哈工大威海机械原理大作业连杆机构原创优秀

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1、连杆机构说明书机械原理大作业课程名称：机械原理设计题目：连杆机构班级：机械四班（1213104）姓名：刘胜男学号：121310402哈尔滨工业大学（威海）第10页连杆机构说明书大作业1连杆机构运动分析1.运动分析题目2.连杆机构运动分析要求（1）按比例画出机构运动简图见图纸。（2）对机构进行结构分析，找出组成机构的基本杆组该机构由Ⅰ级杆组RR（原动件1），Ⅱ级杆组RRR(杆2、杆3)，Ⅱ级杆组RRP(杆4、滑块5)组成，所以该机构为Ⅱ级机构。所拆杆组如下图所示：Ⅰ级杆组RR（原动件1）：Ⅱ级杆组RRR（杆2、杆3）：Ⅱ级杆组RRP(杆4、滑块5)：++（3）建立组成机构的各基本杆组的运动分析数

2、学模型第10页连杆机构说明书①Ⅰ级杆组RR（原动件1）运动分析的数学模型位置分析：②Ⅱ级杆组RRR(杆2、杆3)运动分析的数学模型位置分析：设两构件的长度R1，R2及外运动副N1，N2的位置已知，求两个构件的位置角,及运动副N3的位置。选定坐标系及相应的标号如下图,构件的位置角约定从响应构件的外运动副引轴的方向线，按逆时针量取。设外运动副，的位置坐标分别为（,），（,）,则运动副点坐标为：构件的位置角：位置分析过程中应注意两个问题：（1）因为，的位置及杆长，都是给定的，这就可能出现>或的情况。在这两种情况下实际上不可能形成RRR杆组，计算过程中应及时验算上述条件，如满足上述条件应中止运算并给出

3、相应信息。（2）在给定，，，的条件下，可能有两个位置如上图中的和，相应的和，我们称为杆组的两种工作状态。对于实际构件而言，杆组只可能在一种工作状态下运动，而且在机构运动过程中只要不出现的情况（这种情况下，机构处于瞬时运动不确定状态，设计时应避免）杆组就不会从一种工作状态变为另一种工作状态，所以运动分析时可预先按机构的实际工作位置，指明杆组是哪一种工作状态。约定状态参数：为逆时针读取时=1，为顺时针时=-1。速度分析：设外运动副，点的速度，及，已知，求点的速度，及构件，的角速度,。因为第10页连杆机构说明书将上式对时间t微分：（1）（2）注意到：则式（1）（2）可写为（3）令：则：将，值代入式（

4、1）（2）即可求得,。加速度分析：设外运动副，点的加速度已知，求点的加速度及构件的角加速度。将式(3)对时间t微分得：式中：运动副点的加速度可由,的微分式求得。③平面运动构件（单杆）的运动分析的数学模型已知构件上的点的位置,，速度为,，加速度为，及过点的点的线段的位置角，构件的角速度ω，角加速度ε，求构件上点和任意指定点（位置参数＝，＝）的位置、速度、加速度。，点的位置为：第10页连杆机构说明书，点的速度，加速度为：④Ⅱ级杆组RRP(杆4、滑块5)运动分析的数学模型位置分析：设已知内运动副点及移动副导路上任意一选定参考点的位置，构件的长度及导路的位置角，求构件的位置角及内运动副点的位置（如右图

5、）。角从水平线到度量。由向导路作垂线，垂足为，令=,=,=则点相对于导路上参考点的滑移距离：显然，当时无解。当时有两个解，对应于杆组的不同位置状态。若∠,则，约定状态参数=1；若∠>,则，则约定状态参数=-1。内运动副的位置坐标：构件的位置角：速度分析：,点的速度为，及，已知，导路的角速度，求构件K1的角速度，点的速度，及点相对于导路上重合点的相对速度构件第10页连杆机构说明书（2）上式对时间微分，可解出：式中：点的速度为：加速度分析：，点的加速度及移动副导路的角加速度已知，求构件的角加速度，点的加速度,及点相对于移动副导路上重合点的相对角速度。对式（2）进行两次微分可得：式中：点的加速度：（

6、4）建立坐标系如下图所示以A为坐标原点，自然方向为坐标XY轴。第10页连杆机构说明书（5）编制机构运动分析计算程序活塞5的位移程序及位移随时间变化线图如下：t=0:0.0002*pi:0.04*pi;w=2.*pi*50;xb=150.*cos(w*t);yb=150.*sin(w*t);xd=400;yd=500;d1=sqrt((xb-xd).^2+(yb-yd).^2);a=acos((d1.^2+600.^2-500.^2)/(2.*d1.*600));b1=atan((yb-yd)./(xb-xd));c1=a+b1;xc=xb+600.*cos(c1);yc=yb+600.*sin

7、(c1);c2=atan((yc-yd)./(xc-xd));xe=xb+(600-120)*cos(c1);ye=yb+(600-120)*sin(c1);x2=0;y2=600;d2=sqrt((xe-x2).^2+(ye-y2).^2);b2=atan((ye-y2)./(xe-x2));e=d2.*cos(b2);u=d2.*sin(b2);f=sqrt((600^2)-(u.^2));第