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《哈工大机械原理大作业一-21题.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、HarbinInstituteofTechnology机械原理大作业一课程名称：机械原理设计题目：连杆运动分析院系：机电学院班级：设计者：学号：指导教师：赵永强唐德威设计时间：2014年6月5日哈尔滨工业大学一、题目如图1-21所示机构，已知机构各构件的尺寸为AB=120mm，h=70mm，BC=170mm，CD=350mm，CF=300mm，BE=400mm，FG=340mm，xD=348mm，yD=138mm，构件1的角速度为ω1=10rad/s，试求构件5上点E及构件7上点G的位移、速度和加速度，并对计算结果进行分析。图1机构简图二、机构的结
2、构分析及基本杆组划分1.机构的结构分析机构各构件都在同一平面内运动，活动构件数n=7，=10，=0，则机构的自由度为:F=3×n-2×-1×=3×7-2×10-0=1。2.基本杆组划分机构除去原动件AB，可以划分为RRRⅡ级杆组2、3，RRPⅡ级杆组4、5，RRPⅡ级杆组6、7。机构本身为Ⅱ级机构。三、各基本杆组的运动分析数学模型3.1单杆上点的运动分析1)位置分析2)速度和加速度分析将上式对时间t求导，可得速度方程：将上式对时间t求导，可得加速度方程:由上述分析可得单杆运动分析的子程序：程序变量对应表点位置角位置杆长时间点速度点加速度角速度角加速
3、度xA,yAxB,yBφLtxvA,yvAxvB,yvBxaA,yaAxaB,yaBφvφafunction[]=TG(xA,yA,φ,L)symstxvA=diff(xA,'t')；yvA=diff(yA,'t')；φv=diff(φ,'t')；xaA=diff(xvA,'t')；yaA=diff(yvA,'t')；φa=diff(φv,'t')；%单杆的位置分析xB=xA+L*cos(φ)；yB=yA+L*sin(φ)；%单杆的速度分析xvB=xvA-φv*L*sin(φ)；yvB=yvA+φv*L*cos(φ)；%单杆的加速度分析xaB=xa
4、A-φv^2*L*cos(φ)-φa*L*sin(φ)；yaB=yaA-φv^2*L*sin(φ)+φa*L*cos(φ)；%程序结束3.2RRRⅡ级杆组的运动分析如下图所示，当已知RRR杆组中两杆长、和两外副B、D的位置和运动时，求内副C的位置及运动以及两杆的角位置、角运动。1)位置分析其中，其中，表达式中的“+”表示运动副B、C、D为顺时针排列(如图中实线位置)；“—”表示B、C、D为逆时针排列(如图中虚线位置)。以上两组式子联立，求得(xc，yc)后，可求得2)速度分析将式(3-16)对时间求导，可得两杆角速度方程为式中，内运动副C的速度方程
5、为3)加速度分析两杆角加速度为式中，内副C的加速度为由上述分析可得RRRⅡ级杆组的子程序：程序变量对应表点位置角位置杆长时间点速度点加速度角速度角加速度位移xB,yBxC,yCxD,xDΦiΦjLiLjtxvB,yvBxvC,yvCxvD,xvDxaB,yaBxaC,yaCxaD,xaDΦviΦvjΦaiΦajSfunction[]=RRR(xB,yB,xD,yD,Li,Lj,ja)symst%由所输入的B、D两点位置函数求出速度、加速度xvB=diff(xB,'t')；yvB=diff(yB,'t')；xvD=diff(xD,'t')；yvD=d
6、iff(yD,'t')；xaB=diff(xvB,'t')；yaB=diff(yvB,'t')；xaD=diff(xvD,'t')；yaD=diff(yvD,'t')；%计算固定中间变量A0=2*Li*(xD-xB)；B0=2*Li*(yD-yB)；LBD=sqrt((xD-xB)^2+(yD-yB)^2)；C0=Li^2+LBD^2-Lj^2；ifja==1%当B,C,D三个运动副顺时针排列时φi=2*atan((B0+sqrt(A0^2+B0^2-C0^2))/(A0+C0))；disp('B,C,D顺时针排列')；φielse%当B,C,D三
7、个运动副逆时针排列时φi=2*atan((B0-sqrt(A0^2+B0^2-C0^2))/(A0+C0))；disp('B,C,D逆时针排列')；φiend%求内运动副C的位置xC=xB+Li*cos(φi)yC=yB+Li*sin(φi)φj=atan((yC-yD)/(xC-xD))%求解各速度方程Ci=Li*cos(φi)；Si=Li*sin(φi)；Cj=Lj*cos(φj)；Sj=Lj*sin(φj)；G1=Ci*Sj-Cj*Si；φiv=[Cj*(xvD-xvB)+Sj*(yvD-yvB)]/G1φjv=[Ci*(xvD-xvB)+S
8、i*(yvD-yvB)]/G1xvC=xvB-φiv*Li*sin(φi)yvC=yvB+φiv*Li*cos(φi)%求
