机械原理课程设计：六杆机构运动与动力分析

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1、目录第一部分：六杆机构运动与动力分析一．机构分析分析类题目31分析题目32.分析内容3二．分析过程41机构的结构分析42.平面连杆机构运动分析和动态静力分析53机构的运动分析84机构的动态静力分析18三．参考文献21第二部分：齿轮传动设计一、设计题目22二、全部原始数据22三、设计方法及原理221传动的类型及选择222变位因数的选择22四、设计及计算过程241.选取两轮齿数242传动比要求243变位因数选择24304.计算几何尺寸25五．齿轮参数列表26六．计算结果分析说明28七．参考文献28第三部分：体会心得2930一.机构分析类题目3（方案三）1.分析题目对如图1所示

2、六杆机构进行运动与动力分析。各构件长度、构件3、4绕质心的转动惯量如表1所示，构件1的转动惯量忽略不计。构件1、3、4、5的质量G1、G3、G4、G5，作用在构件5上的阻力P工作、P空程，不均匀系数δ的已知数值如表2所示。构件3、4的质心位置在杆长中点处。2.分析内容（1）对机构进行结构分析；（2）绘制滑块F的运动线图（即位移、速度和加速度线图）；（3）绘制构件3角速度和角加速度线图（即角位移、角速度和角加速度线图）；（4）各运动副中的反力；（5）加在原动件1上的平衡力矩；（6）确定安装在轴A上的飞轮转动惯量。图1六杆机构表1设计数据（一）方案号LDF(mm)LCE(mm

3、)LCD(mm)LAB(mm)LAC(mm)n1r/minJS3kg.m2JS4kg.m23510575170140375800.220.16表2设计数据（二）方案号G1(kg)G3(kg)G4(kg)G5(kg)P工作(N)P空程(N)δ31475558014001401/4030二.分析过程：通过CAD制图软件制作的六杆机构运动简图：图2六杆机构CAD所做的图是严格按照题所给数据进行绘制的。并机构运动简图中活动构件的序号从1开始标注，机架的构件序号为0。每个运动副处标注一个字母，该字母既表示运动副，也表示运动副所在位置的点，在同一点处有多个运动副，如复合铰链处或某点处

4、既有转动副又有移动副时，仍只用一个字母标注。见附图2所示。1.机构的结构分析如附图1所示，建立直角坐标系。机构中活动构件为1、2、3、4、5，即活动构件数n=5。A、B、C、D、F处运动副为低副（5个转动副，2个移动副），共7个，即Pl=7。则机构的自由度为：F=3n-2Pl=3Χ5-2Χ7=1。拆基本杆组：（1）标出原动件1，其转角为φ1,，转速为n1，如附图3-a所示；（2）试拆出Ⅱ级杆组2—3，为RPR杆组，如附图3-b所示；（3）拆出Ⅱ级杆组4—5，为RRP杆组，如附图3-c所示。由此可知，该机构是由机架0、原动件1和2个Ⅱ级杆组组成，故该机构是Ⅱ级机构。30图3

5、-a图3-b图3-c2.平面连杆机构运动分析和动态静力分析：JYCAE软件介绍应用基本杆组法开发的计算机辅助平面连杆机构运动分析和动态静力分析软件—JYCAEYL，适用于平面II级机构的分析。JYCAEYL采用界面化输入，只要按照界面要求正确输入机构各己知参数和机构运动简图中表示运动副、点和构件序号的字母和数字，软件就可给出计算结果和各种根据计算结果绘出的曲线图形。在使用JYCAEYL对某一机构进行分析时，首先要画出该机构的运动简图。选择合适的平面坐标系，将机构置于选定的平面坐标系中。由于计算分析是使用计算机来进行的，因此画机构运动简图时对尺寸比例的要求并不严格。机构运动

6、简图中活动构件的序号应从1开始标注，序号应连续，不得有重号。机架的构件序号为0。每个运动副处标注一个字母，该字母既表示运动副，也表示运动副所在位置的点（铰链中心点或移动副导路中心线上的点）。若在同一点处有多个运动副，如复合铰链处或某点处既有转动副又有移动副时，仍然只用一个字母标注。在JYCAEYL界面中输入时，要将运动副处标注的字母和每个运动副所联接的两个构件的序号按界面要求分别输入，这样JYCAE会自动将各个运动副区分开来。构件上的点（如质心点、力作用点以及其他被关注的点）用字母或字母后加数字来表示，如S3表示构件3的质心。JYCAE软件原始数据的输入运行JYCAE软件

7、，输入原始数据。在打开的JYCAE界面中用鼠标左键单击“运行”按钮，即会出现如附图4所示的“原始数据”输入页面。在该页面左半边的各输入空格内可分别输入机构的活动构件数、转动副数、移动副数、己知长度值总数和机构的自由度。除了活动构件数外，其余四个输入空格旁都各有一个“确定”按钮，点击每一个“确定”按钮，页面右半边就会显示出对应的输入框。输入了转动副数目后，点击“确定”按钮，右半边页面显示出转动副数据输入框（见附图4）。在该输入框的“活动铰链数”输入空格中输入活动铰链数后，点击“确定”按钮，“活动铰链数”输入栏下相应数目的空格就会