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曲柄连杆机构是机械工程中最基本、最重要的机构之一。它的核心功能是实现旋转运动与往复直线运动之间的相互转换。该机构由三个主要构件组成：曲柄、连杆和滑块。曲柄绕固定轴心做整周旋转运动，连杆连接曲柄和滑块做平面复合运动，滑块沿固定导轨做往复直线运动。
曲柄连杆机构由三个主要构件组成。曲柄是绕固定轴心做整周旋转运动的构件，连杆连接曲柄和滑块做平面复合运动，滑块沿固定导轨做往复直线运动。工作原理是当曲柄绕其固定轴旋转时，通过连杆的连接作用，迫使滑块沿导轨做往复直线运动。这种运动转换基于构件之间的几何约束关系。
为了定量描述曲柄连杆机构的运动特性，我们需要定义运动学参数。r表示曲柄半径，l表示连杆长度，θ表示曲柄转角，x表示滑块位移，λ等于r除以l称为连杆比。这些参数之间存在确定的几何关系，滑块的位移、速度和加速度都可以用曲柄转角的函数来表示。
基于几何关系，可以推导出滑块运动的科学公式。滑块位移公式为x等于r乘以1减cos θ，加上r平方除以2l乘以sin平方θ。滑块速度公式为v等于rω乘以sin θ，加上r平方ω除以2l乘以sin 2θ。滑块加速度公式为a等于rω平方乘以cos θ，加上r平方ω平方除以l乘以cos 2θ。这些是当连杆比λ较小时的近似公式。
曲柄连杆机构在工程中有广泛应用。在内燃机中，燃气推动活塞做往复运动，通过连杆带动曲轴旋转输出动力。在压缩机中，电机驱动曲轴旋转，通过连杆推动活塞压缩气体。在冲床中，电机旋转运动转换为滑块直线运动进行冲压加工。这些应用充分体现了曲柄连杆机构在运动转换方面的重要作用，是现代机械工业的基础。