机械原理大作业1连杆结构运动分析—9.pdf

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1、大作业设计说明书大作业设计说明书课程名称：设计题目：连杆结构运动分析院系：汽车工程学院班级：车辆工程二班设 计 者：学号：指导教师：王瑞设计时间：机械原理杨居帛140120226姜雪5 月 25 日-5 月 26 日哈尔滨工业大学连杆结构运动分析说明书设计题目设计题目如图 1 所示的六杆机构中，已知lAB 60mm，lDE 200mm，lBC180mm，lCD120mm，lEF300mm，h 80mm，h185mm，h2 225mm，构件 1 以等角速度1100rad/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。图 1一一.建立坐标系建立坐标系建立以 D 点为原点的平面直角坐

2、标系，如图2 所示。图 2二二.对机构进行结构分析对机构进行结构分析该机构由 I 级杆组 RR、II 级杆组 RRR 和 II 级杆组 RRP 组成，各杆组如图所示。图 3图 4图 5三三.确定已知参数和求解流程确定已知参数和求解流程（1）原动件杆 1（I 级杆组 RR）如图 3 所示，已知原动件杆 1 的转角 0 360 0原动件杆 1 的角速度1100rad/s原动件杆 1 的角加速度 0运动副 A 的位置坐标xA 225mmyA80mmxA 0yA 0 xA 0yA 0运动副 A 的速度运动副 A 的加速度原动件杆 1 的长度lAB 60mm求出运动副 B 的位置坐标（xB,yB）、（x

3、B,yB）和加速度（xB,yB）（2）杆 2、3 杆组（RRRII 级杆组）如图 4 所示，已求出运动副 B 的位置（xB,yB）、速度（xB,yB）和加速度（xB,yB），已知运动副 D 的位置坐标xD 0yD 0 xD 0yD 0运动副 D 的速度运动副 D 的加速度xD 0yD 0杆长lBC180mmlCD120mm求出构件 3 的转角3，角速度3和角加速度3。(4)构件 3 上点 E 的运动如图 4 所示，已知运动副D 对的位置（xD,yD）、速度（xD,yD）和加速度（xD,yD），已经求出构件 3 的转角3，角速度3和角加速度3，杆 DE 的长度lDE 200mm根据 I 级杆组

4、RR 的运动分析数学模型求出点 E 的位置坐标（xE,yE）、速度（xE,yE）和加速度（xE,yE）。（5）构件 4、5 杆组(RRPII 级杆组)如图 5 所示，已求出运动副 E 的位置坐标（xE,yE）、速度（xE,yE）和加速度（xE,yE），已知滑块 5 导路参考点 K 的位置坐标xK 0yK165mm参考点 K 的位置角j参考点 K 的速度xK 0yK 0参考点 K 的加速度xK 0yK 0杆长lEF300mmlj 0求出滑块 5 的位移 s（xF,yF）、速度 v（xF,yF）和加速度 a（xF,yF）曲线。四四.机构运动分析计算程序机构运动分析计算程序1)滑块 5（点 F）的位

5、移计算程序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.*sin(ai);xf=xe-sqrt(300.2-(165-ye).2);plot(t,xf)2)滑块 5（点 F）的速度计算程序t=0:0.0002.*pi:0.04.*pi;xd=225+60.*cos(1

6、00.*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.*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);3）滑块 5（点 F）的加速度计算程序t=0:0.0002.*pi:0.04.*pi;xd=225+60.*cos

7、(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.*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)五五.计算结果计算结果滑块 5（点 F）的位移线图如图 6 所示。图 6滑块 5（点 F）的速度线图如图 7 所示。图 7滑块 5（点 F）的加速度线图如图 8 所示。图 8