哈工大威海机械原理大作业连杆机构原创优秀

1、连杆机构说明书机 械 原 理 大 作 业 课程名称： 机械原理 设计题目： 连杆机构 班级：机械四班（1213104） 姓名： 刘胜男 学号： 121310402 哈尔滨工业大学（威海）大作业1 连杆机构运动分析1.运动分析题目2.连杆机构运动分析要求（1）按比例画出机构运动简图 见图纸。（2） 对机构进行结构分析，找出组成机构的基本杆组 该机构由级杆组RR（原动件1），级杆组RRR(杆2、杆3)，级杆组RRP(杆4、滑块5)组成，所以该机构为级机构。 所拆杆组如下图所示：级杆组RR（原动件1）： 级杆组RRR（杆2、杆3）： 级杆组RRP(杆4、滑块5)： + + （3） 建立组成机构的各基

2、本杆组的运动分析数学模型级杆组RR（原动件1）运动分析的数学模型位置分析： 级杆组RRR(杆2、杆3)运动分析的数学模型位置分析：设两构件的长度R1，R2及外运动副N1，N2的位置已知，求两个构件的位置角,及运动副N3的位置。选定坐标系及相应的标号如下图,构件的位置角约定从响应构件的外运动副引轴的方向线，按逆时针量取。设外运动副，的位置坐标分别为（,），（,）,则 运动副点坐标为： 构件的位置角： 位置分析过程中应注意两个问题：（1） 因为，的位置及杆长，都是给定的，这就可能出现>或的情况。在这两种情况下实际上不可能形成RRR杆组，计算过程中应及时验算上述条件，如满足上述条件应中止运算并

3、给出相应信息。（2）在给定，的条件下，可能有两个位置如上图中的和，相应的和，我们称为杆组的两种工作状态。对于实际构件而言，杆组只可能在一种工作状态下运动，而且在机构运动过程中只要不出现 的情况（这种情况下，机构处于瞬时运动不确定状态，设计时应避免）杆组就不会从一种工作状态变为另一种工作状态，所以运动分析时可预先按机构的实际工作位置，指明杆组是哪一种工作状态。约定状态参数：为逆时针读取时=1，为顺时针时= -1。速度分析：设外运动副，点的速度，及，已知，求点的速度， 及构件，的角速度,。因为 将上式对时间t微分： （1） （2）注意到： 则式（1）（2）可写为 （3）令： 则： 将，值代入式（1

4、）（2） 即可求得,。加速度分析：设外运动副，点的加速度 已知，求点的加速度及构件的角加速度。将式(3)对时间t微分得： 式中： 运动副点的加速度可由,的微分式求得。平面运动构件（单杆）的运动分析的数学模型已知构件上的点的位置,，速度为,，加速度为，及过点的点的线段的位置角，构件的角速度，角加速度，求构件上点和任意指定点（位置参数，）的位置、速度、加速度。，点的位置为： ，点的速度，加速度为： 级杆组RRP(杆4、滑块5)运动分析的数学模型位置分析：设已知内运动副点及移动副导路上任意一选定参考点的位置，构件的长度及导路的位置角，求构件的位置角及内运动副点的位置（如右图）。角从水平线到度量。由向

5、导路作垂线，垂足为，令=,=,= 则 点相对于导路上参考点的滑移距离： 显然，当时无解。 当时有两个解，对应于杆组的不同位置状态。若 ,则，约定状态参数=1；若> ,则，则约定状态参数=-1。内运动副的位置坐标： 构件的位置角： 速度分析：,点的速度为，及，已知，导路的角速度，求构件K1的角速度，点的速度，及点相对于导路上重合点的相对速度构件 （2）上式对时间微分，可解出：式中： 点的速度为： 加速度分析：，点的加速度及移动副导路的角加速度已知，求构件的角加速度，点的加速度,及点相对于移动副导路上重合点的相对角速度。 对式（2）进行两次微分可得： 式中：点的加速度： （4） 建立坐标系如

6、下图所示以A为坐标原点，自然方向为坐标XY轴。（5） 编制机构运动分析计算程序活塞5的位移程序及位移随时间变化线图如下：t=0:0.0002*pi:0.04*pi;w=2.*pi*50;xb=150.*cos(w*t);yb=150.*sin(w*t);xd=400;yd=500;d1=sqrt(xb-xd).2+(yb-yd).2);a=acos(d1.2+600.2-500.2)/(2.*d1.*600);b1=atan(yb-yd)./(xb-xd);c1=a+b1;xc=xb+600.*cos(c1);yc=yb+600.*sin(c1);c2=atan(yc-yd)./(xc-xd)

7、;xe=xb+(600-120)*cos(c1);ye=yb+(600-120)*sin(c1);x2=0;y2=600;d2=sqrt(xe-x2).2+(ye-y2).2);b2=atan(ye-y2)./(xe-x2);e=d2.*cos(b2);u=d2.*sin(b2);f=sqrt(6002)-(u.2);r2=e+f;xf=r2;plot(t,xf);xlabel('t');ylabel('x5');title('wei yi')活塞5的速度程序及速度随时间变化线图如下：t=0:0.0002*pi:0.04*pi;w=2.*pi*5

8、0;xb=150.*cos(w*t);yb=150.*sin(w*t);xd=400;yd=500;d1=sqrt(xb-xd).2+(yb-yd).2);a=acos(d1.2+600.2-500.2)/(2.*d1.*600);b1=atan(yb-yd)./(xb-xd);c1=a+b1;xc=xb+600.*cos(c1);yc=yb+600.*sin(c1);c2=atan(yc-yd)./(xc-xd);xe=xb+(600-120)*cos(c1);ye=yb+(600-120)*sin(c1);x2=0;y2=600;d2=sqrt(xe-x2).2+(ye-y2).2);b2

9、=atan(ye-y2)./(xe-x2);e=d2.*cos(b2);u=d2.*sin(b2);f=sqrt(6002)-(u.2);r2=e+f;xf=r2;vf=diff(xf);t=0:0.0002*pi:(0.04-0.0002)*pi;plot(t,vf);xlabel('t');ylabel('v5');title('su du');活塞5的加速度程序及随时间变化线图如下：t=0:0.0002*pi:0.04*pi;w=2.*pi*50;xb=150.*cos(w*t);yb=150.*sin(w*t);xd=400;yd=500

10、;d1=sqrt(xb-xd).2+(yb-yd).2);a=acos(d1.2+600.2-500.2)/(2.*d1.*600);b1=atan(yb-yd)./(xb-xd);c1=a+b1;xc=xb+600.*cos(c1);yc=yb+600.*sin(c1);c2=atan(yc-yd)./(xc-xd);xe=xb+(600-120)*cos(c1);ye=yb+(600-120)*sin(c1);x2=0;y2=600;d2=sqrt(xe-x2).2+(ye-y2).2);b2=atan(ye-y2)./(xe-x2);e=d2.*cos(b2);u=d2.*sin(b2);f=sqrt(