机械原理大作业1-连杆机构运动分析-30题.

1、机械原理大作业-连杆设计说明书机械原理作业设计说明书课程名称：机械原理设计题目：连杆机构运动分析院 系：班 级：设计者：学 号：设计时间：27连杆机构运动分析题目：如图1-1所示机构，已知机构各构件的尺寸为AB=100mm，BC=2.73AB , CD=1.36AB , CG=2.32AB , BG=4.9AB , AF=2.36AB ,AD=2.87AB，DF=2AB，GE=1.45AB，EF=2.82AB，GM=1.36AB，MK=1.91AB , KD=0.54AB , KF=2.18AB , HF=3.1AB, DH=3.63AB ,一 135。，构件1的角速度为 十10rad/s。试

2、求构件2上G点的轨迹及构件4、构件6和构件8的角位移、角速度和角加速度，并对计算结果进行分析图1解：1、建立坐标系建立以点H为原点的固定平面直角坐标系 D-x，y，如图1所示1.对机构进行结构分析该机构由I级杆组RR （原动件AB）、II级杆组RRR （杆2、9）、II级杆组RRR （杆5、6）、II级杆组RRR （杆7、8）禾口 II级杆组RPR（杆4、滑块3）组成。I级杆组RR （原动件AB）如图2所示，II 级杆组RRR （杆2、9）如图3所示，II级杆组RRR （杆5、6）如图 5所示，II级杆组RRR （杆7、8）如图6所示，II级杆组RPR （杆4、 滑块3）如图7所示。I级杆组R

3、RII级杆组RRR图5 II级杆组RRR图6 II级杆组RRR图7 II级杆组RPR2.各基本杆组运动分析1.1 级杆组RR （原动件AB如图2所示，已知原动件杆1的转角角速度角加速度运动副A的位置坐标为速度为加速度为原动件杆1的长度所以，运动副B的位置、1位置分析= 0 -360 一 pi-j = 10rad / s=；=0Xa = 542.3mm, 丫人=41.5mmXa =0, yA =0Xa = 0, yA = 0lAB =100mm速度和加速度分子如下：Xb f l ab COS( i )WTa Iab si n(；)2速度分析Vxb = Vxa - w Iab sin（ 、）VyB

4、 = VyA w Iab Sin（ 13加速度分析2axB 二一 w I ab cos（ i 、） 一 sin（ 1 、）ayB =ayA w Iab Sin（ 、） elABCoa（,）求出运动副B的XB,yB,VxB,VyB,axB,ayB各个运动参数。2. II 级杆组RRR（杆2、9）如图4所示，已求出运动副B的位置（xbb）、速度（xb”b）、加速 度（Xbb），已知运动副D的位置坐标xD = 303mm, yD = 200mm速度为Xd=0, yD=0加速度为Xd = 0, yD = 0杆长lBc = 273mm,lcD = 136mm所以B、D连线与x轴的夹角为：bd =2二 a

5、rctan y-Xd - Yb杆BC的位置角为：i 二 bd - CBD杆BC的角速度为：布 Cj （Xd -冷）+Sj （yD - yB） iG1式中G| = CiSj Cj SiS= h siniCj 二 lj cos Sj * sin 杆BC的角加速度为：G2Cj +G3Sj式中G2 二 Xd -Xbi2Ci - ：CjG3 7d -yB Wj将已知量带入可求得ii, J。3. II 级杆组RRR（杆5、6）如图5所示，已求出G点的位置（Xgg）、速度（XgVg）、加速度 gyG），已知K点的位置坐标为xK =249.8, yK = 209.5速度为Xk =0, yK =0加速度为Xk

6、=O，yK =0杆长lGM =136mm,lMK = 191mm1位置分析运动副M的位置方程为：Xm =Xk li cos = Xg lj cosyM = yKsin y lj sin 杆MK的转角位为:=2 arcta n(Bo - A2B；-C；A0+C0式中A0 = 21 i (XD -Xb), Bo = 2h (yD - yB)22222Co - !i !gK,lG - . (x Xb) ( yB )杆GM的转角位为：i =arctan( yc yD )。Xc Xd2速度分析杆MK的角速度为：汩 Cj (XD Xb) * Sj (yD - yB)02 -=屮=i iGi杆GM的角速度为

7、：_G (XD Xb ) + Si ( yD yB )，j jG1式中G 二GSj -CjSCi =hcos 1S = h sin Cj =1j cos Sj =lj sin ;:j运动副M的速度为：Xm 二 Xk- Ns in 1 二冷- jljSi n j,yM 二 yKh cos i=yG jCos j3加速度分析杆MK的角加速度为：=：訐=G2Cj GsSjG1杆GM的角加速度为:G2CiG3Sij 一 j _G1式中G2 二 Xd -Xb i2Ci ：CjG3 二 yD -yB J2Si2Sj运动副M的加速度为：Xm = Xk - ih sin 1 - i2h cos i, yM =

8、 ycos i 一 冷 sin 4. II 级杆组RRR（杆7、8）如图6所示，已求出G点的位置（Xc,yG）、速度陲蔬）、加速度（xgg），已知F点的位置坐标为xf =310, yF =0速度为XK =0,yK =0加速度为Xk =0,yK =0杆长Ief Tj =282mm Ige =lj =145mm1位置分析运动副E的位置方程为：Xe =Xf +h cos% =Xg +lj cosj,yE = yF +li sin % = yG +lj si n j杆EF的转角位为：l1 222e c 丄土寸 A。+B _C、-i =2arctan(-)A0 +C式中A = 2l i ( x - Xb

9、 ), B0 = 2li (y - yB)C0 - li GK _ 1 j ,lG .(X _ XB) (_ yB )杆GE的转角位为：=arctan(D)。Xc Xd2速度分析杆EF的角速度为：胡 C j (XD - Xb) + Sj (yD - yB) i 二 iG杆EG的角速度为：血 _ Ci (XD XB ) + Sj ( % Vb ) j = ij jGi式中G 0 And Y G(i) = 0 The nf4(i) = Atn(Y G(i) - 0) / (XG(i) - 0)vG = vXG(i) * Si n( f4(i) + vY G(i) * Cos(f4(i): v4(i

10、) = vG / LHG(i) aG = aXG(i) * Si n( f4(i) + aY G(i) * Cos(f4(i): a4(i) = aG / LHG(i) End IfIf XG(i) = 0 The nf4(i) = pi / 2v4(i) = vXG(i) / LHG(i) a4(i) = aXG(i) / LHG(i)End IfIf XG(i) 0 The nss = Atn (-(YG(i) - 0) / (XG(i) - 0)f4(i) = pi + Atn(Y G(i) - 0) / (XG(i) - 0)vG = vXG(i) * Cos(ss) + vY G(i) * Si n(ss): v4(i) = vG / LHG(i)aG = aXG(i) * Cos(ss) + aY G(i) * Si n(ss): a4(i) = aG / LHG(i) End Iff4(i) = f4(i) / paNext i位移显示.ShowEnd Sub5.计算结果图G的运动轨迹如图8所示角速度、角速度、角速度、9、图10、图11所示12、图13、图14所示15、图16、图17所示构件4的角位移、构件6的角位移、构件8的角位移、角加速度分别如图角加速度分别如图角加速度分别如图400-r *tF*V*1.* *.1ivrim八1八1t申审30-I0：