處鑄有或緊固的平衡重塊。
飛輪是用來儲存做功行程的能量，用于克服進氣、壓縮和排氣行程的阻力和其它阻力，使曲軸均勻地旋轉。
展開 汽車曲柄連桿機構知識
曲柄連桿機構的作用是提供燃燒場所，把燃料燃燒后氣體作用在活塞頂上的膨脹壓力轉變為曲軸旋轉的轉矩，不斷輸出動力。一般由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組三部分組成。
基本簡介
曲柄連桿機構的作用是提供燃燒場所，把燃料燃燒后氣體作用在活塞頂上的膨脹壓力轉變為曲軸旋轉的轉矩，不斷輸出動力。曲柄連桿機構是發動機實現工作循環，完成能量轉換的主要運動零件。在作功沖程，它將燃料燃燒產生的熱能活塞往復運動、曲軸旋轉運動而轉變為機械能，對外輸出動力；在其他沖程，則依靠曲柄和飛輪的轉動慣性、通過連桿帶動活塞上下運動，為下一次作功創造條件。
主要功用
曲柄連桿機構的作用是提供燃燒場所，把燃料燃燒后氣體作用在活塞頂上的膨脹壓力轉變為曲軸旋轉的轉矩，不斷輸出動力。
（1）將氣體的壓力變為曲軸的轉矩
（2）將活塞的往復運動變為曲軸的旋轉運動
（3） 把燃燒作用在活塞頂上的力轉變為曲軸的轉矩，以向工作機械輸出機械能.
機構組成
曲柄連桿機構由機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組三部分組成。
（1）機體組：氣缸體、氣缸墊、氣缸蓋、曲軸箱及油底殼、曲軸箱、汽缸套
（2）活塞連桿組：活塞、活塞環、活塞銷、連桿
（3）曲軸飛輪組：曲軸、飛輪、扭轉減振器、平衡軸
1.機體組
機體是構成發動機的骨架，是發動機各機構和各系統的安裝基礎，其內、外安裝著發動機的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，機體必須要有足夠的強度和剛度。
氣缸體
氣缸體是發動機各個機構和系統的裝配基體，是發動機中最重要的一個部件。氣缸體有水冷式缸體和風冷式氣缸體。
水冷式氣缸體一般與上曲軸箱鑄成一體。氣缸體上部拍了出所有氣缸，氣缸周圍的空腔相互連通構成水套。下半部分是用來支承曲軸的曲軸箱。
氣缸體有直列、V形和水平對置三種形式，在汽車上常用直列和V形兩種。
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ADAMS的視頻例子---曲柄連桿機構
曲柄連桿機構
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chap5_1.part2.rar
基于optistruct曲柄連桿機構多體動力學仿真及桿件形狀優化 ￥50
本案例重點介紹如何在optistruct中模擬機械設計中的經典機構運動學分析，以經典的曲柄連桿機構的運動學為例。桿與桿連接地方設置轉鉸，創建相應的接觸，給曲柄也就是左側連桿作為驅動件，其角速度為50rad/s，分析機構在運動過程中所有桿件上的受力動態分布情況。
多體動力學運動結果動畫（提取運動過程中各桿件中最大應力變化）
初始模型
提取輸出節點力：
通過optistruct對四連桿機構進行形狀優化，通過hypermorph建立了相應的形狀變量，以各桿件在整個運動過程中的應力小于許可應力，并以質量最輕作為目標函數。
形狀優化結果動畫
以最后一個迭代步的結果作為最終的優化結果。查看形狀優化的結果后綴名為_des.h3d，多體動力學分析結果后綴名為.h3d。
展開 ANSYS Workbench 曲柄滑塊機構多剛體動力學模塊仿真分析案例
例如：
Revolute：轉動副，只允許繞局部坐標Z軸轉動；
Spherical：球鉸副，允許三個方向的轉動，限制三個方向的平動；
Cylindrical：允許Z向平動及繞Z軸的轉動；
下面，我們通過曲柄連桿機構的多剛體動力學模塊仿真分析，來學習一下workbench中運動副的應用。
問題描述：如圖所示曲柄連桿機構，材料為結構鋼，連桿1以6rad/s的速度轉動。
【汽車知識】圖解汽車的曲柄連桿機構，這次分析很徹底！
機體組
機體組是發動機的主體骨架，是曲柄連桿機構、配氣機構和發動機各系統主要零部件的裝配基體。氣缸蓋用來封閉氣缸頂部，并與活塞頂和氣缸壁一起形成燃燒室。另外，氣缸蓋和機體內的水套、油道以及油底殼又分別是冷卻系統和潤滑系統的組成部分。
氣缸體的結構形式
一般式氣缸體：是指其下表面與發動機的曲軸軸線在同一平面上的氣缸體。這種機體高度小、質量輕、加工方便，但與另外兩種機體相比剛度較差。
龍門式氣缸體：是指下表面下沉到曲軸軸線以下的氣缸體，其下表面到曲軸軸線的距離稱作龍門高度。這種氣缸體剛度和強度較好，與油底殼之間的密封比較簡單，但工藝性較差。
隧道式氣缸體：是指主軸承孔不剖分的氣缸體。它一般配有窄型滾動軸承，可以縮短氣缸體長度，但必須采用滾動主軸承支承的組合式曲軸。
展開 ANSYS Workbench曲柄連桿齒輪機構剛體動力學分析 ￥5
該項目是關于使用 ANSYS Workbench（機械）對連桿曲柄滑動機構進行 RBD 分析。 ANSYS Mechanical 仿真文件供下載
文件
file.wbpz
汽車的心臟！帶你了解發動機的基本構造及分類
結構
發動機是由曲柄連桿機構和配氣機構兩大機構，以及冷卻、潤滑、點火、燃料供給、啟動系統等五大系統組成。主要部件有氣缸體、氣缸蓋、活塞、活塞銷、連桿、曲軸、飛輪等。往復活塞式內燃機的工作腔稱作汽缸，汽缸內表面為圓柱形。在汽缸內作往復運動的活塞通過活塞銷與連桿的一端鉸接，連桿的另一端則與曲軸相連，曲軸由氣缸體上的軸承支承，可在軸承內轉動，構成曲柄連桿機構。活塞在汽缸內作往復運動時，連桿推動曲軸旋轉。反之，曲軸轉動時，連桿軸頸在曲軸箱內作圓周運動，并通過連桿帶動活塞在氣缸內上下移動。曲軸每轉一周，活塞上、下各運行一次，汽缸的容積在不斷的由小變大，再由大變小，如此循環不已。汽缸的頂端用汽缸蓋封閉。汽缸蓋上裝有進氣門和排氣門。通過進、排氣門的開閉實現向汽缸內充氣和向汽缸外排氣。進、排氣門的開閉由凸輪軸驅動。凸輪軸由曲軸通過齒形帶或齒輪驅動。
曲柄連桿機構
在做功行程時，曲柄連桿機構將燃料燃燒以后產生的氣體壓力，經過活塞、連桿轉變為曲軸旋轉的轉矩；然后，利用飛輪的慣性完成進氣、壓縮、排氣3個輔助行程。曲柄連桿機構由氣缸體曲軸箱組、活塞連桿組和曲軸飛輪組3部分組成。
配氣機構
配氣機構的作用是根據發動機的工作順序和各缸工作循環的要求，及時地開啟和關閉進、排氣門，使可燃混合氣（汽油發動機）或新鮮空氣（柴油發動機）進入氣缸，并將廢氣排入大氣。
燃油供給系統
汽油發動機燃料系的作用是根據發動機不同工作情況的需要，將純凈的空氣和汽油配制成適當比例的可燃混合氣，送入各個氣缸進行燃燒后所產生的廢氣排入大氣中。
點火系統
在汽油機中，氣缸內的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內。能夠按時在火花塞電極間產生電火花的全部設備稱為點火系。傳統點火系統由蓄電池、發電機、點火線圈，分電器、火花塞等組成。
展開 圖解｜汽車發動機的基本構造
《頭文字D》中的轉子發動機
發動機總體構造
汽油機由兩大機構和五大系統組成，即由曲柄連桿機構、配氣機構以及燃料供給系統、潤滑系統、冷卻系統、點火系統和啟動系統組成；柴油機由兩大機構和四大系統組成，即由曲柄連桿機構、配氣機構以及燃料供給系統、潤滑系統、冷卻系統和啟動系統組成，柴油機是壓燃的，不需要點火系統。
曲柄連桿機構
曲柄連桿機構
曲柄連桿機構是發動機實現工作循環、完成能量轉換的主要運動零件，它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。
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基于DYTRAN的發動機曲軸系沖擊動力學仿真
基于TBD234V6發動機曲軸的有限元模型,建立了包括柔性曲軸、活塞組、連桿組及飛輪在內的發動機剛柔體混合動力學仿真模型,介紹了沖擊環境沖擊譜的描述方法以及結構動力響應向設計沖擊譜換算的方法和原則,并基于沖擊因子法和BV043/73標準,在非線性瞬態動力學軟件MSC.DYTRAN中,對該型曲柄連桿機構進行了沖擊響應分析。綜合采用了曲柄連桿機構整體有限元分析、接觸算法、非線性瞬態動力學分析方法等手段,在1500r/min工況下,對發動機進行剛柔體混合動力學仿真,得到了發動機的連桿頸負荷、主軸頸負荷及最大動態應力等仿真結果。計算結果表明所采用的方法是合理和有效的。
基于DYTRAN的發動機曲軸系沖擊動力學仿真.pdf
展開 自己整理的曲柄連桿機構的求固有頻率的命令流
技巧1：：：曲柄作剛體處理，處理方法為：建立了一個剛性區域，利用命令 cerig??！
技巧2：：搖桿端點確定方法：作圓相減得到點坐標。
汽車五金配件廠家帶你了解汽車發動機的總體結構
汽車發動機的總體構造
汽車發動機主要是由兩大機構和五大系統組成
兩大機構有：
1.曲柄連桿機構:
曲柄連桿機構主要由活塞、連桿、曲軸及安裝在曲軸一端的飛輪組成。其作用是將活塞的直線往復式運動轉變為曲軸的旋轉運動向外輸出動力；
2.配汽機構
配汽機構主要由進氣門、排氣門、搖臂、氣門間隙調節器、凸輪軸以及凸輪軸定時帶輪等組成。其作用是使空氣或可燃混合氣及時進入氣缸，并能夠及時排除做功后的氣體；
五大系統有：
供給系統
供給系統包括燃油箱（儲氣罐）、油泵、燃油濾清器、空氣濾清器、噴油器、進氣管等。其作用是將燃油和空氣混合成為合適的混合氣供入抽缸內，或者將燃油直接噴到氣缸內，以供燃燒做功。
點火系統
點火系統主要是安裝在汽油機和一些氣體燃料發動機上，其可以有效區分汽、柴油機。它的作用是在規定時刻能及時有效地點燃氣缸中被壓縮的混合氣。點火系統同蓄電池、發電機、分電器、點火線圈和火花塞組成。
啟動系統
啟動系統的主要部件為啟動機（電機）和附屬的繼電器，它可以使靜止的發動機啟動并轉入自行運轉。
冷卻系統
氣缸內的燃燒溫度最高可達2400℃，該溫度足以使用發動機零部件熔化，為了使發動機正常運行，必須對發動機進行冷卻。冷卻系統主要包括水泵、散熱器、風扇及氣缸體和氣缸蓋里的空腔---水套。
潤滑系統
潤滑系統的作用是向相對運動的部件提供潤滑油，來減小它們之間的摩擦阻力，減輕機件的摩損，提高能量的利用效率。此外，潤滑油還可以清洗零部件表面的摩屑，并對零件進行一定程度的冷卻。
展開 基于Adams的六足直立式步行機器人運動仿真分析
機體兩側有2個相同的步行腿機構；每個步行腿機構均由1 個曲柄連桿機構和3條步行腿組成；每側各有1個電機提供動力來源，結合曲柄連桿傳動機構來驅動和控制6條步行腿運動，以此實現三角形步態行走運動。
圖1 雙電機驅動的六足直立式步行機構設計方案
Fig.1 Design scheme of dual-motor driving six-legged up?right walking robot
單側步行腿機構運動原理[4]107-107如圖2所示。
圖2 單側步行腿機構運動簡圖
Fig.2 Motion diagram of unilateral walking leg mechanism
1.2 步行腿機構分解
對于該多連桿機構，為了便于分析，可將單側步行腿機構分解為3個簡單平面四連桿機構，即：連桿DE、連桿EF、連桿OF和機架DO組成的曲柄搖桿機構，以便分析中間步行腿2，其機構原理如圖3（a）所示；連桿OF、連桿FH、連桿HJ、機架OJ 組成的曲柄搖桿機構，以便分析步行腿3，其機構原理如圖3（b）所示；連桿AB、連桿AI、連桿IJ和機架BJ組成平行四邊形的雙搖桿機構，其機構原理如圖3（c）所示。步行腿1 與步行腿3的運動軌跡相同，只分析步行腿3即可[4]107-107。
圖3 步行腿機構分解
Fig.3 Walking leg mechanism decomposition
2 步行機構運動學方程建立與仿真分析
2.1 建立中間步行腿機構的數學模型
在用矢量法建立中間步行腿機構的位置方程時，需將桿件用矢量來表示，并作出步行機構的封閉矢量多邊形。如圖4所示，在中間步行腿機構圖上先建立一直角坐標系。
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