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哈工大机械原理大作业任务书连杆机构参考模板.pdf

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1、1/9 连杆机构设计1 设计题目9）在图 1-9 所示的机构中，已知lAB=60mm，lBC=180mm，lDE=200mm，lCD=120mm，lEF=300mm，h=80mm，h1=85mm，h2=225mm，构件 1 以等角速度 w1=100rad/s 转动。求在一个运动循环中，滑块 5 的位移、速度和加速度曲线。2 对机构进行结构分析，找出基本杆组AB即杆件 1 为原动件DECB即杆件 2、3 为 RRR型 II 级杆组其中 CE为同一构件上点，EF和滑块即 4、5 为 RRP型 II 级杆组2/9 3 各基本杆组的运动分析数学模型 RRR杆组运动分析的数学模型1.位置分

2、析设两个构件长度1R,2R及外运动副1N,2N的位置已知，求两个构件的位置角1,2及内运动副3N的位置。选定坐标系及相应的标号如下图,构件的位置角i约定从响应构件的外运动副iN引x轴的方向线，按逆时针量取。设外运动副1N，2N的位置坐标分别为1N1xP,1yP），2N2xP,2 yP）,则12221212(-)(-)xxyydPPPP222121cos()/(2)dRRRd2121arctan()/()yyxxPPPP1内运动副3N点坐标为：3111cosxxPPR3111sinyyPPR构件2K的位置角：23232arctan()/()yyxxPPPP位置分析过程中应注意两个问题：12RR或

3、12dRR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给出相应信息。2）在给定1N，2N，1R，2R的条件下，3N可能有两个位置如上图中的3N和3N，相应的1和1，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12dRR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M：123N N N为逆时针读取时M=1，123N N N为顺时钟时M

4、=-1。2.速度分析设外运动副1N，2N点的速度1xv，1yv及2xv，2 yv已知，求3N点的速度3xv，文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M

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7、I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档

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9、10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10

10、 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O1

11、0L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S23/9 3 yv及构件1K，2K的角速度1,2。因为3111222coscosxxxPPRPR2311122sinsinyyyPPRPR将上式对时间 t 微分：311112222sinsinxxxvvRvR311112222coscosyyyvvRvR注意到：11311131cos,sinxxyyRPPRPP 1）22322232cos,sinxxyyRPPRPP式1）可写为21131322131322()()=()()xxyyyyyyxxxxvvPPPPvvPP

12、PP令：31323231Q=()()()()yyxxyyxxPPPPPPPP则：121322132()()()()/xxxxyyyyvvPPvvPPQ221312131()()()()/yyyyxxxxvvPPvvPPQ将1，2值代入式对时间 t 微分得：1313231322()()=()()AyyyyxxxxBEPPPPPPPPE式中：21311322()()AxxyyyyEaavvvv21311322()()ByyxxxxEaavvvv13232()()/AxxByyEPPEPPQ23131()()/AxxByyEPPEPPQ内运动副3N点的加速度33,xyaa可由微分式 1）求得。平面

13、运动构件单杆）的运动分析已知构件K上的1N点的位置1xP,1yP，速度为1xv,1Yv，加速度为1xa，1ya及过点的1N点的线段12N N的位置角，构件的角速度，角加速度，求构件上点2N和任意指定点3N位置参数13N N2R，213N N N）的位置、速度、加速度。文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG

14、10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6

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19、W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U1

20、0 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S24/9 1N，3N点的位置为：211cosxxPPR211sinyyPPR312cos()xxPPR312sin()yyPPR1N，3N点的速度，加速度为：211211 sin()xxxyyvvRvPP211121sin(-)yyyxxvvRvPP312131sin()()xxxyyvvRvPP31213

21、1cos()()yyyxxvvRvPP2212121()()xxyyxxaaPPPP2212121()()yyxxyyaaPPPP2313131()()xxyyxxaaPPPP23133(1)(1)yyxxyyaaPPPP RRP杆组运动分析的数学模型1.位置分析设已知外运动副点1N及移动副导路上任意一选定参考点2N的位置，构件1K的长度1R及导路的位置角，求构件1K的位置角1及内运动副3N点的位置 sin(-)ud12221(-)fRu3N点相对于导路上参考点2N的滑移距离：2Ref显然，当1|Ru时无解。文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S

22、2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10

23、R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1

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28、0Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S25/9 当1|Ru时有两个解，对应于杆组的不同位置状态。若12

29、3N N N2,则2Ref，约定状态参数M=1；若123N N N2,则2Ref，则约定状态参数M=-1。内运动副3N的位置坐标：322322cos,sinxxyyPPRPPR构件1K的位置角：13131arctan(-)/(-)yyxxPPPP2.速度分析1N,2N点的速度为1xv，1yv及2xv，2 yv已知，导路的角速度，求构件K1的角速度1，点的速度3xv，3 yv及3N点相对于导路上重合点的相对速度构件2rv311122coscosxxxPPRPR311122sinsinyyyPPRPR2）上式对时间t微分，可解出：11=(sincos)/vvEFQ223131()()/rvxxvy

30、yRvEPPFPPQ式中：212sinvxxEvvR212cosvyyFvvR3131()sin()cosyyxxQPPPP3N点的速度为：31111sinxxvvR,31111cosyyvvR3.加速度分析1N，2N点的加速度1122,xyxyaaaa及移动副导路的角加速度已知，求构件1K的角加速度1，3N点的加速度33,xyaa,及3N点相对于移动副导路上重合点的相对角速度2ra。对式2）进行两次微分可得：1(sincos)/AAEFQ23131()()/rAxxAyyaEPPFPPQ式中：22211312232()cos2sin()AxxxxryyEaaPPRvPP22211311223

31、2()sin2cos()AyyyyrxxFaaPPRvPP文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU

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34、R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1

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37、7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编

38、码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S26/9 3131()sin()cosyyxxQPPPP3N点的加速度：231111111cossinxxaaRR231111111sincosyyaaRR4 建立坐标系，程序设计及画图以 D 点为坐标原点，自然方向为坐标xy 轴1）滑块 5 的位移曲线使用 matlab 编程画图，详见附录1）2）滑块 5 的速度曲线使用 matlab 编程画图，详见附录2）文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG

39、10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6

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44、W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U1

45、0 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S27/9 3）滑块 5 的加速度曲线。yd=80+60.*sin(100.*t。A0=2.*120.*xd。B0=2.*120.*y

46、d。C0=120.2+xd.2+yd.2-180.2。ai=2.*atan(B0+sqrt(A0.2+B0.2-C0.2./(A0+C0。xe=200.*cos(ai。ye=200.*sin(ai。xf=xe-sqrt(300.2-(165-ye.2。plot(t,xf附录 2 t=0:0.0002.*pi:0.04.*pi。xd=225+60.*cos(100.*t。yd=80+60.*sin(100.*t。A0=2.*120.*xd。B0=2.*120.*yd。C0=120.2+xd.2+yd.2-180.2。ai=2.*atan(B0+sqrt(A0.2+B0.2-C0.2./(A0+C

47、0。xe=200.*cos(ai。ye=200.*sin(ai。xf=xe-sqrt(300.2-(165-ye.2。vf=diff(xf。t=0:0.0002.*pi:(0.04-0.0002.*pi。plot(t,vf。附录 3 t=0:0.0002.*pi:0.04.*pi。xd=225+60.*cos(100.*t。yd=80+60.*sin(100.*t。A0=2.*120.*xd。B0=2.*120.*yd。C0=120.2+xd.2+yd.2-180.2。ai=2.*atan(B0+sqrt(A0.2+B0.2-C0.2./(A0+C0。xe=200.*cos(ai。ye=200

48、.*sin(ai。xf=xe-sqrt(300.2-(165-ye.2。af=diff(diff(xf。t=0:0.0002.*pi:(0.04-0.0004.*pi。plot(t,af文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10

49、ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10L6M1U10 ZG10R4W10Q9S2文档编码:CU3K6I7O2E3 HE9O10

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4.3 金币

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