机械原理课程设计--平面六杆机构

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1、课程设计说明书题目名称：平面六杆机构学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：杨鹏班级：机英102班学号：10431042一、设计题目及原始数据一、设计要求一、机构运动分析与力的分析1、机构的运动分析位置分析：θ=θ。+arctan(1/2)﹦〉θ。=θ-arctan(1/2)机构封闭矢量方程式：L1+L2-L3-LAD=0L1^(iθ1)+L2(iθ2)=LAD+L3^(iθ3)①②实部与虚部分离得：l1cosθ1+l2cosθ2=lAD+l3cosθ3l1sinθ1+l2sinθ2=l3cosθ3由此方程组可求得未知方位角θ3。当要求解θ3时，应将θ2消去，为此可先将上

2、面两分式左端含θ1的项移到等式的右端，然后分别将两端平方并相加，可得l2^2=l3^2+lAD^2+l1^2+2*l3*lAD*cosθ3-2*l1*l3*cos(θ3-θ1)-2*l1*lAD*cosθ1经整理并可简化为：Asinθ3+Bcosθ3+C=0式中：A=2*l1*l3*sinθ1；B=2*l3*(l1*cosθ1-lAD)；C=l2^2-l1^2-l3^2-lAD^2+2*l1*l4*cosθ1;解之可得：tan(θ3/2)=(A-√（A^2+B^2-C^2）)/(B-C)θ3=2*arctan((A-√（A^2+B^2-C^2）)/(B-C))-arctan(0.5)在求

3、得了θ3之后，就可以利用上面②式求得θ2。θ2=arcsin(l3sinθ3-l1sinθ1)将①式对时间t求导，可得L1w1e^(iθ1)+L2w2e^(iθ2)=L3w3e^(iθ3)③将③式的实部和虚部分离，得L1w1cosθ1+L2w2cosθ2=L3w3cosθ3L1w1sinθ1+L2w2sinθ2=L3w3sinθ3联解上两式可求得两个未知角速度w2、w3,即W2=-w1*l1*sin(θ1-θ3)/(l2*sin(θ2-θ3))W3=-w1*l1*sin(θ1-θ2)/(l3*sin(θ3-θ2))且w1=2π*n1将③对时间t求导，可得il1w1^2*e^(iθ1)+l

4、2α2*e^(iθ2)+il2w2^2*e(iθ2)=l3α3*e^(iθ3)+il3w3^2*e^(iθ3)将上式的实部和虚部分离，有l1w1^2*cosθ1+l2α2*sinθ2+l2w2^2*cosθ2=l3α3*sinθ3+l3w3^2*cosθ3-l1w1^2*sinθ1+l2α2*cosθ2-l2w2^2*sinθ2=l3α3*cosθ3-l3w3^2*sinθ3联解上两式即可求得两个未知的角加速度α2、α3，即α2=(-l1w1^2*cos(θ1-θ3)-l2w2^2*cos(θ2-θ3)+l3w3^2)/l3*sin(θ2-θ3)α3=(l1w1^2*cos(θ1-θ2)

5、-l3w3^2*cos(θ3-θ2)+l2w2^2)/l3*sin(θ3-θ2)在封闭矢量多边形DEF中，有LDE+LEF=LDF改写并表示为复数矢量形式：lDE*e^(iθ3)+lEF*e^(iθ4)=lDF将上式对时间t求导，可得lDE*w3*e^(iθ3)=-lEF*w4*e^(iθ4)④将上式的实部和虚部分离，可得lDE*w3*sinθ3=-lEF*w4*sinθ4lDE*w3*cosθ3=-lEF*w4*cosθ4=＞w4=-lDE*w3*sinθ3/lEF*sinθ4将④式对时间t求导，可得ilDE*w3^2*e^(iθ3)+lDE*α3*e^(iθ3)=-ilEF*w4^2

6、*e^(iθ4)-lEF*α4*e^(iθ4)将上式的实部和虚部分离，有lDE*α3*sinθ3+lDE*w3^2*cosθ3=-lEF*α4*sinθ4-lEF*w4^2*cosθ4lDE*α3*cosθ3-lDE*w3^2*sinθ3=-lEF*α4*cosθ4+lEF*w4^2*sinθ4=＞α4=-(lDE*α3*sinθ3+lDE*w3^2*cosθ3+lEF*w4^2*cosθ4)/lEF*sinθ4在三角形∠DEF中：lAD^2=lDF^2+lDE^2-2*lDF*lDE*cosθ3﹦〉lDF=lDEcosθ3+√(lAD^2-lDE^2sinθ3)即从动件的位移方程:S=

7、lDF=lDEcosθ3+√(lAD^2-lDE^2sinθ3)将上式对时间求导t得,从动件的速度方程:V=-lDEsinθ3-lDE^2*sin(2*θ3)_/(2*√(lAD^2-lDE^2sinθ3))将上式对时间求导t得,从动件的加速度方程：a=-lDEcosθ3-(lDE^2*cos(2*θ3)*√(lAD^2-lDE^2sinθ3)+lDE^4*sin(2*θ3)^2/(4*(2*√(lAD^2-lDE^2sinθ3))