哈工大机械原理大作业1连杆机构运动分析30题

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 连杆机构运动分析（30） 题：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，构件1的角速度为。试求构件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，

2、并对计算结果进行分析。 图1-11. 建立直角坐标系 以H点为直角坐标系的原点建立直角坐标系X-Y，如图1-1所示2. 机构结构分析 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）、II级杆组RPR（杆4、滑块3）组成。I级杆组RR（原动件AB）如图1-2所示，II级杆组RRR（杆2、9）如图1-3所示，II级杆组RRR（杆5、6）如图1-4所示，II级杆组RRR（杆7、8）如图1-5所示，II级杆组RPR（杆4、滑块3）如图1-6所示。图1-2图1-3图1-4图1-5图1-6图1-73. 各基本杆组运动分析 1.

3、I级杆组RR（原动件AB） 如图1-2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。 1）位置分析 2）速度和加速度分析 将已知参数带入可求出。 2. II级杆组RRR（杆2、9）如图1-4所示，已求出运动副B的位置、速度、加速度，已知运动副D的位置坐标为，速度为，加速度为，杆长。1） 杆2的角位置、角速度、角加速度 B、D连线与x轴的夹角为： 杆BC的位置角为： 杆BC的角速度为： 式中 杆BC的角加速度为： 式中 将已知量带入可求得。 3. II级杆组RRR（杆5、6）如图1-5所示，已求出G点的位置、速度、加速度，已知K点的位置坐

4、标为，速度为，加速度为，杆长。1） 位置分析 运动副M的位置方程为： 杆MK的转角位为： 式中 ） 杆GM的转角位为： 。2） 速度分析 杆MK的角速度为： 杆GM的角速度为： 式中 运动副M的速度为： 3） 加速度分析 杆MK的角加速度为： 杆GM的角加速度为： 式中 运动副M的加速度为： 4. II级杆组RRR（杆7、8） 如图1-6所示，已求出G点的位置、速度、加速度，已知F点的位置坐标为，速度为，加速度为，杆长。 1）位置分析 运动副E的位置方程为： 杆EF的转角位为： 式中 ） 杆GE的转角位为： 。 2）速度分析 杆EF的角速度为： 杆EG的角速度为： 式中 运动副E的速度为： 3

5、）加速度分析 杆EF的角加速度为： 杆GE的角加速度为： 式中 运动副E的加速度为： 5. II级杆组RPR（杆4、滑块3）1）位置分析 杆4的转角为： 式中 2）速度分析 杆4的角速度为： 式中 3）加速度分析杆4的角加速度为： 式中 4. 计算编程 采用VB编程，其窗口代码如下：（类模块代码为参照机械原理习题答案书后源代码，不列入报告中） Private f4(3600) As Double Private w4(3600) As Double Private e4(3600) As Double Private f6(3600) As Double Private w6(3600) As

6、 Double Private e6(3600) As Double Private f8(3600) As Double Private w8(3600) As Double Private e8(3600) As Double Private xG(3600) As Double Private yG(3600) As Double Private xB(3600) As Double Private yB(3600) As Double Private xC(3600) As Double Private yC(3600) As Double Private Sub Form_Load(

7、) Dim i As Single Dim pi As Double Dim pa As Double Dim RR1 As RR Dim RR2 As RR Dim RRR1 As RRR Dim RRR2 As RRR Dim RRR3 As RRR Dim RPR1 As RPR Dim d1 As Double Dim d2 As Double Dim ss As Double Dim vxG(3600) As Double Dim vyG(3600) As Double Dim axG(3600) As Double Dim ayG(3600) As Double Dim vG As

8、 Double Dim aG As Double Set RR1 = New RR Set RR2 = New RR Set RRR1 = New RRR Set RRR2 = New RRR Set RRR3 = New RRR Set RPR1 = New RPR pi = 3.1415926 pa = pi / 180For i = 0 To 3600 Step 1 '确定点B RR1.xA = 542.3: RR1.yA = 41.57 RR1.vxA = 0: RR1.vyA = 0 'A点 RR1.axA = 0: RR1.ayA = 0 RR1.f = i * p

9、a / 10: RR1.delt = pi RR1.w = 10: RR1.e = 0 RR1.L = 100 RR1.cal xB(i) = RR1.xB: yB(i) = RR1.yB '确定点C RRR1.xD = RR1.xB: RRR1.yD = RR1.yB RRR1.vxD = RR1.vxB: RRR1.vyD = RR1.vyB RRR1.axD = RR1.axB: RRR1.ayD = RR1.ayB RRR1.xB = 303: RRR1.yB = 200 'D位置 RRR1.vxB = 0: RRR1.vyB = 0 RRR1.axB = 0: RRR

10、1.ayB = 0 RRR1.Lj = 273: RRR1.Li = 136 RRR1.M = -1 RRR1.cal xC(i) = RRR1.xC: yC(i) = RRR1.yC '确定点G RR2.xA = RRR1.xD: RR2.yA = RRR1.yD RR2.vxA = RRR1.vxD: RR2.vyA = RRR1.vyD RR2.axA = RRR1.axD: RR2.ayA = RRR1.ayD RR2.f = RRR1.fj - 0.07157 * pi: RR2.delt = pi RR2.w = RRR1.wj: RR2.e = RRR1.ej RR2.L

11、 = 490 RR2.cal xG(i) = RR2.xB: yG(i) = RR2.yB '确定点M RRR2.xB = RR2.xB: RRR2.yB = RR2.yB RRR2.vxB = RR2.vxB: RRR2.vyB = RR2.vyB RRR2.axB = RR2.axB: RRR2.ayB = RR2.ayB RRR2.xD = 249.8: RRR2.yD = 209.5 'K位置 RRR2.vxD = 0: RRR2.vyD = 0 RRR2.axD = 0: RRR2.ayD = 0 RRR2.Li = 191: RRR2.Lj = 136 RRR2.M

12、 = 1 RRR2.cal f6(i) = RRR2.fi / pa: w6(i) = RRR2.wi: e6(i) = RRR2.ei '确定点E RRR3.xD = RR2.xB: RRR3.yD = RR2.yB RRR3.vxD = RR2.vxB: RRR3.vyD = RR2.vyB RRR3.axD = RR2.axB: RRR3.ayD = RR2.ayB RRR3.xB = 310: RRR3.yB = 0 'F位置 RRR3.vxB = 0: RRR3.vyB = 0 RRR3.axB = 0: RRR3.ayB = 0 RRR3.Li = 282: RRR

13、3.Lj = 145 RRR3.M = -1 RRR3.cal f8(i) = RRR3.fi / pa: w8(i) = RRR3.wi: e8(i) = RRR3.ei '确定构件4的运动 vxG(i) = RR2.vxB: vyG(i) = RR2.vyB axG(i) = RR2.axB: ayG(i) = RR2.ayB LHG(i) = Sqr(xG(i) - 0) 2 + (yG(i) - 0) 2) If xG(i) > 0 And yG(i) >= 0 Then '第一象限 f4(i) = Atn(yG(i) - 0) / (xG(i) - 0)

14、vG = vxG(i) * Sin(f4(i) + vyG(i) * Cos(f4(i): w4(i) = vG / LHG(i) aG = axG(i) * Sin(f4(i) + ayG(i) * Cos(f4(i): e4(i) = aG / LHG(i) End If If xG(i) = 0 Then f4(i) = pi / 2 w4(i) = vxG(i) / LHG(i) e4(i) = axG(i) / LHG(i) End If If xG(i) < 0 And yG(i) > 0 Then '第二象限 ss = Atn(-(yG(i) - 0) / (xG(i) - 0) f4(i) = pi + Atn(yG(i) - 0) / (xG(i) - 0) vG = vxG(i) * Cos(ss) + vyG(i) * Sin(