连杆机构由于具有承载能力大,磨损小,寿命长,满足多种运动规律要求等优点,被广泛应用于各类机械和仪表中。课题综合运用机构学理论、计算机技术、软件编程等,分别按行程速比系数K、两个连架杆的对应运动规律、期望轨迹等实际要求,进行了平面连杆机构的尺度综合和设计结果的可视化研究。对按行程速比系数K优化设计曲柄摇杆机构与偏置曲柄滑块机构进行了深入研究。推导出Ⅰ、Ⅱ型曲柄摇杆机构与偏置曲柄滑块机构相关参数的取值与数理关系,构建了求解最小传动角ming的数学模型,绘制了三维曲面图。可快速完成实现摇杆摆角/滑块行程和行程速比系数且传力性能最优的曲柄摇杆机构/偏置曲柄滑块机构的设计。研究了实现两个连架杆对应运动规律的曲柄摇杆机构的设计问题,进行理论推导,建立了优化设计数学模型,深入讨论了设计变量个数的选择确定,绘制并分析了摇杆转角偏差的三维曲面图及二维等值线图,对偏差值可视化分析,研究了将偏差值约束在较小范围内进行传力性能最优的二次优化的建模与分析等。可快速完成最优再现曲柄摇杆机构连架杆运动规律设计以及将运动规律偏差控制在较小范围内的传力性能优化设计。分别研究了铰链四杆机构、双曲柄铰链五杆机构、单回路铰链六杆机构实现期望轨迹的优化综合。深入研究了连杆曲线谐波特征参数的意义、提取算法及影响参数,推导出求解各机构尺寸的数理方程。以期望轨迹与连杆上P点轨迹的谐波特征参数中幅值相差最小为优化目标,可对任意点位轨迹进行传动特性最佳的机构综合。此外,对上述所有机构分别建立了运动学方程,利用Matlab实现了机构的实时动态仿真和运动学分析。借助GUI技术,将全部内容有机集成,编写了界面友好的计算机辅助设计系统,通过人机交互输入设计要求,快速完成平面连杆机构的综合及可视化,为平面连杆机构的设计提供了更便捷的方法和手段。图43幅;表9个;参55篇。