机械原理课程设计大作业平面六杆机构
平面六杆机构课程设计
平面六杆机构课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握平面六杆机构的基本构成和特点，理解其运动规律和动力学特性。
2. 使学生了解平面六杆机构在实际工程中的应用，并能结合具体案例进行分析。
3. 帮助学生理解平面六杆机构与其他类型机构之间的区别与联系。
技能目标：1. 培养学生运用平面六杆机构进行简单机构设计的能力，能够根据实际需求进行参数优化。
2. 提高学生运用计算机软件（如CAD等）进行平面六杆机构运动仿真和分析的能力。
3. 培养学生运用数学工具对平面六杆机构进行运动学和动力学计算的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计学科的兴趣和热情，激发其创新意识和探索精神。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力，使其在项目实践中能够相互协作、共同进步。
3. 引导学生关注我国机械工程技术的发展，培养其爱国情怀和社会责任感。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果，以使学生能够在实际操作中掌握平面六杆机构的相关知识，提高综合运用能力。
在教学过程中，注重理论联系实际，充分调动学生的主观能动性，培养其创新意识和实践能力。
通过本课程的学习，使学生能够为今后的机械设计工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 平面六杆机构基本概念：介绍平面六杆机构的定义、分类及其应用场景，对应教材第二章第一节。
- 六杆机构的构成与特点- 六杆机构的运动副类型及功能2. 平面六杆机构运动分析：- 分析平面六杆机构的运动规律，对应教材第二章第二节；- 掌握平面六杆机构的自由度和速度、加速度的计算方法。
3. 平面六杆机构动力学分析：- 动力学基本方程及其应用，对应教材第二章第三节；- 力、力矩和功率的计算方法。
4. 平面六杆机构设计方法：- 介绍平面六杆机构设计的基本原则和步骤，对应教材第二章第四节；- 结合实际案例，进行参数设计和优化。
5. 计算机辅助设计与分析：- 利用CAD软件进行平面六杆机构建模和运动仿真，对应教材第二章第五节；- 学会对仿真结果进行分析和优化。
平面六杆机构的运动分析
平面六杆机构的运动分析（题号3-C）指导老师陈永琴班级041011学号04101042姓名师汉同组人戴峰杨彤王建雄1、题目说明下图为一平面六杆机构。
直各构件的尺寸如下表，又知原动件1以角速度为1rad/s沿逆时针方向回转，要求个从动件的角位移、角速度、及角加速度以及E 点的位移、速度及加速度变化情况。
组号L i L2 L2'L3 L4 L5 1_6 a(X G)L4'(Y G)L73-C600题目要求：三人一组计算出原动件从0到2口变化时（计算点数37）所要求的各运动变量的大小, 并绘出运动曲线图及E点的轨迹曲线。
2、题目分析1) 建立封闭图形:L 2-L 3= L 4 - L iL 2 + L 2' + L 5 - L 6+ L 7= L 4' - L i2)机构运动分析A.角位移分析由图形封闭性得：L ? cos 2 L 3 cos 3 L 4 L i cos 1L 2 sin2L 3 sin3L 1 sin 1L 2 cos 2 L 2' cos 2 a2L 5co s 5 L 6cos6L 4' L 1 cos1 L2 sin 2 L 2'sin 2a2L5sin5L6 sin 6L 7L 1 sin 1B.角速度分析上式对时间求一阶导数，可得速度方程L 2 sin22 L3 sin 3 3 L 1 sin 1 1L 2 cos 22 L3 cos 33 L [ cos 11L 2 sin 2 12 L 2 sin(a 2)2L 5 sin5 5 L6 sin 66L1sin 1 1 L 2 cos 221 L2 cos( 2 )2 L 5 cos 5 5L 6 cos 6 6L 1cos 11化为矩阵形式为：L2sin 2 L 3 sin 3 0 0 2L 2cos 2 L 3 cos 30 0 3 L 2 sin2 L 2' sin a 2 0 L 5 sin 5 L e sin 6 5 L 2 cos2L 2 cos a 2L 5 cos 5L 6 cos 66L 1 sin 1 L 〔 cos iiL 1 sin 1 L i cos iC.角加速度分析：角速度矩阵对时间求一阶导数，可得加速度矩阵为:L 2 sin 2 L asin 30 2L 2 cos 2L 3 cos 30 3L ：2 sin 2L 2' sin a 20 L 5 sin 5 L 6 sin 6 5L 2cos 2 L 2' cos a 2L 5 cos 5L 6 cos 66L 2 cos 2 L 3 cos 30 22 L i cos 1L 2 sin 2L 3 sin 30 2 3 2Li sin iL 2 cos 2 L 2' cos a 20 L ; 5 cos 5 L 6 cos 6 2 5 1L i cos iL 2 sin 2 L 2' sin a 2L5sin 5L 6 sin 62 6L i siniD.E 点的运动状态XEXGL6COs6L5COs5v EX Lsin 66 L5 sin 5 5 速度： v EEyL 6cos 6 6L5cos 55位移:y y L 6 sin 6L 5 sin 5调用MATLAB 系统函数fsolve 求解各从动件的角位移分别存 至 th2,th3,th5,th6。
机械原理课程设计六杆机构运动与动力分析
机械原理课程设计六杆机构运动与动⼒分析⽬录第⼀部分：六杆机构运动与动⼒分析⼀．机构分析分析类题⽬ 3 1分析题⽬ 32.分析内容 3 ⼆．分析过程 4 1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8 4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22 2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24 3变位因数选择244.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29⼀.机构分析类题⽬3（⽅案三）1.分析题⽬对如图1所⽰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。
机械原理课程设计六杆机构运动分析
机械原理课程设计说明书题目六杆机构运动分析学院工程机械学院专业机械设计制造及其自动化班级机制三班设计者秦湖指导老师陈世斌2014年1月15日目录一、题目说明∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 21、题目要求∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 32、原理图∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 33、原始数据∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 3二、结构分析∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 4三、运动分析∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 51、D点运动分析∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 82、构件3运动分析∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙93、构件4运动分析∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙94、点S4运动分析∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙10四、结论∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙10五、心得体会∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙10六、参考文献∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙11一、题目说明1、题目要求此次机械原理课程设计是连杆机构综合，通过对其分析，选择合适的机构的尺寸大小，并进行下列操作：⑴对机构进行结构分析；⑵绘制滑块D的运动线图（即位移、速度和加速度线图）；⑶绘制构件3和4的运动线图（即角位移、角速度和角加速度线图）；⑷绘制S4点的运动轨迹。
六杆机构—机械原理课程设计
一、题目：计算平面连杆机构的运动学分析 (2)二、平面连杆机构的运动分析方程 (2)三、程序流程图 (5)四、计算源程序 (6)五、计算结果数据 (12)六、运动线图及分析 (238)七、体会及建议 (337)八、参考书 (337)一、题目：计算平面连杆机构的运动学分析1，图a 所示的为一平面六杆机构。
假设已知各构件的尺寸如表1所示，原动件1以等角速度ω1=1rad/s 沿着逆时针方向回转，试求各从动杆件的角位移、角速度和角加速度以及E 点的位移、速度和加速度的变化情况。
a)表1 平面六杆机构的尺寸参数(单位:mm)二、平面连杆机构的运动分析方程1）位置分析建立封闭矢量多边形l 1+l 2= l 4+l 3 （即AB+BC=AD+DC ）l 1+l 2+ l 2’= AG+l 5+l 6 （即AB+BC+CE =AG+GF+FE ） （式1）将机构的封闭矢量方程式（1）写成在两坐标上的投影式：1*cos 12*cos 243*cos 31*sin 12*sin 23*sin 31*cos 12*cos 22'*cos(2)5*cos 56*cos 61*sin 12*sin 22'*sin(2)5*sin 56*sin 6l l l l l l l l l l xg l l l l l yg l l q q q q q q q q q q q q q q q q ü+=+ïïïï+=ïýï++-a =++ïïï++-a =++ïþ化简整理成方程左边仅含未知量项的形式，即得：2*cos 23*cos 341*cos 1(1)2*sin 23*sin 31*sin 1(2)2*cos 22'*cos(2)5*cos 56*cos 61*cos 1(3)2*sin 22'*sin(2)5*sin 56*sin 61*sin 1(4)l l l l l l l l l l l xg l l l l l yg l q q q q q q q q q q q q q q q q ü-=--=-+-a --=-+-a --=-………………………………………………………………………ïïïïïýïïïïïþ（式2）在求解（式2）中各变量时，用牛顿迭代法会比较直观，但由于牛顿迭代法不便于限制l 5，l 6的位置，在有两种位置均满足上式时，无法限定它得出题中要求的解。
机械原理课程设计六杆机构和凸轮机构设计讲诉
目录第一章内容介绍1- 1 ............................................................... 机构简介.21- 2 ............................................................... 设计数据.21- 3 机构简图 (3)第二章六杆机构设计2- 1 设计内容 (3)2- 2 ........................................................... 设计数据 52- 3 设计运动分析 (5)第三章凸轮设计3- 1 设计内容 (7)3- 2 ....................................................... 图解法设计73- 3 ........................................................... 凸轮机构的计算机辅助设计................................... (8)内容介绍第一章1•机构简介压床是应用广泛的锻压设备，用于钢板矫直、压制零件等。
如图所示为某压床的运动示意图。
其中，六杆机构ABCDEF为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮（Z1-Z2, Z3-Z4, Z5-Z6）将转速降低，然后带动压床执行机构（六杆机构ABCDEF ）的曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力F r而上下往复运动，实现冲压工艺。
为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。
2 •设计数据：设计数据见表1和表2。
12017 35 53 20 65 8 55 150 30 150 30 18 36 54156010501703090703•机构简图第二章 六杆机构设计1. 设计内容通过已知数据利用图解法按比例作出该六杆机构 的运动简图的两个极限位置（如图2-1）图1-1六杆机构图1-2 凸轮机构 图1-3 齿轮机构并以 以点 AC 疋字说明：先选定比例尺i =0.0015m/mm ，根据所给参数，先在图上确定A 、D 亮点及滑块F 运动轨迹 所在直线。
机械原理大作业1(六杆机构)
车辆1302 高小凡41340142车辆1302 张藜千413401381、某洗衣机搅拌机构（原图）机器的功能：这个机器通过1杆输入一个原动力，然后带动3号摇杆的运动输出，完成运动搅拌功能。
适用场合：适用于①洗衣机内部搅拌功能部分；②筛子2、(1)分析机构的运动1杆：曲柄，2杆：连杆,3杆：摇杆；由曲柄1的转动带动摇杆3的摆动，实现运动输出。
(2)运动简图(3)如图，该六杆机构只有一个原动件----1杆(4)自由度F=3(n-1)-2P5=3*5-2*7=1上述六杆机构的运动形式可简化为如图四杆机构的运动形式，4，5杆的运动作为摇杆3的输出机构。
3、大致测绘出构件尺寸4、确定机构所含杆组的数目和级别（拆杆组），并判断机构的级别；依次拆下4-5/2-3两个II级杆组及原动件1（II级杆组），所以该机构为II级杆组5、用图解法求出最小传动角值：由下图可知，在极限位置2时，压力角最大为70°，则最小传动角为42°6、分析该机构有无急回特性和死点位置；有急回，无死点；180+1809k 1.11180-1809θθ+===>-7、用瞬心法对机构进行运动分析上图中标出了该机构的简化四杆机构的所有瞬心P 12 P 13 P 16 P 23 P 26 P 36其中，绝对瞬心有：P 16 P 36 P 26 相对瞬心有：P 12P 13 P 23速度分析：若1的角速度为w1，则V（P12）=l1*w1V(P23)= [V（P12）/|P12P13|]*|P13P23 | w3= V(P23)/l3w6= V(P23)/| P23P26 |（1）角速度比mv=w6/w2=l1sinv/l3sinuv=0, mv=0,w6=0,此时构件1、2共线，机构处于极限位置；（2）mv=w6/w2=OP13/CP13 (瞬心P13能够用来确定速度比)上图为该机构（六杆机构）全部瞬心（15个）绝对瞬心：P16, P26，P36，P46，P56相对瞬心：P15，P25，P35，P45P14，P24，P34，P13，P23P12中间密集部分的的放大图如下图：8、用杆组法（或其他解析法）对机构进行运动分析（写出数学模型和程序框图）；已知该机构的尺寸为：两个固定铰链点a,d,g的坐标分别为（0,0）（420,0）(-80,-35)，曲柄原动件|ab|=100mm,连杆2长为300mm，摇杆3长150mm,杆4长100mm,杆5长50mm.经分析，该机构由一个曲柄原动件和两个RRR二级杆组组成的二级机构用杆组法搭建该机构的步奏如下：1）添加曲柄原动件ab;2）添加RRR二级杆组（2-3），杆组的两个动铰链点分别为已有铰链点b和固定铰链点d; 3）在连杆cd上添加铰链点e;4）添加RRR二级杆组（4-5），杆组的两个动铰链点分别为已有铰链点e和固定铰链点g; 5）该机构搭建完成，利用该程序可自动求出任意给定铰链点或构件的位置、速度、和加速度。
机械原理课程设计-压床机构的设计
压床机构设计说明书院系：机电工程学院班级:机械XXX班学号:姓名:指导老师:目录一、设计题目压床机构的设计二、工作原理压床机械是由六杆机构中的冲头（滑块）向下运动来冲压机械零件的。
图1为其参考示意图，其执行机构主要由连杆机构和凸轮机构组成，电动机经过减速传动装置（齿轮传动）带动六杆机构的曲柄转动，曲柄通过连杆、摇杆带动滑块克服阻力F冲压零件。
当冲头向下运动时，为工作行程，冲头在0.75H内无阻力；当在工作行程后0.25H行程时，冲头受到的阻力为F；当冲头向上运动时，为空回行程，无阻力。
在曲柄轴的另一端，装有供润滑连杆机构各运动副的油泵凸轮机构。
三、设计要求电动机轴与曲柄轴垂直，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有中等冲击，允许曲柄转速偏差为±5％。
要求凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内，从动件运动规律见设计数据，执行构件的传动效率按0.95计算，按小批量生产规模设计。
四、原始数据五、内容及工作量1、根据压床机械的工作原理，拟定执行机构（连杆机构），并进行机构分析。
2、根据给定的数据确定机构的运动尺寸, l CB=0.5l BO4，l CD=(0.25～0.35)l CO4。
要求用图解法设计，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。
3、连杆机构的运动分析。
分析出滑块6的位移、速度、加速度及摇杆4的角速度和角加速度。
4、连杆机构的动态静力分析。
求出最大平衡力矩和功率。
5、凸轮机构设计。
根据所给定的已知参数，确定凸轮的基本尺寸（基圆半径r o、偏距e和滚子半径r r），并将运算结果写在说明书中。
画出凸轮机构的实际廓线。
6、 编写设计说明书一份。
应包括设计任务、设计参数、设计计算过程等。
六、设计计算过程1. 压床执行机构（六杆机构）的设计根据给定的数据，利用autocad 绘制出当摇杆摆到两极限位置时，机构运动简图（图3）。
图3 摇杆摆到两极限位置时，机构运动简图由图3可知，因为1501=DD （即压头的行程H ）,而三角形41O CC 为等边三角形，可推出四边形D D CC 11为平行四边形，则15011414====DD CC O C CO 则5.5235.04==CO CD，由45.0BO CB =，则1004=BO ,3125.016050tan 42==∠E O O ,则0424.17=∠E O O , 6.42241=∠O O B , 在三角形E O O 42中，165)16040(2242=+=O O ，由42412212422412412)(O O O B O B O O O B O O B C O S ⨯-+=∠得出21O B =113.7，同理可得2BO =210.8,所以55.4821222=-=B O B O A O ,3.162122=+=B O A O AB ，所以得到四条杆长A O 2=48.55，AB =162.3，1004=BO ，165)16040(2242=+=O O利用上述求得的曲柄摇杆机构各杆的长度，利用一款四杆机构设计及运动分析软件（图4），输入四杆的杆长后可以得到：行程速比系数K=(1800+θ)/(1800-θ)得，K=1.105，摇杆的摆角α =600。
机械原理课程设计说明书--平面六杆机构
机械原理课程设计说明书设计题目:平面六杆机构学院：机械工程学院姓名：林立班级：机英101同组人员：刘建业张浩指导老师：王淑芬题目三：平面六杆机构.一. 机构简介1.此平面六杆机构主要由一个四杆机构，和一个曲柄滑块机构构成，其中四杆机构是由1杆，2杆，3杆和机架构成的曲柄摇杆机构，1杆为主动件，转速为90rpm ，匀速转动。
其中滑块机构由3杆，4杆，滑块5和机架构成，以四杆机构的摇杆为主动件2.设计要求：各项原始数据如图所示，要求对机构的指定位置进行运动分析和动态静力分析，计算出从动件的位移，速度（角速度），加速度（角加速度）和主动件的平衡力偶M ，进行机构运动分析，建立数学模型。
之后进行动态静力分析，建立数学模型，必须注意，工作行程和返回行程阻力的大小，方向，主动件处于何位置时有力突变，需要计算两次。
二. 机构运动分析：1.首先分析1杆，2杆，3杆和机架组成的四杆机构，可列复数矢量方程 （1-1） 应用欧拉公式 将实部和虚部分 离得332211cos cos cos θθθl b l l +=+ 332211sin sin sin θθθl a l l +=+把以上两式消元整理得0cos sin 33=++CB A θθ36213621θθθθi i i i l e l l l e e e +=+θθθsin cos i i +=e其中)sin cos (22cos 22sin 21112223212231313131θθθθa b l b a l l l C bl l l B al l l A ++----=-=-=解之可得)/(])([)2/tan(2/12223C B C B A A --+±=θ （1）速度分析将式（1-1）对时间t 求导，可得333222111cos cos cos θθθw l w l w l =+ 333222111sin sin sin θθθw l w l w l =+联解以上两式可求得两个未知角速度，3杆和2杆的角速 度3w 和2w)]-sin()/[l -sin(l )]sin(/[)sin(3223111223321113θθθθθθθθw w l l w w -=--=（2）加速度分析将式（1-1）对时间t 两次求导。
六杠机构的课程设计
六杠机构的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握六杠机构的基本结构及其工作原理。
2. 学生能够描述六杠机构在生活中的应用实例，并理解其设计原理。
3. 学生能够运用六杠机构的运动规律，分析并解决相关问题。
技能目标：1. 学生能够运用绘图工具，准确地绘制六杠机构的示意图。
2. 学生能够通过实际操作，掌握六杠机构的组装和调试方法。
3. 学生能够运用数学知识，计算六杠机构的关键参数，并进行简单的设计优化。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对机械设计及制造的兴趣和热情，提高对工程技术的认识。
2. 学生能够养成团队协作、沟通交流的良好习惯，增强合作意识。
3. 学生能够关注六杠机构在工业发展和国防建设中的应用，培养创新意识和爱国主义情怀。
课程性质：本课程为机械设计基础课程，旨在帮助学生掌握六杠机构的基本知识和应用技能，培养学生的创新能力和实践能力。
学生特点：学生为初中年级，对机械知识有一定的了解，具备一定的数学基础和动手能力。
教学要求：结合学生特点，课程设计注重理论与实践相结合，强调动手操作和实际应用，使学生在掌握知识的同时，提高技能和情感态度价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 六杠机构的基本概念与分类：介绍六杠机构的基本结构、运动特点及其分类方法，结合教材相关章节，使学生建立对六杠机构的初步认识。
2. 六杠机构的工作原理：分析六杠机构的运动规律，讲解其工作原理，结合实例加深理解。
3. 六杠机构的运动分析与设计：教授六杠机构的运动分析方法，引导学生运用数学知识进行设计计算，掌握关键参数的优化方法。
4. 六杠机构的应用实例：介绍六杠机构在工业、生活中的应用实例，让学生了解其实际应用价值。
5. 六杠机构的组装与调试：组织学生进行六杠机构的组装和调试实践，培养动手能力，巩固理论知识。
教学大纲安排：第一课时：六杠机构的基本概念与分类第二课时：六杠机构的工作原理第三课时：六杠机构的运动分析与设计第四课时：六杠机构的应用实例第五课时：六杠机构的组装与调试实践教学内容进度：第一周：第一、二课时第二周：第三课时第三周：第四课时第四周：第五课时教学内容与教材关联性：本教学内容与教材中关于六杠机构的章节紧密相关，确保教学内容的科学性和系统性。
机械原理课程设计---平面六杆机构
机械原理课程设计说明书题目：平面六杆机构机械工程及自动化专业2012年6月28日1、题目说明图（a ）为一平面六杆机构，主动件1的杆长1r =AB=0.122m ，角速度1=10rad/s ω，机架6上的1=AC=0.280m h ，2=0.164m h ，比例尺L μ=实际尺寸/图上尺寸=2。
图（a ）平面六杆机构试用相对运动图解法求移动从动件5的速度5V 与加速度5a 。
2、设计数据 1）位置分析作机构位置运动简图，由图（a-1）得导杆3上B 、C 两点之间的图上长度0.182BC m =C 、D 两点之间的图上长度0.853CD m =B 、C 两点之间的实际长度0.364BC L m =C 、D 两点之间的实际长度0.171CD L m =图（a-1）机构位置运动简图从图（a-1）中量取516.28mm=32.56mm L S μ=⨯2）速度分析根据两构件上重合点之间的速度合成原理，得导杆3上的点与滑块2上的点之间的速度方程为B3V = B2V + B3B2V1BA : //: ? ?BC BA CB ωl ⊥⊥方向大小其中，取速度比例尺V μ=实际速度(mm/s)/图上尺寸(mm)=10。
在机构图附近的合适位置作速度图，取任意一点p 作为作图的起点，作2pb AB ⊥， 由532.56mm S =211V pb r μω=，得211/100.122/100.122122V pb r m mm ωμ==⨯==，作3pb BC ⊥，作23//b b CD ，得交点3b ，如图（b-2）所示。
从图（b-2）中量取3940.094pb mm m ==， 2377.10.0771b b mm m ==。
由33V BC pb L μω=，得33/0.09410/0.364 2.582/V BC pb L rad s ωμ==⨯=，方向为逆时针； 由3232V B B b b V μ=，得相对速度32320.0771100.771/B B V V b b m s μ==⨯=。
机械原理课程设计 六杆机构分析完整版
机械原理课程设计说明书设计题目：六杆机构运动分析学院：工程机械学院专业：机械设计制造及其自动化班级：25041004设计者：25041004指导老师：张老师日期：2013年01月07日目录1.课程设计题目以及要求————————————————————32.运用辅助软件对结构进行结构分析———————————————43.数据收集以及作图———————————————————————114.总结————————————————————————————17六杆机构运动分析1、分析题目对如图5所示的六杆机构进行运动与动力分析，各构件长度、滑块5的质量G 、构件1转速n1、不均匀系数δ的已知数据如表5所示。
2、分析内容（1）对机构进行结构分析：（2）绘制滑块D 的运动线图（即位移、速度和加速度线图）：（3）绘制构件3和4的运动线图（即角位移、角速度和角加速度线图）： （4）绘制S4点的运动轨迹。
图5表5方案号L CDmmL ECmmymm L AB mm L CS4 mm n 1r/mi n1 975 360 50 250 400 23.52 975 325 50 225 350 33.53 9003005020030035（一）对机构进行结构分析选取方案三方案号L CDmm L ECmmymmL ABmmL CS4mmn 1r/mi n3 900 300 50 200 300 35对六杆机构进行运动分析：（1）原始数据的输入：（2）基本单元的选取及分析：（3）各点运动参数:（4）长度变化参数（5）各构件角运动参数：（二）滑块D的运动线图（位移-速度-加速度线图）：（三）构件3的运动线图（角位移-角速度-角加速度线图）：（四）构件4的运动线图（角位移-角速度-角加速度线图）：（五）S4点的运动轨迹：（六）数据收集以及作图（1）滑块D 点x 、y 方向的运动参数如表6.1所示表6..1由上表可以得到D 点运动线图如图6.1所示图6.1位置 0123456789101112位 移X 1188.097 1187.376 1058.394 848.5281 680.2758 607.9142 606.0113 651.5314 734.6896 848.5281 980.0058 1105.089 1188.097 Y 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 速 度X 332.4289 -434.0533 7293.698 -1466.08 -831.5157 -222.7902 169.5616 457.6898 699.4701 879.648 933.0263 776.3062 332.4289 Y 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 加 速度X -4255.382 -6281.231 -4679198 2533.081 4920.073 3387.318 2265.425 1834.254 1530.378 911.9092 -264.7796 -2020.469 -4255.382 y 0（2）构件3的运动参数如表6.2所示表6.2位置0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12角位移φ14.03624 -16.10211 -50.93532 -90 230.9353 196.1021 165.9638 139.1066 114.1333 90 65.86674 40.89339 14.03624角速度ω-3.4496 -3.947138 -4.561904 -4.886933 -4.561904 -3.947138 -3.4496 -3.1416 -2.981412 -2.93216 -2.981412 -3.1416 -3.4496角加速度ɛ-2.789002 -4.130385 -3.972855 -6.092957 3.972855 4.130385 2.789002 1.582846 0.7038764 2.368942 -0.703876 -1.582846 -2.789002由上表得构件3的运动线图如图6.2所示图6.2（3）构件4的运动参数如表6.3所示表6.3位置0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 φ-4.63715 5.304571 14.99956 19.471122 14.99956 5.304571 -4.63715 -12.60438 -17.70998 -19.47122 -17.70998 -12.60438 -4.63715 角位移ω 1.119198 1.269533 0.992103 1.253846 -0.9921031 -1.269533 -1.119198 -0.8111576 -0.4265414 -1.775216 0.4265414 0.1811158 1.119198 角速度ɛ 1.768468 0.031558 -4.448388 -8.443604 -4.448388 0.031558 1.768468 2.468482 2.88811092 3.039697 2.881092 2.468482 1.768468 角加速度由表6.3参数可得构件4的运动线图如图6.3所示图6.3（4）S4点x、y方向的运动参数如表6.4所示表6.4位置0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12位移X 590.0608 586.9459 478.8375 282.8427 100.7192 10.48452 7.975251 65.99134 163.1245 282.8427 408.4406 519.5487 590.0608 Y 48.50713 -55.47002 755.287 -200 -155.287 -55.47002 48.50713 130.9307 182.5194 200 182.5194 130.9307 48.50713速度X 278.1398 -363.6323 -1139.637 -1466.08 -985.5764 -293.2113 223.8507 563.8953 777.3222 879.648 855.1742 670.1007 278.1398 Y -669.3207 -758.4576 -574.98 -8.42273 574.98 758.4576 669.3207 474.9653 243.7962 7.905602 -243.7962 -474.9653 -669.3207加速度X -3592.063 -5316.593 -4799.736 844.3604 4920.073 4351.956 2928.744 1896.326 1108.512 303.9697 -686.6455 -1958.397 -3592.063 y -1118.368 70.54837 2730.937 4776.623 2730.937 70.54837 -1118.368 -1531.544 -1679.939 -1719.512 -1679.939 -1531.544 -1118.368（七）总结：六杆机构的运动分析相比课本上的平面四杆机构来说难度大些，而且是用辅助软件进行运动分析，这看起来似乎难度更大。
平面六杆机构设计说明书
课程设计说明书题目名称：平面六杆机构学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：班级：学号：一、设计题目及原始数据二、设计要求三、机构运动分析与力的分析1、机构的运动分析位置分析：θ=θ。
+arctan(1/2) ﹦〉θ。
=θ-arctan(1/2) 机构封闭矢量方程式：L1+L2-L3-LAD=0实部与虚部分离得：l1cosθ1+l2c o sθ2=lAD+l3cosθ3l1sinθ1+l2s i nθ2= l3cosθ3由此方程组可求得未知方位角θ3。
当要求解θ3时，应将θ2消去，为此可先将上面两分式左端含θ1的项移到等式的右端，然后分别将两端平方并相加，可得l2^2=l3^2+lAD^2+l1^2+2*l3*lAD*cosθ3-2*l1*l3*cos(θ3-θ1)-2*l1*lAD*cosθ1经整理并可简化为：Asinθ3+Bcosθ3+C=0式中：A=2*l1*l3*sinθ1；B=2*l3*(l1*c o sθ1-lAD)；C=l2^2-l1^2-l3^2-lAD^2+2*l1*l4*cosθ1;解之可得：t an(θ3/2)=(A+√（A^2+B^2-C^2）)/(B-C)θ3=2*a r c t a n((A-√（A^2+B^2-C^2）)/(B-C))-arctan(0.5)在求得了θ3之后，就可以利用上面②式求得θ2。
θ2=arcsin(l3sinθ3-l1sinθ1)将①式对时间t求导，可得L1w1e^(iθ1)+L2w2e^(iθ2)=L3w3e^(iθ3) ③将③式的实部和虚部分离，得L1w1cosθ1+L2w2cosθ2=L3w3cosθ3L1w1sinθ1+L2w2sinθ2=L3w3sinθ3联解上两式可求得两个未知角速度w2、w3,即W2=-w1*l1*sin(θ1-θ3)/(l2*sin(θ2-θ3))W3=-w1*l1*sin(θ1-θ2)/(l3*sin(θ3-θ2))且w1=2π*n1将③对时间t求导，可得il1w1^2*e^(iθ1)+l2α2*e^(iθ2)+il2w2^2*e(iθ2)=l3α3*e^(i θ3)+il3w3^2*e^(iθ3)将上式的实部和虚部分离，有l1w1^2*cosθ1+l2α2* sinθ2+l2w2^2* cosθ2=l3α3* sinθ3+l3w3^2* cosθ3-l1w1^2* sinθ1+l2α2* cosθ2-l2w2^2* sinθ2=l3α3* cosθ3-l3w3^2* sinθ3联解上两式即可求得两个未知的角加速度α2、α3，即α2=(-l1w1^2*cos(θ1-θ3)-l2w2^2*cos(θ2-θ3)+l3w3^2)/l3*sin(θ2-θ3)α3=(l1w1^2*cos(θ1-θ2)-l3w3^2*cos(θ3-θ2)+l2w2^2)/l3*sin(θ3-θ2)在三角形DEF中：lAD^2=lDF^2+lDE^2-2*lDF*lDE*cosθ3﹦〉lDF=lDEcosθ3+√(lAD^2-lDE^2sinθ3)即从动件的位移方程:S= lDF=lDEcosθ3+√(lAD^2-lDE^2sinθ3)从动件的速度方程:V=-lDEsinθ3-lDE^2*sin(2*θ3)_/(2* √(lAD^2-lDE^2sinθ3))从动件的加速度方程：a=-lDEcosθ3-(lDE^2*cos(2*θ3)*√(lAD^2-lDE^2sinθ3)+lDE^4*sin(2*θ3)^2/(4*(2* √(lAD^2-lDE^2sinθ3)))/(lAD^2-lDE^2*sinθ3^2)2、机构的力的分析先对滑块5进行受力分析，由∑F=0可得，Pr=F45*cosθ4+m5*aFN=G+F45*sinθ4得F45=(Pr-m5*a)/ cosθ4在三角形∠DEF中，由正弦定理可得lDE/sinθ4=l4/ sinθ3=＞sinθ4=lDE* sinθ3/l4=＞θ4=arc(lDE* sinθ3/l4)再对杆4受力分析，由∑F=0可得，F34+FI4=F54且FI4=m4*as4、F54=-F45=＞F34=F54-FI4=＞F34=-F45-m4*as4Ls4=LAD+LDE+LEs4即Ls4=lAD+lDE*e^(iθ3)+lEs4*e^(iθ4)将上式对时间t分别求一次和二次导数，并经变换整理可得Vs4和as4的矢量表达式，即Vs4=-lDE*w3*sinθ3-lEs4*w4*sinθ4as4=-lDE*w3^2*cosθ3+lEs4*α4*sinθ4+w4^2*lEs4*cosθ4对杆2、3受力分析：有MI3=J3*α3l3^t*F23-MI3=l3* e^i(90°+θ3)*(F23x+iF23y)-MI3=-l3*F23x* sinθ3-l3*F23y* cosθ3-MI3+i(l3*F23x* cosθ3-l3*F23y* sinθ3)=0由上式的实部等于零可得--l3*F23x* sinθ3-l3*F23y* cosθ3-MI3=0 ⑤同理，得l2^t*(-F23)= -l2* e^i(90°+θ2)*(F23x+iF23y)= l2*F23x* sinθ2+l2*F23y* cosθ2+i(l2*F23x* cosθ2+l2*F23y* sinθ2)=0由上式的实部等于零，可得l2*F23x* sinθ2+l2*F23y* cosθ2=0 ⑥联立⑤、⑥式求解，得F23x=MI3* cosθ2/(l3* sinθ2* cosθ3-l3* sinθ3* cosθ2) F23y=MI3* sinθ2/(l3* sinθ3* cosθ2-l3* sinθ2* cosθ3) 根据构件3上的诸力平衡条件，∑F=0，可得F32=-F23根据构件2上的力平衡条件，∑F=0，可得F32=F12对于构件1，F21=-F12=＞F21=F23而M=l1^t*F21=l1*e^i(90°+θ1)*(F21x+iF21y)=l1*F21x*sin θ1+l1*F21y*cosθ1+i(F21x*cosθ1-F21y*sinθ1)由上式的等式两端的实部相等可得：M=l1*F21x*sinθ1+l1*F21y*cosθ1=＞M=l1* F23x*sinθ1+l1* F23y*cosθ1四、附从动件位移、速度、加速度的曲线图、作用在主动件上的平衡力矩的曲线图五、机构运动简图F 六、设计源程序位移程序：clc;cleara=0.4;b=0.2;l1=0.13;l2=0.34;l3=0.34;l4=0.3;lDE=0.17t=0:0.01:2*pi;for i=1:length(t);x1=t(i);A=2*l1*l3*sin(x1);B=2*l3*(l1*cos(x1)-l4);C=(l2)^2-(l1)^2-(l3)^2-(l4)^2+2*l1*l4*cos(x1);m=(A-sqrt(A^2+B^2-C^2))/(B-C);x3=2*atan(m);s=lDE*cos(m)+sqrt((l4)^2-(lDE)^2*(sin(m)^2));q(i)=s;endplot(t,q)title('滑块位移随X1的变化曲线')速度程序：clc;cleara=0.4;b=0.2;l1=0.13;l2=0.34;l3=0.34;l4=0.3;lDE=0.17t=0:0.01:2*pi;for i=1:length(t);x1=t(i);A=2*l1*l3*sin(x1);B=2*l3*(l1*cos(x1)-l4);C=(l2)^2-(l1)^2-(l3)^2-(l4)^2+2*l1*l4*cos(x1);m=(A-sqrt(A^2+B^2-C^2))/(B-C);x3=2*atan(m);s=-17/100*sin(m)-289/100/(900-289*sin(m)^2)^(1/2)*sin(m)*cos(m); q(i)=s;endplot(t,q)title('滑块的速度随x1的变化曲线')加速度程序：clc;cleara=0.4;b=0.2;l1=0.13;l2=0.34;l3=0.34;l4=0.3;lDE=0.17t=0:0.01:2*pi;for i=1:length(t);x1=t(i);A=2*l1*l3*sin(x1);B=2*l3*(l1*cos(x1)-l4);C=(l2)^2-(l1)^2-(l3)^2-(l4)^2+2*l1*l4*cos(x1);m=(A-sqrt(A^2+B^2-C^2))/(B-C);x3=2*atan(m);s=-17/100*cos(m)-83521/100/(900-289*sin(m)^2)^(3/2)*sin(m)^2*cos(m)^2 -289/100/(900-289*sin(m)^2)^(1/2)*cos(m)^2+289/100/(900-289*sin(m)^2) ^(1/2)*sin(m)^2;q(i)=s;endplot(t,q)title('滑块的加速度随x1的变化曲线')平衡力偶程序：clc;clearl1=0.13;l2=0.34;l3=0.34;l4=0.3;l5=sqrt(0.2);J3=0.03;n1=460;t=0:0.01:2*pi;for i=1:length(t);z1=t(i);A=2*l1*l3*sin(z1);B=2*l1*l3*cos(z1)-2*l3*l5;C=l2^2-l1^2-l3^2-l5^2+2*l1*l5*cos(z1);k=(A-sqrt(A^2+B^2-C^2))/(B-C);z3=2*atan(k)-atan(0.5);z2=asin(l3*sin(z3)-l1*sin(z1));w1=2*pi*n1;w2=(-w1*l1*sin(z1-z3))/(l2*sin(z2-z3));w3=(-w1*l1*sin(z1-z2))/(l3*sin(z3-z2));a3=(l1*w1^2*cos(z1-z2)-l3*w3^2*cos(z3-z2)+l2*w2^2)/l3*sin(z3-z2);MI3=J3*a3;F23x=MI3* cos(z2)/(l3* sin(z2)* cos(z3)-l3* sin(z3)* cos(z2));F23y=MI3* sin(z2)/(l3* sin(z3)* cos(z2)-l3* sin(z2)* cos(z3));M=l1* F23x*sin(z1)+l1* F23y*cos(z1);q(i)=M;endplot(t,q)title('构件1的平衡力偶随z1的变化曲线')七、设计心得在这次漫长的课程设计中，学习到了很多知识和经验，比方说在遇到问题该怎么去解决，怎么样通过身边的知识，材料，书籍，以及网络去解决问题，从而去达到目标，同时也深刻的意识到书本知识的重要性，因为这是一切工作开展的基础。
平面六杆机构设计
平面六杆机构设计机械原理大作业姓名：班级：材料124小组数据: 3 B一、题目：计算平面连杆机构的运动学分析 1，图a 所示的为一平面六杆机构。
设已知各构件的尺寸如表1所示，原动件1以等角速度ω1=1rad/s 沿着逆时针方向回转，试求各从动杆件的角位移、角速度和角加速度以及E 点的位移、速度和加速度的变化情况。
表1 平面六杆机构的尺寸参数(单位:mm)mm l 0.652='，mm x G5.153= mm y G7.41=L1 L2 L3 L4 L5 L6 α A B C 26.5 105.695 87.5 48.4 39 60°L3=95A1B 2C 34DA2'G65EFyxθ1ω1α%crank_rocker222_main clear; l1=26.5; l2=105.6; l3=95; l4=87.5; l5=48.4; l6=39.0; l9=65.0; lag=159.1; xg=153.5; yg=41.7; omega1=1; theta7=60; alpha1=0;hd=pi/180;du=180/pi; m=-1;for n1=1:360theta1=(n1-1)*hd;aa=2*l1*l3*sin(theta1);bb=2*l3*(l1*cos(theta1)-l4);cc=l2*l2-l1*l1-l3*l3-l4*l4+2*l1*l4*cos(theta1);theta3(n1)=2*atan((aa+m*sqrt(aa*aa+bb*bb-cc*cc))/(bb-cc));s1=l3*sin(theta3)-l1*sin(theta1);theta2(n1)=atan(s1/(l4+l3*cos(theta3)-l1*cos(theta1)));xe=l1*cos(theta1)+l2*cos(theta2)+l9*cos(theta2-theta7);ye=l1*sin(theta1)+l2*sin(theta2)+l9*sin(theta2-theta7);s2=yg-ye;theta8(n1)=atan(s2/(xg-xe));s3=(xe-xg).*(xe-xg)+(ye-yg).*(ye-yg)+l5*l5-l6*l6;theta9(n1)=acos(s3/(2*l5*sqrt((xe-xg).*(xe-xg)+(ye-yg).*(ye-yg)))); theta5(n1)=theta8(n1)-theta9(n1)+pi;s4=ye+l5*sin(theta8-theta9)-yg;theta6(n1)=atan(s4/(xe+l5*cos(theta8-theta9)-xg));theta9(n1)=2*pi-(theta7-theta2(n1));omega3(n1)=omega1*l1*sin(theta1-theta2)/l3/sin(theta3-theta2);omega2(n1)=-omega1*l1*sin(theta1-theta3)/l2/sin(theta2-theta3); omega5(n1)=omega2(n1)*(l2*sin(theta2(n1)-theta6(n1))+l9*sin(theta2(n1 )-theta7-theta6(n1)))+omega1*l1*sin(theta1-theta6(n1))/l5/sin(theta5( n1)-theta6(n1));omega6(n1)=-omega2(n1)*(l2*sin(theta2(n1)-theta5(n1))+l9*sin(theta2(n 1)-theta7-theta5(n1)))+omega1*l1*sin(theta1-theta5(n1))/l6/sin(theta5 (n1)-theta6(n1));s4=l2*omega2(n1)*omega2(n1)+l1*omega1*omega1*cos(theta1-theta2)-l3*om ega3(n1)*omega3(n1)*cos(theta3-theta2);s5=l3*omega3(n1)*omega3(n1)-l1*omega1*omega1*cos(theta1-theta3)-l2*om ega2(n1)*omega2(n1)*cos(theta2-theta3);s6=omega1*omega1*l1*cos(theta1-theta6(n1))+omega2(n1)*omega2(n1)*(l2* cos(theta2(n1)-theta6(n1))+l9*cos(theta2(n1)-theta7-theta6(n1)))-l5*o mega5(n1)*omega5(n1)*cos(theta5(n1)-theta6(n1))-l6*omega6(n1)*omega6( n1);s7=omega1*omega1*l1*cos(theta1-theta5(n1))+omega2(n1)*omega2(n1)*(l2* cos(theta2(n1)-theta5(n1))+l9*cos(theta2(n1)-theta7-theta5(n1)))-l5*o mega5(n1)*omega5(n1)-l6*omega6(n1)*omega6(n1)*cos(theta6(n1)-theta5(n 1));alpha3(n1)=s4/(l3*sin(theta3-theta2));alpha2(n1)=s5/(l2*sin(theta2-theta3));alpha5(n1)=(s6+alpha2(n1)*(l2*sin(theta2(n1)-theta6(n1))+l9*sin(theta 2(n1)-theta7-theta6(n1))))/l5/sin(theta5(n1)-theta6(n1));alpha6(n1)=-(s7+alpha2(n1)*(l2*sin(theta2(n1)-theta5(n1))+l9*sin(thet a2(n1)-theta7-theta5(n1))))/l6/sin(theta5(n1)-theta6(n1));vex=-l1*omega1.*sin(theta1)-l2*omega2.*sin(theta2)-l9*omega2.*sin(the ta2-theta7);vey=l1*omega1.*cos(theta1)+l2*omega2.*cos(theta2)+l9*omega2.*cos(thet a2-theta7);ve=sqrt(vex.*vex+vey.*vey);aex=-l1*alpha1.*sin(theta1)-l1*omega1.*omega1.*cos(theta1)-l2*omega2. *omega2.*cos(theta2)-l2*alpha2.*sin(theta2)-l9*alpha2.*sin(theta2-the ta7)-l9*omega2.*omega2.*cos(theta2-theta7);aey=l1*alpha1.*cos(theta1)-l1*omega1.*omega1.*sin(theta1)+l2*alpha2.* cos(theta2)-l2*omega2.*omega2.*sin(theta2)+l9*alpha2.*cos(theta2-thet a7)-l9*omega2.*omega2.*sin(theta2-theta7);ae=sqrt(aex.*aex+aey.*aey);endfigure(1);n1=1:360;subplot(2,3,1);plot(n1,real(theta2*du),n1,real(theta3*du),n1,real(theta5*du),n1,real (theta6*du),'k');title('角位移线图');xlabel('曲柄转角 \phi_1/\circ')ylabel('角位移/\circ')grid on;hold on;text(100,100,'\phi_3')text(100,40,'\phi_2')text(100,175,'\phi_5')text(100,0,'\phi_6')subplot(2,3,2);plot(n1,real(omega2),n1,real(omega3),'k');title('角速度23线图');xlabel('曲柄转角 \phi_1/\circ')ylabel('角速度 /rad\cdots^{-1}')grid on;hold on;text(100,0.1,'\omega_2')text(100,0.35,'\omega_3')subplot(2,3,3);plot(n1,real(omega5),n1,real(omega6),'k'); title('角速度56线图');xlabel('曲柄转角\phi_1/\circ')ylabel('角速度/rad\cdots^{-1}')grid on;hold on;text(200,14,'\omega_5')text(200,25,'\omega_6')subplot(2,3,4);plot(n1,real(alpha2),n1,real(alpha3),'k'); title('角加速度23线图');xlabel('曲柄转角\phi_1/\circ')ylabel('角加速度/rad\cdots^{-2}')grid on;hold on;text(200,0,'\alpha_2')text(200,-0.2,'\alpha_3')subplot(2,3,5);plot(n1,real(alpha5),n1,real(alpha6),'k'); title('角加速度56线图');xlabel('曲柄转角\phi_1/\circ')ylabel('角加速度/rad\cdots^{-2}')grid on;hold on;text(200,-200,'\alpha_5')text(200,-450,'\alpha_6')subplot(2,3,6);plot(n1,real(ve),n1,real(ae),'k');title('e点的速度和加速度线图 ');xlabel('曲柄转角\phi_1/\circ')ylabel('速度/m*s^{-1}')grid on;hold on;text(80,25,'ve')text(65,45,'ae')figure(2)m=moviein(20);j=0;for n1=1:5:360;j=j+1;clf;x(1)=0;y(1)=0;x(2)=l1*cos((n1-1)*hd);y(2)=l1*sin((n1-1)*hd);x(3)=l4+l3*cos(theta3(n1));y(3)=l3*sin(theta3(n1));x(4)=l4;y(4)=0;x(5)=l4+l3*cos(theta3(n1));y(5)=l3*sin(theta3(n1));x(6)=l4+l3*cos(theta3(n1))+l2-cos(theta2(n1)-theta7); y(6)=l3*sin(theta3(n1))+l2*sin(theta2(n1)-theta7);x(7)=xg+l6*cos(theta6(n1));y(7)=yg+l6*sin(theta6(n1));x(8)=xg;y(8)=yg;plot(real(x),real(y));grid on;hold on;plot(x(1),y(1),'o');plot(x(2),y(2),'o');plot(x(3),y(3),'o');plot(x(4),y(4),'o');plot(x(5),y(5),'o');plot(real(x(6)),real(y(6)),'o');plot(real(x(7)),real(y(7)),'o');plot(real(x(8)),real(y(8)),'o');axis([-150 350 -150 200]);title('平面六连杆机构');xlabel('mm')ylabel('mm')m(j)=getframe;endmovie(m);杆2 杆3 杆5 杆6的角位移线图杆2杆3的角速度杆5杆6的角速度线图杆2杆3的角加速度线图杆5杆6的角加速线图E点的速度加速度线图机构动画简图总体线图。
西工大机械原理研讨课-平面六杆机构
三、研讨总结
2.缺点：
（1）由于在六杆机构中，机构的运动要经过中间构件进行传递，因此传动路线较长， 在传递过程中会有很大的过程中能量的损失，易产生较大的误差累积，从而会使机械 效率降低； （2）在六杆机构运动中，连杆和滑块在运动中由于会产生的惯性力且难用一般平衡 的方法加以消除，所以连杆机构不适合用于高速运动； （3）对于六杆机构，由于尺寸参数较多，运动要求复杂，在电脑程序设计方面有很 大的困难，因而设计也较困难。具体设计方法可以参阅有关专著。
三、研讨总结
1.优点（除所有连杆机构都具备的优势外）：
（1） 可以获得较小的运动所占空间，如汽车车库门启闭机构当采 用四杆机构时，库门运 动要占据较大的空间位置，且机构的传动性能不理想。若采用六杆机构，上述情况就会 获得很大改善； （2）可取得有利的传动角：当从动件的摆角过大，或者机构的外廓尺寸，或铰链布置的 位置遭受到限制时，若还采取用四杆机构往往不能获得有利的传动角。如窗户启闭机构， 若用曲柄滑块机构，虽能满足窗户启闭的其他要求，但在窗户全开位置，机构的传动角 为0度，窗户的启闭均不方便。若改用六杆机构，则问题可获得较好解决。
图 2-5 WⅡ6P5P4P 型六杆机构
一、基本概念及设计 (3) 含有三个移动副的六杆机构，其中一个为输出的移动副
对于 SⅢ运动链型式，3（4）、6 其中必须有一个构件作为原动件，假定构件 4 为原动件，6 为六杆机构输出滑块，那么 4132 可以组成偏置滑块机构型式，与之 相对应的机构运动简图 如图 2-6 中（a）、（b）所示。
图 2-14 SⅢ6P5P3（4）P 六杆机构
一、基本概念及设计 (3) 含有三个移动副的六杆机构，其中一个为输出的移动副
当构件 6 为原动件，3 为输出移动副滑块时与之相对应的机构简图如图 2-7 中（a）、（b）所示。
机械设计课程设计六杆机构
机械设计课程设计六杆机构一、课程目标知识目标：1. 掌握六杆机构的基本概念、类型及特点；2. 了解六杆机构在机械设计中的应用及作用；3. 掌握六杆机构的运动分析及动力分析的基本方法；4. 掌握六杆机构的设计原则和步骤。
技能目标：1. 能够分析六杆机构的运动规律，并进行简单机构的运动仿真；2. 能够运用所学知识解决实际机械设计中六杆机构的相关问题；3. 能够根据设计要求，完成六杆机构的初步设计及优化；4. 能够熟练运用相关软件（如CAD等）进行六杆机构的绘图及分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发创新意识和实践能力；2. 培养学生严谨的科学态度，注重团队协作，提高沟通表达能力；3. 增强学生对我国机械工程领域的自豪感，树立为国家发展贡献力量的意识。
课程性质：本课程为机械设计课程的一部分，旨在帮助学生深入理解六杆机构在机械设计中的应用，提高学生的实际操作能力。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：结合实际案例，注重理论与实践相结合，培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，并为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 六杆机构基本概念：六杆机构的定义、类型、特点及应用；教材章节：第二章第二节。
2. 六杆机构运动分析：- 运动副的分析与计算；- 速度与加速度的分析；- 运动仿真；教材章节：第三章。
3. 六杆机构动力分析：- 力的分析与计算；- 动力矩的计算；- 动力平衡；教材章节：第四章。
4. 六杆机构设计原则及步骤：- 设计原则；- 设计步骤；- 设计实例分析；教材章节：第五章。
5. 六杆机构初步设计及优化：- 设计要求；- 结构设计；- 参数优化；教材章节：第六章。
6. 六杆机构绘图及分析：- 使用CAD软件进行绘图；- 分析六杆机构性能；- 教材章节：第七章。
教学内容安排与进度：共6学时，分配如下：1. 六杆机构基本概念（1学时）；2. 六杆机构运动分析（2学时）；3. 六杆机构动力分析（1学时）；4. 六杆机构设计原则及步骤（1学时）；5. 六杆机构初步设计及优化（1学时）；6. 六杆机构绘图及分析（实践课，2学时）。
机械原理大作业平面连杆机构的运动分析
机械原理大作业1报告名称平面连杆机构的运动分析学院机电学院专业机械设计制造及其自动化班级 05021001学号 2010301173姓名覃福铁同组人员勾阳采用数据第一组（1-A）平面六杆机构1.题目要求2.题目分析(1)建立封闭图形： L 1 + L 2= L 3+ L 4L 1 + L 2= L 5+ L 6+AG(2） 机构运动分析 a 、角位移分析由图形封闭性得：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅-⋅+=+-⋅-⋅+⋅⋅-⋅+=+-⋅-⋅+⋅⋅=⋅+⋅+⋅=⋅+⋅55662'2221155662'222113322114332211sin sin )sin(sin sin cos cos )cos(cos cos sin sin sin cos cos cos θθθαπθθθθθαπθθθθθθθθL L y L L L L L x L L L L L L L L L L G G 将上式化简可得：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⋅-⋅+-⋅+⋅-=⋅-⋅+-⋅+⋅⋅-=⋅-⋅⋅-=⋅-⋅G G y L L L L L x L L L L L L L L L L L 66552'233466552'2331133221143322sin sin )sin(sin cos cos )cos(cos sin sin sin cos cos cos θθαθθθθαθθθθθθθθb 、角速度分析上式对时间求一阶导数，可得速度方程：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⋅⋅-⋅⋅+⋅-⋅+⋅⋅=⋅⋅+⋅⋅-⋅-⋅-⋅⋅-⋅⋅-=⋅⋅-⋅⋅⋅⋅=⋅⋅+⋅⋅-0cos cos )cos(cos 0sin sin )sin(sin cos cos cos sin sin sin 66655522'233366655522'2333111333222111333222ωθωθωαθωθωθωθωαθωθωθωθωθωθωθωθL L L L L L L L L L L L L L 化为矩阵形式为：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅-⋅⋅=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅-⋅⋅-⋅⋅⋅-⋅--⋅-⋅-⋅⋅⋅-00cos sin cos cos cos )cos(sin sin sin )sin(00cos cos 00sin sin 1111165326655332'26655332'233223322θθωωωωωθθθαθθθθαθθθθθL L L L L L L L L L L L L L c 、角加速度分析：矩阵对时间求一阶导数，可得加速度矩阵为：2233222333'223355665'22335566622332233'22sin sin 0cos cos 00sin()sin sin sin cos()cos cos cos cos cos 00sin sin 00cos(L L L L L L L L L L L L L L L L L θθεθθεθαθθθεθαθθθεθθθθθα-⋅⋅⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⋅-⋅⎢⎥⎢⎥⋅=⎢⎥⎢⎥-⋅--⋅-⋅⋅⎢⎥⎢⎥⋅-⋅⋅-⋅⎣⎦⎣⎦-⋅⋅-⋅⋅⋅-211221123123355665'2223355666cos sin )cos cos cos 0sin()sin sin sin 0L L L L L L L L L θωθωωθθθωθαθθθω⎡⎤⋅⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⋅⎢⎥⎢⎥⎢⎥⋅+⋅⎢⎥⎢⎥⎢⎥⋅⋅-⋅⎢⎥⎢⎥⎢⎥⋅-⋅⋅-⋅⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦d 、E 点的运动状态位移：⎩⎨⎧⋅-⋅+=⋅-⋅+=55665566sin sin cos cos θθθθL L y y L L x x G EG E速度：⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅-⋅⋅=⋅⋅+⋅⋅-=555666555666cos cos sin sin ωθωθωθωθL L v L L v yx E E 加速度：⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅-⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅-=⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅-⋅⋅-=5552555666266655525556662666cos sin cos sin sin cos sin cos εθωθεθωθεθωθεθωθL L L L a L L L L a y x E E3.用solideworks 开发4.装备体动画截图5.计算结果 （1）：各杆角位移（2）：各杆角速度（3）各杆角加速度（4）E点位移（5）E点速度（6）E点加速度（7）E点轨迹6.本次大作业的心得体会：作为一名机械设计制造专业的学生，学好机械原理是非常重要的，而这次通过做机械原理大作业使我受益匪浅。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
evy=0:360;
ev=0:360;
fori=1:1:361
evx(i)=-l6*w6(i)*sind(thed6(i))-l5*w5(i)*sind(thed5(i));
evy(i)=l6*w6(i)*cosd(thed6(i))+l5*w5(i)*cosd(thed5(i));
%angularvelocity.m%
%-------------------------角速度-------------------------%
w2=0:360;
w3=0:360;
w5=0:360;
w6=0:360;
fori=1:1:361
V1=[-105.6*sind(thed2(i)) 67.5*sind(thed3(i)) 0 0;
ev(i)=(evx(i)^2+evy(i)^2)^0.5;
end
figure(4);
x=0:360;
y1=[evx;evy;ev];
plot(x,y1);
xlabel('\theta1');
ylabel('Evx,Evy,Ev');
gridminor;
legend('Evx','Evy','Ev');
L4
L5
L6
α
xG
yG
1-A
26.5
105.6
65.0
67.5
87.5
34.4
25.0
600
153.5
41.7
题目要求：
两人一组计算出原动件从0到360时（计算点数361）所要求的各运动变量的
大小，并绘出运动曲线图及轨迹曲线。
二、题目分析
1）建立封闭图形：
L1+L2=L3+L4
L1+L2=L5+L6+AG
fori=1:1:361
ex(i)=153.5+25*cosd(thed6(i))+34.4*cosd(thed5(i));
ey(i)=41.7+25*sind(thed6(i))+34.4*sind(thed5(i));
e(i)=(ex(i)^2+ey(i)^2)^0.5;
end
figure(2);
l1=26.5;
l2=105.6;
l3=67.5;
l4=87.5;
l5=34.4;
l6=25.0;
a=60;
thed1=0:360;
thed2=0:360;
thed3=0:360;
thed5=0:360;
thed6=0:360;
thed22=0:360;
m=[36.77905;69.573132;-57.53719284;92.66548461];
%Eangularacceleration.m%
%-------------------------E点加速度图像-------------------%
eax=0:360;
eay=0:360;
ea=0:360;
fori=1:1:361
eax(i)=-l6*a6(i)*sind(thed6(i))-l6*w6(i)^2*cosd(thed6(i))-l5*a5(i)*sind(thed5(i))-l5*w5(i)^2*cosd(thed5(i));
fori=1:1:361
x = fsolve(@(x) solveequations(x,thed1(i)),[m(1);m(2);m(3);m(4)]);
m=x;
thed2(i)=x(1);
thed3(i)=x(2);
thed5(i)=x(3);
thed6(i)=x(4);
end
figure(1);%画各个角度图像
functionF=solveequations(x,thed1)
F=[26.5*cosd(thed1)+105.6*cosd(x(1))-67.5*cosd(x(2))-87.5;
26.5*sind(thed1)+105.6*sind(x(1))-67.5*sind(x(2));
26.5*cosd(thed1)+105.6*cosd(x(1))+65*cosd(60)*cosd(x(1))+65*sind(60)*sind(x(1))-153.5-25*cosd(x(4))-34.4*cosd(x(3))
gridminor;
legend('\alpha2','\alpha3','\alpha5','\alpha6');
%Edisplacement.m%
%-----------------------E点位移图像-------------------------%
ex=0:360;
ey=0:360;
e=0:360;
A11=A111*A112;
A12=[l1*cosd(thed1(i));
l1*sind(thed1(i));
l1*cosd(thed1(i));
l1*sind(thed1(i));];
A1=A11+A12;
A2=[-l2*sind(thed2(i)) l3*sind(thed3(i)) 0 0;
l2*cosd(thed2(i)) -l3*cosd(thed3(i)) 0 0;
((105.6+65*cosd(60))*sind(thed2(i))-65*sind(60)*cosd(thed2(i)))*w2(i) 0 -34.4*sind(thed5(i))*w5(i) -25*sind(thed6(i))*w6(i);];
A112=[w2(i);w3(i);w5(i);w6(i)];
A3=A2\A1;
a2(i)=A3(1);
a3(i)=A3(2);
a5(i)=A3(3);
a6(i)=A3(4);
end
figure(5);
y3=[a2;a3;a5;a6];
plot(x,y3);
xlabel('\alpha1');
ylabel('\alpha2,\alpha3,\alpha5,\alpha6');
%-------------------------角加速度--------------------------%
a2=0:360;
a3=0:360;
a5=0:360;
a6=0:360;
fori=1:1:361
% w2 w3 w5 w6
A111=[105.6*cosd(thed2(i))*w2(i) -67.5*cosd(thed3(i))*w3(i) 0 0;
V2=[ (l1)*sind(thed1(i));
-(l1)*cosd(thed1(i));
(l1)*sind(thed1(i));
-(l1)*cosd(thed1(i));];
V3=V1\V2;
w2(i)=V3(1);
w3(i)=V3(2);
w5(i)=V3(3);
w6(i)=V3(4);
end
figure(3);
x=0:360;
y1=[ex;ey;e];
plot(x,y1);
xlabel('\theta1');
ylabel('ex,ey,e');
gridminor;
legend('ex','ey','e');
%Eangularvelocity.m%
%--------------------E点速度图像--------------------%
y2=[w2;w3;w5;w6];
plot(x,y2);
xlabel('\theta1');
ylabel('\omega2,\omega3,\omega5,\omega6');
legend('\omega2','\omega3','\omega5','\omega6');
gridminor;
%angularacceleration.m%
2） 机构运动分析
a、角位移分析
由图形封闭性得：
b、角速度分析
上式对时间求一阶导数，可得速度方程：
化为矩阵形式为：
c、角加速度分析：
矩阵对时间求一阶导数，可得加速度矩阵为：
d、E点的运动状态
位移：
速度：
加速度：
三、源程序
%Run.m%
thetas;%角度fine
angularvelocity;%角速度fine
% F=[l1*cosd(thed1)+l2*cosd(x(1))-l3*cosd(x(2))-l4;
% l1*sind(thed1)+l2*sind(x(1))-l3*sind(x(2));
% l1*cosd(thed1)+l2*cosd(x(1))-l2'*cosd(60)*cosd(x(1))+l2'*sind(60)*sind(x(1))-153.5-l6*cosd(x(4))-l5*cosd(x(3));
平面六杆机构的运动分析
成 绩
指导老师
班 级
学 号
一、题目说明
所示为一平面六杆机构。设已知各构件的尺寸如下表所示，又知原动件1 以等角速度ω1=1rad/s 沿逆时针方向回转，试求各从动件的角位移、角速度及角加速度以及E 点的位移、速度及加速度的变化情况。