机械原理大作业-连杆机构运动分析-陈以铖

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1、HarbinInstituteofTechnology机械原理大作业一课程名称：机械原理设计题目：连杆机构运动分析院系：能源学院班级：设计者：陈以铖学号：指导教师：赵永强设计时间：2016年06月14日连杆机构运动设计说明书班号：姓名：陈以铖学号：1、设计题目（28）如图1-1所示机构，已知机构各构件的尺寸为AB=100mm，BC=2.73AB，CD=1.36AB，CG=2.32AB，AD=2.87AB，AF=2.36AB，DF=2AB，GE=1.45AB，EF=2.82AB，GM=1.36AB，MK

2、=1.91AB，KD=0.54AB，KF=2.18AB，HF=3.1AB，DH=3.63AB，β=135°，构件1的角速度为ω1=10rad/s。试求构件2上G点的轨迹及构件4、构件6和构件8的角位移、角速度和角加速度，并对计算结果进行分析。图1-1二、求解步骤2.1建立坐标系546912837建立以点H为原点的固定平面直角坐标系xHy，如图2-1所示。图2-12.2机构的结构分析及基本杆组的划分该机构由I级杆组RR（原动件AB）、II级杆组RRR（杆2、9）、II级杆组RRR（杆5、6）、II级杆组

3、RRR（杆7、8）和II级杆组RPR（杆4、滑块3）组成。I级杆组RR（原动件AB）如图2-2所示，II级杆组RRR（杆2、9）如图2-3所示，II级杆组RRR（杆5、6）如图2-4所示，II级杆组RRR（杆7、8）如图2-5所示，II级杆组RPR（杆4、滑块3）如图2-6所示。图2-2I级杆组RR图2-3II级杆组RRR图2-4II级杆组RRR图2-5II级杆组RRR图2-6II级杆组RPR2.3建立各基本杆组的运动分析的数学模型2.3.1I级杆组RR（原动件AB）如图2-2所示，设原动件杆1的转角

4、为φ，则角速度角加速度支座A的位置坐标为速度为加速度为原动件杆1的长度所以，运动副B的位置、速度和加速度分析如下：位置速度加速度分析2.3.2II级杆组RRR（杆2、9）如图2-3所示，已求出运动副B的位置、速度、加速度，已知运动副D的位置坐标速度为加速度为杆长故B、D连线与x轴的夹角为杆BC的位置角为杆BC的角速度为式中杆BC的角加速度为式中2.3.3II级杆组RRR（杆5、6）如图2-4所示，已求出G点的位置、速度、加速度，已知K点的位置坐标为速度为加速度为杆长运动副M的位置方程为杆MK的转角为式

5、中杆GM的转角为杆MK的角速度为杆GM的角速度为式中运动副M的速度为杆MK的角加速度为杆GM的角加速度为式中运动副M的加速度为2.3.4II级杆组RRR（杆7、8）如图2-5所示，已求出G点的位置、速度、加速度，已知F点的位置坐标为速度为加速度为杆长运动副E的位置方程为杆EF的转角位为：式中杆GE的转角位为杆EF的角速度为杆EG的角速度为式中运动副E的速度为杆EF的角加速度为杆GE的角加速度为式中运动副E的加速度为2.3.5II级杆组RPR（杆4、滑块3）杆4的转角为式中杆4的角速度为式中杆4的角加速

6、度为式中3计算流程框图开始计算G点轨迹计算构件4的角位移、角速度和角加速度计算构件6的角位移、角速度和角加速度计算构件8的角位移、角速度和角加速度结束4、输出图像图5-1G点轨迹图5-2构件4角位移图5-3构件4角速度图5-4构件4角加速度图5-5构件6角位移图5-6构件6角速度图5-7构件6角加速度图5-8构件8角位移图5-9构件8角速度图5-10构件8角加速度6、结果分析由计算结果可知，杆1为曲柄，可以绕A点做整周旋转运动。杆4不可做整周旋转运动，为摇杆。杆6、杆8均为曲柄，可做整周旋转运动。