哈工大机械原理大作业一连杆

1、Harbin Institute of Technology机械原理大作业一课程名称： 机械原理 设计题目： 连杆机构运动分析 院 系： 机电学院 班 级： 1208105 分 析 者： 马亮 学 号： 1120810533 指导教师： 丁刚 设计时间： 2014.05.21 哈尔滨工业大学33题如图1-33所示机构，已知机构各构件的尺寸为AB=200mm, BC=4AB，CD=2.24AB,AD=3.25AB,BE=3.34AB,EC=5.7AB,EH=3.34AB,EF=1.63AB,GF=KH=2.67AB,GF=KH=2.67AB,AK=4.13AB,AG=5AB,GK=2.5AB,K

2、D=1.44AB,构件1的角速度为=10rad/s。试求构件2上点E点的轨迹及构件6、构件7的角位移、角速度和 角加速度，并对计算结果进行分析。一、建立直角坐标系以A点为直角坐标系的原点建立直角坐标系X-Y， 二、机构结构分析该机构由原动件AB、机架及三个II级杆组RRR组成。三个II级杆组如图所示。+三、各基本杆组运动分析1.原动件AB 如图所示，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。位置分析： 速度分析： 加速度分析： 将已知参数带入可求出 2.II级杆组（RRR）BCDC点：已知B点参数（），D点的参数（），杆2的长度, 杆3的

3、长度,可求得杆2的运动参数（).位置分析： 连立(1)(2)求得: 其中： 而：求得分后，带入（1）、（2），便可求得 ,. 速度分析： 其中： 内运动副C点的速度，为： 加速度分析： 其中： 内运动副的加速度，为： 3.E点：通过杆组RR（AB）的分析，可易知B点的运动参数（），通过对II级杆组RRR（杆2、3）的分析可知杆2的运动参数（）即可得杆BE的运动参数（),引用RR杆组模块，可求的E点的运动参数（）。位置分析： 速度分析： 加速度分析： 将已知参数带入可求出 .4.II级杆组（RRR）EFGF点：已知E点参数（），G点的参数（），杆5的长度, 杆7的长度,可求得杆7的运动参数（).

4、位置分析： 连立(3)(4)求得: 其中： 而： 求得分后，带入（3）、（4），便可求得 . 角速度分析： 其中： 角加速度分析： 其中： 5.II级杆组（RRR）EHKH点：已知E点参数（），K点的参数（），杆4的长度, 杆6的长度,可求得杆6运动参数（).位置分析： 连立(3)(4)求得: 其中： 而： 求得分后，带入（5）、（5），便可求得 . 角速度分析： 其中： 角加速度分析： 其中： 四、程序f1=0:pi/720:2*pi;%开始%w1=10;xA=0;yA=0;vxA=0;vyA=0;axA=0;ayA=0;lab=200;xB=xA+cos(f1)*lab;%运动副B位置%y

5、B=yA+sin(f1)*lab;vxB=vxA-w1*lab*sin(f1);%运动副B速度%vyB=vyA+w1*lab*cos(f1);axB=axA-w12*lab*cos(f1)-w1*lab*sin(f1); %运动副B加速度%ayB=ayA-w12*lab*sin(f1)+w1*lab*cos(f1);lbc=800; %杆BC长%lcd=448; %杆CD长%xD=148; %运动副D位置、速度、加速度% yD=-633;vxD=0;vyD=0;axD=0;ayD=0;lbd=realsqrt(xD-xB).2+(yD-yB).2); %BD间距离%A0=2*lbc*(xD-x

6、B);B0=2*lbc*(yD-yB);C0=lbc.2+lbd.2-lcd.2;fbc=2*atan(B0+1*realsqrt(A0.2+B0.2-C0.2)./(A0+C0);%BC杆转角%xC=xB+lbc*cos(fbc); %运动副C位置%yC=yB+lbc*sin(fbc);fcd=atan(yC-yD)./(xC-xD);%CD杆转角%C2=lbc*cos(fbc);S2=lbc*sin(fbc);C3=lcd*cos(fcd);S3=lcd*sin(fcd);G1=C2.*S3-C3.*S2;wbc=(C3.*(vxD-vxB)+S3.*(vyD-vyB)./G1; %杆BC

7、角速度%wcd=(C2.*(vxD-vxB)+S2.*(vyD-vyB)./G1; %杆CD角速度%vxC=vxB-lbc*wbc.*sin(fbc); %运动副C速度%vyC=vxB+lbc*wbc.*cos(fbc);G2=axD-axB+wbc.2.*C2-wcd.2.*C3;G3=ayD-ayB+wbc.2.*S2-wcd.2.*S3;ebc=(G2.*C3+G3.*S3)./G1; %杆BC角加速度%ecd=(G2.*C2+G3.*S2)./G1; %杆CD角加速度%axC=axB-lbc*ebc.*sin(fbc)-lbc*wbc.2.*cos(fbc); %运动副C加速度%ayC

8、=ayB+lbc*ebc.*cos(fbc)-lbc*wbc.2.*sin(fbc);lbe=668;lec=1140;febc=acos(lbc2.+lbe2.-lec2.)/(2.*lbc*lbe);fbe=fbc+febc;wbe=wbc;ebe=ebc;xE=xB+lbe.*cos(fbe);%运动副E位置%yE=yB+lbe.*sin(fbe); subplot(3,3,1);plot(xE,yE);%输出E点的位移%title('E点位移图 ');xlabel('xE（mm）');ylabel('yE（mm）');vxE=vxB-wb

9、e.*lbe.*cos(fbe); %运动副E速度%vyE=vyB-wbe.*lbe.*sin(fbe);axE=axB-wbe.2*lbe.*cos(fbe)-ebe.*lbe.*sin(fbe); %运动副E加速度%ayE=ayB-wbe.2*lbe.*sin(fbe)+ebe.*lbe.*cos(fbe);lef=326; %杆EF长%lfg=534; %杆FG长%xG=-823; %运动副G位置、速度、加速度% yG=-568;vxG=0;vyG=0;axG=0;ayG=0;leg=realsqrt(xG-xE).2+(yG-yE).2); %EG间距离%A1=2*lef*(xG-xE

10、);B1=2*lef*(yG-yE);C1=lef.2+leg.2-lfg.2;fef=2*atan(B1+1*realsqrt(C1.2-A1.2+B1.2)./(A1+C1);%EF杆转角%xF=xE+lef.*cos(fef); %运动副F位置%yF=yE+lef.*sin(fef);ffg=atan(yF-yG)./(xF-xG);%FG杆转角%subplot(3,3,2);plot(f1,ffg);%输出lfg点的角位移%title('F点角位移图 ');xlabel('f1（rad）');ylabel('ffg（rad）');C22=

11、lef*cos(fef);S22=lef*sin(fef);C33=lfg*cos(ffg);S33=lfg*sin(ffg);G11=C22.*S33-C33.*S22;wef=(C33.*(vxG-vxE)+S33.*(vyG-vyE)./G11; %杆EF角速度%wfg=(C22.*(vyG-vxE)+S22.*(vyG-vyE)./G11; %杆FG角速度%subplot(3,3,3);plot(f1,wfg);% 输出lfg的角速度图%title('lfg的角速度图');xlabel('（rad）');ylabel('wfg（rad/s）

12、9;);vxF=vxE-lef*wef.*sin(fef); %运动副F速度%vyF=vxE+lef*wef.*cos(fef);G22=axG-axE+wef.2.*C22-wfg.2.*C33;G33=ayG-ayE+wef.2.*S22-wfg.2.*S33;eef=(G22.*C33+G33.*S33)./G1; %杆EF角加速度%efg=(G22.*C22+G33.*S22)./G1; %杆FG角加速度%subplot(3,3,4);plot(f1,efg);%输出F点的加速度图%title('lfg点的角加速度图 ');xlabel('（rad）')

13、;ylabel(' efg（rad/s2）');leh=668; %杆EH长%lhk=534; %杆HK长%xK=-823; %运动副K位置、速度、加速度% yK=-68;vxK=0;vyK=0;axK=0;ayK=0;lek=realsqrt(xK-xE).2+(yK-yE).2); %EK间距离%A2=2*leh*(xK-xE);B2=2*leh*(yK-yE);C2=leh.2+lek.2-lhk.2;feh=2*atan(B2+1*realsqrt(C2.2-A2.2+B2.2)./(A2+C2);%EH杆转角%xH=xE+leh*cos(feh); %运动副H位置%y

14、H=yE+leh*sin(feh);fhk=atan(yH-yK)./(xH-xK);%HK杆转角%subplot(3,3,5);plot(f1,fhk);%输出H点的角位移%title('H点角位移图 ');xlabel('f1（rad）');ylabel('fhk（rad）');C222=leh*cos(feh);S222=leh*sin(feh);C333=lhk*cos(fhk);S333=lhk*sin(fhk);G111=C222.*S333-C333.*S222;weh=(C333.*(vxK-vxE)+S333.*(vyK-vyE

15、)./G111; %杆EH角速度%whk=(C222.*(vxK-vxE)+S222.*(vyK-vyE)./G111; %杆FG角速度% subplot(3,3,6);plot(f1,whk);% 输出lhk的角速度图%title('lhk的角速度图');xlabel('（rad）');ylabel('whk（rad/s）');vxH=vxE-leh*weh.*sin(feh); %运动副H速度%vyH=vyE+leh*weh.*cos(feh);G222=axK-axE+weh.2.*C222-whk.2.*C333;G333=ayK-ayE+weh.2.*