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1、机械原理大作业大作业连杆机构运动分析学生姓名:学号:指导教师:TB1完成时间:机电工程学院机械设计系制二o—八年四月连杆机构运动分析1题目(9)图1设计题目在图1所示的机构中,己知lAB=60mm,1bc=180mm,lDE=200mm,1cd=120mm,lEr=300mm,h=80mm,h]二85mm,h2=225mm,构件1以等角速度a)i=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分析结构1、杆1为RR主动件,绕A以⑼转动,自由度1.2、4杆和滑块5为RRPII级杆组.,自由度0.3、2,3杆组成II级杆组RRR,自由度0.总共自由度
2、为F=5*3-2*7=1.由上述的杆组类型,确认出所需运动分析数学模型:同一构件上的点、RRP、RRR。3•杆组法对平面连杆机构进行运动分析3.1对主动件杆1RRI级构件的分析主动杆1转角:*=[0°,360°)5=0°,则e,=31=100rad/s角加速度©"=0.已知h2=225mm,h=80mm,lAB=60mm所以A(225mm,80mm)A点速度(0,0),加速度(0,0)B点位置(xa+1ab*cos(①),YA+lAB*sin("))B点速度(・1八B*sin(©),1ab*cos(©)),加速度(-1Ab*cos(©),-lAB*sin(*))3.2RRRI
3、I级杆组分析(模型参考教材P37-38)图3如图所示两个构件组成II级杆组。已知了B的位置(xb,yB)=(xa+1ab*cos(4>),YA+lAB*sin(e)),速度(x‘b,y'Q和加速度(x「,y=),已知运动副D(0,0),还可知,x,D=y=0,x,,D=y,,D=0.1bc=180mm,lco二120mm所以,xc=xp+1cd*cos(*i)=xb+1bc*cos(4>j)yc=xn+1cd*sin(i)=xB+1bc*sin("i)对于e的求解:A°=2*]_cd(Xb~X]))B()=2*Ibc(yb~y!))Co=1c(+1BD2-1BC2为了
4、保证机构的装配正常:1bdW1cd+IbcAND"MAbs(lco-1bc)可求3杆的转角i=2*arctan((B0±sqrt(Ao2+B(/-Co2))/(A02+Cf)),角速度w3二ei'和角加速度a3=ei”3.3同一构件上的点(模型参考书P35-36)已知n(o,o),速度(o,o),加速度(o,0),3杆转角ei角速度er角加速度"严,①i和它的导数在3.2都有体现Loh=200mm可求出E的坐标,速度,加速度.Xe二Xc+1ce*cos(4)i)yH=xc+lcE*sin(“i)同样地,速度、加速度通过求导即可得出算式,可以编出程序。3.4RRPII级杆组运动
5、分析(模型参考书P39-40)已知E坐标(),速度(),加速度()・设滑块5导路参考点K的位置(0,h+hl=165mm),速度(0,0),加速度(0,0),已知lEF=300mm.还有E的坐标,速度,加速度.可以求出滑块的位移,速度,加速度曲线位移xF二xE+Li*Cos(fi)yF二yE+Li*Sin(fi)ss=(xC一xK)*Cos(fj)+(yC一yK)*Sin(fj)速度QI二Q2=Q3=wi=vss=vxK一vxBvyK一vyBLi*Sin(fi)*(-QI*Sin(fj)-wj+wjvxF=vxBvyE=vyBvxF二vxKvyE二vyK-(QI*Li*Cos
6、(fi)+Q2-wi*Li*Sin(fi)+wi*Li*Cos(fi)+vss*Cos(fj)-ss+vss*Sin(fj)+ss*(ss*Sin(fj)+Lj**(ss*Cos(fj)-Lj*Sin(fj)+Li*Cos(fi)+Q2*Cos(fj))*Li*wjwjCos(fj))Sin(fj))*Cos(fj)Q3Sin(fi))/Q3Sin(fj)Cos(fj)加速度Q4=axK-axB+wi八*Cos(fj))一wj"2*(ssSin(fj)Q5=ayK-ayB+wi"Sin(fj))-wj'2*(ssCos(fj)*Li*Cos(fi)Cos(fj)-Lj**Li
7、*Sin(fi)Sin(fj)+Lj*-ej*(ssSin(fj))-+ej*(ssCos(fj))+*Sin(fj)2*vss**Cos(fj)2*vss*+Ljwj*-Ljwj*/Q3*Sin(fi))/Q32*Li*Cos(fi)2*Li*Sin(fi)ei二(-Q4*Sin(fj)+Q5*Cos(fj))ass=(-Q4*Li*Cos(fi)-Q5*LiaxF=axB-ei*Li*Sin(fi)-wi"ayE=ayB+ei*Li*Cos(fi)-wiaxF=axK+ass*Cos(fj)-ss*