机械原理大作业
机械原理大作业1(连杆机构)27题
3）已知F点和G点的运动参数可求出杆5的角位移、角速度、角加速度。
6、
1）F点的运动参数
图8点F的运动轨迹
图9点F的x坐标和y坐标随杆AB角位移的变化
图10点F的速度在x和y方向的分量随杆AB的角位移的变化
xc=ones(1,3601);%给点Cx坐标赋初值
yc=ones(1,3601);%给点Cy坐标赋初值
ci=ones(1,3601);%给中间变量赋初值
cj=ones(1,3601);%给中间变量赋初值
wi=ones(1,3601);%给杆BC的角速度赋初值
wj=ones(1,3601);%给杆CD的角速度赋初值
axb=-w*w*xb;%点B的加速度在x方向的分量
ayb=-w*w*yb;%点B的加速度在y方向的分量
xd=0;%点D的x坐标
yd=160;%点D的y坐标
vxd=0;%点D的速度在x方向的分量
vyd=0;%点D的速度在y方向的分量
axd=0;%点D的加速度在x方向的分量
ayd=0;%点D的加速度在y方向的分量
1）位置方程
为求解上式，应先求出 或 ，将上式移相后分别平方相加，消去 得
式中：
其中， 。
为保证机构的装配，必须同时满足
和
解三角方程式 可求得
上式中，“+”表示B、C、D三个运动副为顺时针排列；“—”表示B、C、D为逆时针排列。
将 代入 中可求得 ，而后即可求得
2）速度方程
将式 对时间求导可得两杆的角速度 为
elseif lbd(1,m)==(li+lj)
机械原理大作业1
一、牛头刨床机构的运动分析下图为一牛头刨床（Ⅲ级机构）。
假设已知各构件的尺寸如表2所示，原动件1以等角速度w1=1rad/s沿着逆时针方向回转，试求各从动件的角位移、角速度和角加速度以及刨头C点的位移、速度和加速度的变化情况。
二、牛头刨床机构的运动分析方程 1）位置分析建立封闭矢量多边形建立一直角坐标系，并标出各杆矢量及其方位角，其中共有4个未知量3θ（θ2=3θ）、4θ、3S 、5S 。
利用两个封闭图形ABDEFA 和EDCGE ，建立两个封闭矢量方程，由此可得：3125DE AB DE CD l s h h l l l h s →→→→→→→→→⎧+=++⎪⎨⎪+=+⎩(1)把（1）写成投影方程得：433214331143543cos *cos *cos *sin *sin *sin *cos *cos 0*sin *sin DE AB DE AB DE CD DE CD l s h l l s h l l l s l l h θθθθθθθθθθ*+=+⎫⎪+=+⎪⎬+-=⎪⎪+=⎭(2) 由以上各式用型转化法可求得4335s s θθ、、、，滑块2的方位角23θθ=2111*cos *sin b AB b AB x h l y h l θθ=+⎧⎨=+⎩ 44*cos *sin d DE d DE x l y l θθ=⎧⎨=⎩3s =3)*sin *()/*cos *(/c d CD d CD b d c d CD d CD b d s x x l x l x x s y y l y l y y s αα=+=+-⎧⎪⎨=+=+-⎪⎩ 3tan c dc dy y x x θ-=- 5c s x =()ae AE =44()tan *cos d c DE y h y l θθ+-=高斯消去法求解 2）速度分析对（2）求一次导数得：44333331144333331144334433*sin *s '*cos *sin **sin **cos *'*sin *cos **cos **sin **sin *0*cos **cos *0DE AB DE AB DE CD c DE CD l s l l s s l l l v l l θωθθωθωθωθθωθωθωθωθωθω-+-=-⎫⎪++=⎪⎬---=⎪⎪+=⎭(3)矩阵式：3334313334313443cos *sin *sin 0'*sin sin *cos *cos 0*cos 0*sin *sin 100*cos *cos 00DE AB DE AB CD DE CD DE c s l s l s l l l l l l v θθθθθθθθθθωθθ---⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥ω⎢⎥⎢⎥⎢⎥=ω1⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦ (4)采用高斯消去法可求解（4）可解得角速度ω2,ω3; 3）加速度分析把(4)对时间求导数得：333433334334434cos *sin *sin 0''sin *cos *cos 00*sin *sin 10*cos *cos 0DE DE CD DE CD DE c s l s s l l l l l a θθθθθθθθαθθ--⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥α⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦33333444433333343443334443344*sin '*sin **cos **cos 0'*cos '*cos **sin **sin 00**cos **cos 00**sin **sin 0DE DE CD DE CD DE c s s l s s s l l l l l v ωθθωθωθωθθωθωθωθωθωωθωθ----⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥--ω⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥--⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦1111**cos **sin 00AB AB l l ωθωθ-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥+ω1⎢⎥⎢⎥⎣⎦(5)采用高斯消去法可求解（5）可解得角加速度α2,α3,α5,α6三、程序流程图四、计算源程序#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<math.h>/* 定义变量*/const double PI = 3.14159265358979;const int N = 4;const double EPSILON = 0.0001;const int T = 1000;/* 代入已知量*/double Lab=160,Lcd=1020,Lde=250,h=900,h1=460,h2=120,Omega1=1;/* 声明子函数*/void AngleDisplacement(double[12],double);/* 角位移函数*/void AngleVelocity(double[N][N],double[N],double[12],double);/* 角速度函数*/void AngleAcceleration(double[N][N],double[N][N],double[N],double [12]);/* 角加速度函数*/void GaussE(double [N][N],double [N],double [N]);/* 高斯消去法函数*/void ModulusMatrixA(double [12],double [N][N]);/* 矩阵A函数*/void ModulusMatrixB(double [12],double ,double [N]);/* 矩阵B函数*/void MatrixDA(double [12],double [N][N]);/* 矩阵DA函数*/void MatrixDB(double [12],double ,double [N]);/* 矩阵DB函数*//* 主函数*/void main(){int i,j;FILE *fp;double data[36][12];double value[12],a[N][N],da[N][N],b[N],db[N],Phi1;char flag;/* 打开文件*/if((fp = fopen("Data","w")) == NULL){printf("文件打开错误！\n");exit(0);}fprintf(fp,"Lab =%lf \n",Lab);fprintf(fp,"s3\tPhi3\tPhi4\ts5\t");fprintf(fp,"s3'\tOmega3\tOmega4\ts5'\t");fprintf(fp,"s3''\tEpsilon3\tEpsilon4\ts5''");printf("\n\n 牛头刨床机构运动分析程序\n\n\n");printf("\n");printf(" 是否开始计算(Y/N):");scanf("%c",&flag);if(flag =='Y'){/*计算并写入文件*/value[0] = 480;value[1] = 65 * PI / 180;value[2] = 10 * PI / 180;value[3] = 500;for(i = 0;i < 36; i++){Phi1 = i * PI / 18;AngleDisplacement(value,Phi1);ModulusMatrixB(value,Phi1,b);ModulusMatrixA(value,a);AngleVelocity(a,b,value,Phi1);MatrixDA(value,da);MatrixDB(value,Phi1,db);AngleAcceleration(a,da,db,value);for(j = 1;j < 3; j++)value[j] = value[j] * 180 / PI;for(j = 0;j < 12; j++)data[i][j] = value[j];fprintf(fp,"\n");for(j = 0;j < 12; j++)fprintf(fp,"%12.3f\t",data[i][j]);}fclose(fp);/* 输出数据*/printf("\n\n\n计算结果如下：\n");for(i = 0;i < 36; i++){Phi1=i * PI / 18;printf("\n输出Phi1=%d时的求解\n",i*10);printf(" S3 Phi3 Phi5 S5\n");for(j = 0;j < 4; j++)printf("%lf\t",data[i][j]);printf("\n");printf(" S3' Omega3 Omega5S5'\n");for(j = 4;j < 8; j++)printf("%lf\t",data[i][j]);printf("\n");printf(" S3'' Epsilon3 Epsilon5 S5''\n");for(j = 8;j < 12; j++)printf("%lf\t",data[i][j]);printf("\n");}printf("\n程序运行结束，计算结果已写入Date文件中，请打开查看。
机械原理大作业
function [ v_Nx,v_Ny ] =v_crank(s,v_Ax,v_Ay,omiga,theta,phi) v_Nx=v_Ax-s*omiga.*sin(theta+phi); v_Ny=v_Ay+s*omiga.*cos(theta+phi); end
3>加速度计算
function [ a_Nx,a_Ny ]=a_crank(s,a_Ax,a_Ay,alph,omiga,theta,phi) a_Nx=a_Ax-alph.*s.*sin(theta+phi)-omiga.^2.*s.*cos(theta+phi);
。
1) 位置分析
将已知 P1P2 两点的坐标差表示为：
u=x2-x1，v=y2-y1
(1)
杆 l1 及 l2 投影方程式为：
l1cosθ1-l2cosθ2=u
l1sinθ1-l2sinθ2=v
(2)
消去θ1 得：vsinθ2+ucosθ2+c=0
(3)
其中： 解式(3)可得：
t(4) 式中+号和-号分别对应图 2 中 m=+1 和 m=-1 两位置。
由式(2)可得:
(5) 2) 速度分析
对 式 (2) 求 导 一 次 得 ：
(6)
其中：
解式(6)可得：
(7)
其中： 3) 加速度分析
对式(6)求导一次得：
(8)
其中：
'.
解式(8)可得：
由上述式子可设计出 RRR 杆组运动分析子程序:
1>位置分析:
function[cx,cy,phi2,phi3]=s_RRR(bx,by,dx,dy,l2,l3,m,phi) d=sqrt((dx-bx).^2+(dy-by).^2); if(d>(l2+l3))|(d<abs(l2-l3))
哈工大机械原理大作业
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y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：机电学院班级： 1208105分析者：殷琪学号：指导教师：丁刚设计时间：哈尔滨工业大学设计说明书1 、题目如图所示机构，一只机构各构件的尺寸为AB=100mm，BC=4.28AB，CE=4.86AB，BE=8.4AB，CD=2.14AB，AD=4.55AB，AF=7AB，DF=3.32AB，∠BCE=139?。
构件1的角速度为ω1=10rad/s，试求构件2上点E的轨迹及构件5的角位移、角速度和角加速度，并对计算结果进行分析。
2、机构结构分析该机构由6个构件组成，4和5之间通过移动副连接，其他各构件之间通过转动副连接，主动件为杆1，杆2、3、4、5为从动件，2和3组成Ⅱ级RRR基本杆组，4和5组成Ⅱ级RPR 基本杆组。
如图建立坐标系3、各基本杆组的运动分析数学模型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:RRR Ⅱ级杆组的运动分析如下图所示 当已知RRR 杆组中两杆长L BC 、L CD 和两外副B 、D 的位置和运动时，求内副C的位置、两杆的角位置、角运动以及E 点的运动。
1) 位置方程由移项消去j ϕ后可求得i ϕ：式中，可求得j ϕ：E 点坐标方程：其中2) 速度方程两杆角速度方程为式中，点E 速度方程为3) 加速度方程两杆角加速度为式中，点E 加速度方程为RPR Ⅱ级杆组的运动分析（1） 位移方程（2）速度方程其中（3）加速度方程4、 计算编程利用MATLAB 软件进行编程，程序如下:% 点B 和AB 杆运动状态分析>>r=pi/180;w 1=10;e 1=0;l 1=100;Xa=0;Ya=0;Vax=0;Vay=0;aax=0;aay=0;f1=0:1: 360;% B 点位置Xb=Xa+l1*cos(r*f1);Yb=Ya+l1*sin(r*f1);% B点速度Vbx=Vax-w1*l1*sin(r*f1);Vby=Vay+w1*l1*cos(r*f1);% B点加速度abx=aax-l1*w1.^2.*cos(r*f1);aby=aay-l1*w1.^2.*sin(r*f1);% RRR2级杆组运动分析% 输入D点参数l2=428;l3=214;Xd=455;Yd=0;Vdx=0;Vdy=0;adx=0;ady=0;% 计算E点、2杆、3杆运动参数lbe=840;lce=486;a0=2*l2*(Xd-Xb);b0=2*l2*(Yd-Yb);c0=l2^2+(Xb-Xd).^2+(Yb-Yd).^2-l3^2;f2=2*atan((b0+sqrt(a0.^2+b0.^2-c0.^2))./(a0+c0)); % C点位置Xc=Xb+l2*cos(f2);Yc=Yb+l2*sin(f2);% 2杆、3杆运动参数计算dX=Xc-Xd;dY=Yc-Yd;for n=1:length(dX)if dX(n)>0&dY(n)>=0f3(n)=atan(dY(n)/dX(n));elseif dX(n)==0&dY(n)>0f3(n)=pi/2;elseif dX(n)<0&dY(n)>=0f3(n)=pi+atan(dY(n)/dX(n));elseif dX(n)<0&dY(n)<0f3(n)=pi+atan(dY(n)/dX(n));elseif dX(n)==0&dY(n)<0f3(n)=1.5*pi;elseif dX(n)>0&dY(n)<0f3(n)=2*pi+atan(dY(n)/dX(n));endendC2=l2*cos(f2);C3=l3*cos(f3);S2=l2*sin(f2);S3=l3*sin(f3);G1=C2.*S3-C3.*S2;w2=(C3.*(Vdx-Vbx)+S3.*(Vdy-Vby))./G1;w3=(C2.*(Vdx-Vbx)+S2.*(Vdy-Vby))./G1;G2=adx-abx+(w2.^2).*C2-(w3.^2).*C3;G3=ady-aby+(w2.^2).*S2-(w3.^2).*S3;e2=(G2.*C3+G3.*S3)./G1;% E点位置w=acos((l2^2+lbe^2-lce^2)/(2*l2*lbe));Xe=Xb+lbe*cos(f2-w);Ye=Yb+lbe*sin(f2-w);Vex=Vbx-lbe*w2.*sin(f2-w);Vey=Vby+lbe*w2.*cos(f2-w);aex=abx-lbe*(e2.*sin(f2-w)+w2.^2.*cos(f2-w));aey=aby+lbe*(e2.*cos(f2-w)-w2.^2.*sin(f2-w));% 计算杆5运动参数Xf=646.2912088;Yf=-268.9008617;l5=sqrt((Xe-Xf).^2+(Ye-Yf).^2);dX=Xe-Xf;dY=Ye-Yf;for n=1:length(dX)if dX(n)>0&dY(n)>=0f5(n)=atan(dY(n)/dX(n));elseif dX(n)==0&dY(n)>0f5(n)=pi/2;elseif dX(n)<0&dY(n)>=0f5(n)=pi+atan(dY(n)/dX(n));elseif dX(n)<0&dY(n)<0f5(n)=pi+atan(dY(n)/dX(n));elseif dX(n)==0&dY(n)<0f5(n)=1.5*pi;elseif dX(n)>0&dY(n)<0f5(n)=2*pi+atan(dY(n)/dX(n));endendw5=(-Vex.*sin(f5)+Vey.*cos(f5))./l5;a5=(-aex.*sin(f5)+aey.*cos(f5))./l5;% 画出各参数曲线figure(1);plot(Xe,Ye,'k');xlabel('Xe/\mm');ylabel('Ye/mm');grid on;title('E点位置');figure(2);plot(f1,f5,'k');xlabel('f/\circ');ylabel('f5/\circ');grid on;title('5杆角位移');figure(3);plot(f1,w5,'k');xlabel('f/\circ');ylabel('w5/rad/s');grid on;title('5杆角速度');figure(4);plot(f1,a5,'k');xlabel('f/\circ');ylabel('a5/rad/s2');gridon;title('5杆角加速度');Warning: Unable to interpret TeX string "Xe/\mm"5、计算结果图一：E点的运动轨迹图二：5杆角位移图三：5杆角速度图四：5杆角加速度6、计算结果分析由E点位置图像可看出，构件4做周期往复运动，由图二、三、四可看出，构件5的角位移、角速度、角加速度均成周期性变化。
哈工大机械原理大作业——齿轮——1号
Harbin Institute of Technology机械原理大作业3课程名称：机械原理设计题目：齿轮传动设计哈尔滨工业大学一、设计题目：如下图一个机械传动系统，运动运动由电动机1输入，经过机械传动系变速后由圆锥齿轮16输出三种不同转速。
选择一组传动系统的原始参数，据此设计该传动系统。
序号电机转速〔r/min〕输出轴转速〔r/min〕带传动最大传动比滑移齿轮传动定轴齿轮传动最大传动比模数圆柱齿轮圆锥齿轮一对齿轮最大传动比模数一对齿轮最大传动比模数7 1450 17 23 30 ≤2.8 ≤4.5 2 ≤4.5 3 ≤4 3二、传动比的分配计算：电动机转速n=1450r/min，输出转速n1=17r/min，n2=23 r/min，n3=30 r/min，带传动的最大传动比=2.8,滑移齿轮传动的最大传动比=4.5，圆柱齿轮传动的最大传动比=4.5，圆锥齿轮最大传动比=4。
根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为：i1=1450/30=48.333i2=1450/23=63.043i3=1450/17=85.294传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三局部实现。
设带传动的传动比为ipmax =2.8，滑移齿轮的传动比为iv1,iv2和iv3，令iv3=ivmax=4.5,那么定轴的传动比为if =85.294/(4.5*2.8)=6.769，从而iv1=48.333/〔6.769*2.8〕=2.550,iv2=3.326。
定轴齿轮每对的传动比为id==1.89。
三、滑移齿轮变速传动中每对齿轮的几何尺寸及重合度:经过计算、比拟，确定出三对滑移齿轮的齿数，其分别为：z5=17，z6=44，z 7=14,z8=47，z9=11，z10=50。
变位系数确实定：x5=x6=0； x7≥ha*(17-14)/17=0.176，取x7=0.18，x8=-0.18；x9≥ha*(17-11)/17=0.353，取x9=0.36；x10=-0.36。
机械原理大作业(平面六杆机构的运动分析)
a[3][1]=L[3]*cos((*p).theta[2]);
a[3][2]=L[5]*cos((*p).theta[3]);
a[3][3]=-L[6]*cos((*p).theta[4]);
b[0]=L[2]*cos((*p).theta[1])*(*p).w[0]*(*p).w[0]-L[3]*cos((*p).theta[2])*(*p).w[1]*(*p).w[1]+w1*w1*L[1]*cos((*p).theta[0]);
a[2][2]=-L[5]*sin((*p).theta[3]);
a[2][3]=L[6]*sin((*p).theta[4]);
a[3][0]=L[0]*cos((*p).theta[1]-Alpha);
a[3][1]=L[3]*cos((*p).theta[2]);
a[3][2]=L[5]*cos((*p).theta[3]);
#include "conio.h"
#define Alpha (PI/3)
#define PI 3.979
#define Angle (PI/180)
FILE *fp;
struct motion
{
int theta1;
double theta[5]; /*theta1,2,3,5,6*/
double w[4];/*w2,3,5,6*/
for(m=0;m<4;m++)
(*p).theta[m+1]=x[m];
printf("%d %d",n,i);
getchar();
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。
机械原理大作业一
连杆机构的运动分析一.题目如图所示是曲柄摇杆机构，各构件长度分别为a，b，c，d，试研究各构件长度的变化对机构急回特性的影响规律。
二.机构分析四连杆机构可分为如下两个基本杆组Ⅰ级杆组RRRⅡ级杆组AB为曲柄，做周转运动；CD为摇杆，做摆动运动；BC为连杆；AB，CD均为连架杆，AB为主动件。
三.建立数学模型θ为极位夹角，φ为最大摆角必须满足条件为：≤b，a≤c，a≤d（a为最短杆）；+L max≤其他两杆之和。
下面分析杆长和极位夹角的关系：在△AC2B中，=；在△AC1B中，=。
θ=-K=最后分以下四种情况讨论：1.机架长度d变化令a=5，b=30，c=29d由6开始变化至54，步长为1 输出杆长a，b，c，d和K。
2.连杆长度b变化令a=5，b=29，d=30b由6开始变化至54，步长为1 输出杆长a，b，c，d和K。
3.摇杆长度c变化令a=5，b=29，d=30c由6开始变化至54，步长为1 输出杆长a，b，c，d和K。
4.曲柄长度a变化令b=29，c=28，d=30a由5开始变化至27，步长为1 输出杆长a，b，c，d和K。
四．MATLAB计算编程a=5;b=30;c=29;d=6:1:54;m=(d.^2-216)./(50.*d);n=(384+d.^2)./(70.*d);p=acos(m);q=acos(n);w=p-q;o=(w.*180)/;K=(180+o)./(180-o);fprintf('%.6f\n',K);plot(d,K,'b')xlabel('机架长度d变化时');ylabel('极位夹角/度');tilte('极位夹角变化图');———————————————————————————————————————a=5;d=30;c=29;b=6:1:54;m=((b-5).^2+59)./(60.*(b-5));n=(59+(b+5).^2)./(60.*(b+5));p=acos(m);q=acos(n);w=p-q;o=(w.*180)/;K=(180+o)./(180-o);fprintf('%.6f\n',K);plot(b,K,'b')xlabel('连杆长度b变化时');ylabel('极位夹角/度');tilte('极位夹角变化图');———————————————————————————————————————a=5;d=30;b=29;c=6:1:54;m=(1476-c.^2)./(1440);n=(2056-c.^2)./(2040);p=acos(m);q=acos(n);w=p-q;o=(w.*180)/;K=(180+o)./(180-o);fprintf('%.6f\n',K);plot(c,K,'b')xlabel('摇杆长度c变化时');ylabel('极位夹角/度');tilte('极位夹角变化图');c=28;d=30;b=29;a=5:1:27;m=(116+(29-a).^2)./(60*(29-a));n=(116+(29+a).^2)./(60*(29+a));p=acos(m);q=acos(n);w=p-q;o=(w.*180)/;K=(180+o)./(180-o);fprintf('%.6f\n',K);plot(a,K,'b')xlabel('曲柄长度a变化时');ylabel('极位夹角/度');tilte('极位夹角变化图');五.计算结果机架长度变化a b c d K5 30 29 65 30 29 75 30 29 85 30 29 95 30 29 105 30 29 115 30 29 12连杆长度变化摇杆长度变化曲柄长度变化六.计算结果分析1.当机架d增大，其余三杆不变时，K一直减小，减小速度先快后慢。
机械原理大作业一 33题
机械原理大作业（一）作业名称：机械原理设计题目：连杆机构运动分析院系：机电工程学院班级： xxxxxx设计者： xxx学号： xxxxxx指导教师： xxxxx设计时间： 6.25---7.1哈尔滨工业大学机械设计一，运动分析题目二，建立以点G为原点的固定平面直角坐标系G-x,y三，对机构进行结构分析该机构由原动件AB（Ι级组),EFG(RRRⅡ级杆组），EHK（RRRⅡ级杆组),ECD(RRRⅡ级杆组)组成。
四，各基本杆组的运动运动分析数学模型（1）原动件AB（Ⅰ级组）已知原动件AB的转角ψ1=0~2π原动件AB的角速度ω1=10rad/s原动件AB的角加速度α1=0运动副A的位置坐标 XA=0 YA=0A点与机架相连，即该点速度和加速度均为0。
运动副A的速度 VxA=0 VyA=0运动副A的加速度 aXA=0 aYA=0原动件AB长度 lAB=200mm可求出运动副B的位置坐标 XA=XA+lABcosψ1 YB=YA+lABsinψ1 运动副B的速度 vXB=vXA-ω1lABsinψ1 vYB=vYA+ω1lABcosψ1运动副B的加速度aXB=aXA-ω12lABcosψ1-α1lABsinψ1aYB=aYA-ω12lABsinψ1+α1lABcosψ1（2）ECD （RRR Ⅱ级杆组）由（1）知B 点位置坐标、速度、加速度运动副D 点位置坐标 XD=XA+lADcos ψ2 YD=YA+lADsin ψ2D 点与机架相连，即该点速度和加速度均为0。
运动副D 的速度 v X D=0 v Y D=0运动副D 的加速度 a X D=0 a Y D=0杆BC 长 lBC=800mm杆CD 长 lCD=448mm可求得BC 杆相对于X 轴正方向转角Ψ3=2arctan （)00/()0202020(C A C B A B +-++）CD 杆相对于x 轴正方向转角Ψ4=arctan （（YC-YD ）/（XC-XD ）)其中，A0=2lBC(XD-XB)B0=2lBC(YD-YB)C0=l ２BC+l ２BD-l ２CDl ２BD=(XD-XB)２+(YD-YB)２求导可得BC 杆ω3、α3和CD 杆ω4、α4最后求导得vXC 、vYC 以及aXC 、aYCC 的轨迹即是E 的轨迹（3）EFG （RRR Ⅱ级杆组）运动副G点位置坐标 X G=XA+lAGcosψ5 YG=YA+lAGsinψ5G点与机架相连，即该点速度和加速度均为0。
机械原理大作业1
机械原理大作业（一）作业名称：连杆机构运动分析设计题目：第八题院系：班级：设计者：学号：指导教师：明设计时间： 2013年06月20日工业大学机械设计一、题目图1—8所示是曲柄转动导杆机构，BC的长度为a，机架AC的长度为d。
试研究当BC 为主动件时，a、d的长度变化对从动件的角位移、角速度和角加速度的影响规律；当导杆为主动件时，a、d的长度变化对从动件BC的角位移、角速度和角加速度的影响规律。
C二、机构的结构分析机构可分为两部分（1）、RPR杆组（2）、刚性杆三、各基本杆组的运动分析数学模型并建立直角坐标系1、当AB为主动件时设角BAC为wt，w为角速度、t为时间、n为角BCA。
由正弦定理可得a/sin(wt)=b/sin(n+wt) 可推出从动件的角位移n=arcsin(d*sin(w*t)/a)-w*t,，对其求导可得从动件的角速度v=(d*t*cos(t*w))/(a*(1 - (d^2*sin(t*w)^2)/a^2)^(1/2)) – t，再对v求导得从动件的角加速a1=(d^3*t^2*cos(t*w)^2*sin(t*w))/(a^3*(1 - (d^2*sin(t*w)^2)/a^2)^(3/2)) - (d*t^2*sin(t*w))/(a*(1 - (d^2*sin(t*w)^2)/a^2)^(1/2))。
2、当BC为主动件时设角BCA为w`t`，w`为角速度、t`为时间、n`为角BAC。
由正弦定理可得从动件的角位移n`=arctan(asin(w`*t`)/(d-a*cosw`*t`))，从动件的角速度v`= (t`/((d - a*cos(t`*w`))*(1 –t`^2*w`^2)^(1/2)) - (a*t`*asin(t`*w`)*sin(t`*w`))/(d - a*cos(t`*w`))^2)/(asin(t`*w`)^2/(d - a*cos(t`*w`))^2 + 1)。
北科大机械原理大作业
机械原理大作业
项目名称：直折伞机构分析
组员：
1、实物图
2、雨伞的使用功能及使用场合
提供阴凉环境或遮蔽雨、雪的工具。
也可作为装饰物，拐杖或兵器。
3、分析机构的运动，判断原动件的数目、画出机构运动简图，并计算其自由度
机构运动简图1为主动件，向上运动压缩弹簧可实现打开，向下
运动时通过拉伸弹带动2向下运动可实现收伞。
原动件数目：5
计算自由度：F=3（n-1）-2p4-p5，
该机构中6视为机架，共5个构件，7个低副，0个高副，即n=5,p4=7,p5=0。
F=3x5-2x7-0=1自由度为1。
4、大致测绘出构件尺寸，并进行高副低代。
数据测绘如下(mm):
AB=50,BC=80,AC=70,AD=225,DE=230
该机构不存在高副。
5、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。
该机构可拆分为1个三级杆组，所以该机构等级为三级。
6、用图解法求出最小传动角值
最小传动角为图中
7、分析该机构有无急回特性和死点位置
无
8、机构运动分析
位移分析如图
速度分析如图
加速度分析如图
9、分析该机构的优缺点，如何改进其不足
优点：防风效果好，结实耐用，结构简单，制造方便，经济成本低。
缺点: 打开及收回时比较费力，携带不方便，闲置时占空间较大。
将伞柄处设计为自动按钮控制收缩，每次使用完毕按照伞布面的褶印进行整理装入指定的收纳袋里根据空间合理选择放置方式。
机 械 原 理 大 作 业 - 机械原理大作业
机械原理大作业 - 机械原理大作业
机械原理是研究物体运动、力学、力的作用及其变化规律的科学。
在本次大作业中，我们将介绍机械原理的基本概念、公式和应用。
一、机械原理的基本概念
1. 运动学：研究物体运动的速度、加速度、轨迹等运动规律；
2. 动力学：研究物体的受力与它产生的运动规律；
3. 热力学：研究物体的热现象及其规律；
4. 物理学：研究物理学的基本概念和公式。
二、机械原理的公式
1. 牛顿第一定律：物体静止或匀速直线运动，当且仅当它所受的合外力为零时，物体才保持静止或匀速直线运动；
2. 牛顿第二定律：物体所受的合外力等于其质量乘以加速度；
3. 牛顿第三定律：相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
三、机械原理的应用
1. 机械振动：当物体受到外力作用时，它会出现振动；
2. 飞行器动力学：研究飞行器受到的空气力、重力力和推力等作用力的大小、方向和作用点，以及其导致的运动规律；
3. 摩擦力学：研究物体之间的摩擦力大小、方向和作用点。
以上是机械原理的基本概念、公式和应用，希望这些内容可以帮助大家更好地理解机械原理。
机械原理大作业1-连杆机构运动分析-30题
机械原理作业设计说明书课程名称：机械原理设计题目：连杆机构运动分析院系：班级：设计者：学号：设计时间：连杆机构运动分析题目：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 ，BG=4.9AB ，AF=2.36AB ，AD=2.87AB ，DF=2AB ，GE=1.45AB ，EF=2.82AB ，GM=1.36AB ，MK=1.91AB ，KD=0.54AB ，KF=2.18AB ，HF=3.1AB ，DH=3.63AB ，o 135=β，构件1的角速度为s /rad 101=ω。
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。
HGMECFKDBAXY图1 解：1、建立坐标系建立以点H 为原点的固定平面直角坐标系D-x ，y ，如图1所示。
1.对机构进行结构分析该机构由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所示，II 级杆组RRR（杆2、9）如图3所示，II级杆组RRR（杆5、6）如图5所示，II级杆组RRR（杆7、8）如图6所示，II级杆组RPR（杆4、滑块3）如图7所示。
图2 I级杆组RR 图3 II级杆组RRR图5 II级杆组RRR 图6 II级杆组RRR图7 II 级杆组RPR2.各基本杆组运动分析1. I 级杆组RR （原动件AB ）如图2所示，已知原动件杆1的转角 ︒︒=360-0ϕ pi =δ角速度 s rad /101==ωϕ角加速度 0==εϕ运动副A 的位置坐标为 mm y mm x A A 5.41,3.542==速度为 0,0==A A y x加速度为 0,0==A A y x原动件杆1的长度 mm l AB 100=所以，运动副B 的位置、速度和加速度分子如下： 1 位置分析)cos(δϕ++=i AB A B l x x )sin(δϕ++=i AB A B l y y2 速度分析)sin(δϕ+⨯⨯-=i AB xA xB l w v v )sin(δϕ+⨯⨯+=i AB yA yB l w v v 3 加速度分析)sin()cos(2δϕδϕ+-+-=i AB i AB xA xB el l w a a )()sin(2δϕδϕ+++-=i AB i AB yA yB coa el l w a a 求出运动副B 的yB xB yB xB B B a a v v y x ,,,,,各个运动参数。
机械原理大作业
机械原理大作业凸轮机构的设计一、简介凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。
凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。
与凸轮轮廓接触，并传递动力和实现预定的运动规律的构件，一般做往复直线运动或摆动，称为从动件。
凸轮机构在应用中的基本特点在于能使从动件获得较复杂的运动规律。
因为从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线，所以在应用时，只要根据从动件的运动规律来设计凸轮的轮廓曲线就可以了。
凸轮机构广泛应用于各种自动机械、仪器和操纵控制装置。
凸轮机构之所以得到如此广泛的应用，主要是由于凸轮机构可以实现各种复杂的运动要求，而且结构简单、紧凑。
二、凸轮机构的工作原理由凸轮的回转运动或往复运动推动从动件作规定往复移动或摆动的机构。
凸轮具有曲线轮廓或凹槽，有盘形凸轮、圆柱凸轮和移动凸轮等，其中圆柱凸轮的凹槽曲线是空间曲线，因而属于空间凸轮。
从动件与凸轮作点接触或线接触，有滚子从动件、平底从动件和尖端从动件等。
尖端从动件能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，可实现任意运动，但尖端容易磨损，适用于传力较小的低速机构中。
为了使从动件与凸轮始终保持接触，可采用弹簧或施加重力。
具有凹槽的凸轮可使从动件传递确定的运动，为确动凸轮的一种。
一般情况下凸轮是主动的，但也有从动或固定的凸轮。
多数凸轮是单自由度的，但也有双自由度的劈锥凸轮。
凸轮机构结构紧凑，最适用于要求从动件作间歇运动的场合。
它与液压和气动的类似机构比较，运动可靠，因此在自动机床、内燃机、印刷机和纺织机中得到广泛应用。
但凸轮机构易磨损，有噪声，高速凸轮的设计比较复杂，制造要求较高。
一、工作过程和参数在凸轮机构中最常见的运动形式为凸轮机构作等速回转运动，从动件往复移动。
以图6-8为例（对心外轮廓盘形凸轮机构）。
首先介绍一下本图中各构件的名称。
1，运动分析：从动件运动状态凸轮运动凸轮转过的角度ϕ升AB1ϕ2停BC2ϕ3降CD 3停CA4ϕ2、参数①推程（升程）-- 从动件自最低位置升到最高位置的过程 ②推程角（升程角）--推动从动件实现推程时的凸轮转角（ϕ1） ③回程 -- 从动件自最高位置升到最低位置的过程 ④回程角 --从动件从最高位置回到最低位置时的 凸轮转角（ϕ3）⑤远停角（远休止角）从动件在最高位置停止不动，与此对应的凸轮转角。
机械原理大作业内容
7.螺旋机构8.万向铰链机构9.组合机构10．含有某些特殊元器件的机构
第十三章新型传动机构简介
1．渐开线少齿差传动机构；2．摆线针轮传动机构；
3．谐波齿轮传动机构；4．活齿传动机构。
思考题
作业：11-9
11-10 11-11
11-14
28
第十四章机械传动系统的方案设计
1.概述2.机械工作原理的拟定
16
2．从动件的运动规律
3．凸轮轮廓曲线的设计
17
4．凸轮机构基本尺寸的确定
思考题
作业：9-1 9-2 9-3 9-5
9-6
18
第十章齿轮机构及其设计
1．齿轮机构的应用及分类
2．齿轮的齿廓曲线
3．渐开线齿廓的啮合特点
19
4．渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸
5．渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
思考题
作业：10-2
6-3
10
第七章机械的运转及其速度波动的调节
1．概述2．建立单自由度机械系统等效动力学模型及运动方程式的方法
实验四刚性转子的动平衡（选做）
课外
11
3．机械运动方程式的求解
4．稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节
思考题
作业：7-1
7-4
7-5 7-6
12
5．飞轮转动惯量的简易计算法
6．机械的非周期性速度波动及其调节
10-3 10-5 10-6
20
6．渐开线齿轮的变位修正
期中考查
课外
21
7．斜齿圆柱齿轮传动
思考题
作业：10-7 10-8 10-9
10-10 10-11
22
8．蜗轮传动
实验五齿轮范成原理及几何参数的测定与分析（选做）
机械原理大作业
分析说明一、题目二、基本杆组分析由图知，该平面机构由一个Ⅰ级机构和三个Ⅱ级机构组成，因而为Ⅱ级机构。
三、解题代码%clc;%clear all;%机架xA=0;yA=0; %A 点位置xD=348;yD=-138; %D 点位置yh1=100; %固定端高度yh2=0; %固定端高度%主动件L=120; %主动杆杆长c%从动件尺寸LBC=170;LCF=300;LCD=350;LFG=340; LBE=400;%运动分析vxA=0;vyA=0;axA=0;ayA=0; %A 点的速度、加速度vxD=0;vyD=0;axD=0;ayD=0; %D 点的速度、加速度w=10;aa=0; %主动杆的角速度、角加速度A=(15.57:3:251.44)*pi/180; %曲柄转角(每隔3°计算一次)T=(15.57:3:251.44)*pi/180;[xB,yB] = RR_xy(xA,yA,A,L); %B 点轨迹位置[vxB,vyB] = RR_v(vxA,vyA,A,w,L); %B 点分速度VB=sqrt(vxB.^2+vyB.^2); %B 点速度[axB,ayB] = RR_a(axA,ayA,A,w,aa,L); %B 点加速度[xC,yC,A1,A2]=RRR_xyA(xB,yB,xD,yD,LBC,LCD); %C 点轨迹位置[vxC,vyC,wbc,wcd]=RRR_vw(vxB,vyB,vxD,vyD,A1,A2,LBC,LCD);%C 点分速度VC=sqrt(vxC.^2+vyC.^2); %C 点速度[axC,ayC,aa1,aa2 ] =RRR_a( axB,ayB,axD,ayD,A1,A2,wbc,wcd,LBC,LCD); %C 点加速度[xF,yF] = RR_xy(xB,yB,A1,LCF-LBC); %F 点轨迹位置[vxF,vyF] = RR_v(vxB,vyB,A1,wbc,LCF-LBC); %F 点分速度VF=sqrt(vxF.^2+vyF.^2); %F 点速度[axF,ayF] = RR_a(axB,ayB,A1,wbc,aa1,LCF-LBC); %F 点加速度[xG]=RP_xy( xF,yF,yh1,LFG);for i=(1:1:79)yG(i)=yh1; end; %G 点轨迹位置[vxG]=RP_v(vxF,vyF,yF,yh1,LCF-LBC);for j=(1:1:79)vyG(j)=0; end ;%G 点速度[axG]=RP_a(axF,ayF,vyF,yF,yh1,LCF-LBC);for k=(1:1:79)ayG(k)=0; end; %G 点加速度[xE]=RP_xy( xB,yB, yh2,LBE); for i=(1:1:79)yE(i)=0; end; %E 点轨迹位置[vxE]=RP_v(vxB,vyB,yB,yh2,LBC);for j=(1:1:79)vyE(j)=0; end ;%E 点速度[axE]=RP_a(axB,ayB,vyB,yB,yh2,LBC);for k=(1:1:79)ayE(k)=0; end; %E 点加速度%图像显示subplot(2,3,1);plot(xG,yG ,'r');grid minor;xlabel('G 点横坐标（/mm)');ylabel('G 点纵坐标（/mm)');title('G 点位移图像');subplot(2,3,2);plot(T,vxG,'r'); %G 点合速度图像grid minor;xlabel('时间T(s)');ylabel('速度V(mm/s)');title('G 点速度图像');subplot(2,3,3);plot(T,axG,'r'); %G 点加速度图像grid minor;xlabel('时间T(s)');ylabel('aG(mm/s2)');title('G 点加速度图像');subplot(2,3,4);plot(xE,yE ,'b');grid minor;xlabel('E 点横坐标（/mm)');ylabel('E 点纵坐标（/mm)');title('E 点位移图像');subplot(2,3,5);plot(T,vxE,'b'); %E 点合速度图像grid minor;xlabel('时间T(s)');ylabel('速度V(mm/s)');title('E 点速度图像');subplot(2,3,6);plot(T,axE,'b'); %E 点加速度图像grid minor;xlabel('时间T(s)');ylabel('aE(mm/s2)');title('E 点加速度图像');四、结果分析四、结果分析该机构为摇杆驱动的摇杆滑块机构，存在急回机构。
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。