资源描述：
《机械原理虚拟样机大作业》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、共京航玄航足丸爭BEIHAN3UNIVERSITY机械原理课程虚拟样机仿真实验报告姓名：姜南学号：11051136班级：110511班2013年5月12日目录问题：3解答:41、输出点位置、速度和加速度方程的求解41.1解析法41.2图解法62、特征点C的轨迹方程的绘制73、ADAMS软件仿真模型的建立及结果分析83.1仿真模型的建立83.2仿真结果分析84、阐述机构尺度特点105、结束语10参考文献10问题：实验三:下图所示机构:Watt机构是可以实现近似直线运动的机构，图中标注的C点的轨迹近似为一条直线。这类机构今天依然可以用在某些受到空间限制不便于安装导轨的场
2、合。试完成以下题目:1、试用书屮给出的方法（包括图解法、解析法、复数法以及运动影响系数法等）写出：这个机构输出点C的位置、速度和加速度方程（参数方程）；2、分别绘制图示运动参数下特征点C的运动轨迹（连杆曲线）；3、利用ADAMS软件对以上结果进行仿真验证；4、尝试阐述该类机构尺度特点。BWatt机构解答：1、输出点位置、速度和加速度方程的求解1.1解析法建立如图所示的坐标系Oxy。构件以向量表示，其转角从兀轴止向沿逆时针方向度量。根据构件所构成的向量封闭图形，可写出下列向量方程式:ri+r2=r3+r4(1)yx将上式向无、y轴投影可得cos3r+r2cos02=r
3、3cos+r4rxsin+r2sin02=r3sin03(2)上式两边平方相加可以消去陽，求得&2。(cos0]—妇)cos02+sinsin02=h2cos0r+h3(3)272其中，仏=2k2=2h3=一1卩一卩+厂4(4)rlr2为便于求解，利用半角公式（令兀=tan兰）将上述方程变成二次多项式的形式。Ax2+Bx+C=0(5)式中，A=—hr+（1+h2）cos3r+h3,B=-2sin0r,C=血+（人2-1）cos%+h3最后可求得02=2tan"1［（-5±VB2-4AC）/2A］（6）上式屮表示给定输入角度时对应两个输出值，即机构同时存在两种满足输入
4、条件的位形。这时，应按照机构的装配方案（输出杆在机构的上方还是下方）及运动的连续性选定其中一种位形，以后连续计算中即不变更。在我们建立模型的机构中，输岀杆在机构的上方，上面式（6）中应取负号，BP：02=2tan"1［（—B—丿歹—4MC）/24将h=200,r2=100,厂3=200,丘=400（单位均为mm,卜同）代入，可得17T2nr2俎=2=2,免=乞=4,彼=_诸肝卜玮+琢一rl十A=—h±+(1+h2)cos%+徧=5cos6r—6.25,B=—2sing,C=hr+(h2—1)cos0]+伦=3cos—2.25,因此，e2=2tanT[(-B-佰一4胚
5、)/2力]=2tan-1[(sin0r—J—16(cos务尸+30cos%-13.0625)/(5cos—6.25)因此，xc=200cos久+50cos&2，yc=200sin0r+50sin02,其中当6M杆在上方时，0W%W46.56747°,92=2tan-1(sin0r—J-16(cos弘尸+30cos%-13.0625)/(5cos0r—6.25)当加杆在下方时，-46.56747°£輕0,2tan-1sin久+J-16(cos%)2+30cos%-13.0625)/(5cos—6.25将肮、yc分别对％求导，并设％=Const.,可得,vx=—200s
6、in0]—50sin02•警，vy=200cos%+50cos02*—ax=—200cos%—50cos62•d202ddr2d0±2qax=-200sin%—50sin02•下面只分析久4杆在上方的情形。1.2图解法由1.1解析法分析可知,0W%W46・56747。，现将％分别取0。、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°,分别描出C点位置，并用圆滑的曲线描出C点轨迹。绘图如下。由图形可知，角度较小吋C点轨迹近似为直线，角度较大吋差距较大。经分析，当加与沥共线时的位置为转折点位置。此时，0乙二400,久？=300,久？=200,由余弦
7、定理可得,COS0]==0.875OtB2+OtOl-O3B22O]B•O1O3er=cos"10.875=28.955°即当0W%W28・955。时,近似直线较吻合。2、特征点C的轨迹方程的绘制用MATLAB进行C点轨迹的绘制，OW01W46.56747。时，编程如下：»t=0:0.0001:0.81275：x=200.*cos(t)+50.*cos(2.*atan((sin(t)-sqrt(-16.*cos(t).2+30*cos(t)-13.0625))/(5*cos(t)-6.25))):y=200.*sin(t)+50.*sin(2.*atan((si
