机械原理大作业
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))
机械原理大作业范文
机械原理大作业范文摘要:机械传动是机械学中的基础内容之一,广泛应用于各个行业和领域。
本文将对机械传动的原理、类型以及应用进行系统的介绍和探讨。
首先介绍了机械传动的定义和作用,然后详细介绍了各种常见的机械传动类型,包括齿轮传动、皮带传动、链传动等,并分别对其工作原理进行了分析。
最后列举了一些机械传动的应用案例,证明了机械传动在现实生活中的重要性和广泛性。
一、引言机械传动是将动力从一个地方传递到另一个地方的机械装置。
它作为机械工程学的基础内容,广泛应用于工业、农业、建筑等各个领域。
机械传动具有传递力量的功能,并能实现运动的改变、平衡、变速等目的。
本文将对机械传动的类型、原理以及应用进行详细介绍。
二、机械传动的类型机械传动可以分为多种类型,常见的有齿轮传动、皮带传动、链传动等。
齿轮传动是利用齿轮间的啮合来传递扭矩和运动的一种传动方式,具有传动效率高、传动比稳定等优点。
皮带传动则是通过绕在两个轮子上的带子来传递力量,常用于需要减速的场合。
链传动与皮带传动类似,但是链传动的传动效率更高,扭矩传递更稳定。
三、机械传动的工作原理1.齿轮传动:齿轮传动采用齿轮之间的啮合来实现传动的目的。
主要通过齿轮的大小、齿数来调整传递的速度和扭矩。
其中,齿轮的齿数比称为传动比,可以实现速度的改变。
齿轮传动通常包括齿轮轴、轴承、齿轮齿廓等组成部分。
2.皮带传动:皮带传动通过绕在轮子上的带子来传递力量。
常见的皮带传动有平行轴带传动和交叉轴带传动。
通过调整轮子的直径和材料来改变传递效果。
皮带传动具有传递动力平稳、减震效果好的特点。
3.链传动:链传动与皮带传动类似,也是通过绕在轮子上的链条来传递力量。
链传动具有噪音低、传动效率高等优点,广泛应用于自行车、摩托车等交通工具中。
四、机械传动的应用1.工业应用:机械传动在工业制造中有广泛的应用。
例如,齿轮传动被广泛应用于机床、起重机械、输送设备等,实现力量的传递和工作的协调。
皮带传动常用于风机、泵等需要平稳传递动力的设备中。
机械原理课程大作业
机械原理课程大作业基于MATLAB平面连杆机构运动学和动力学分析指导老师:王玉丹目录作业一:平面连杆机构运动学分析第2页作业二:平面连杆机构动力学分析第15页作业一L(AE)=70mm,L(AB)=40mm,L(EF)=60mm,L(DE)=35mm,L(CD)=75m m,L(BC)=50mm,原动件以等角速度W1=10rad/s回转。
试以图解法求在θ1=50°时C点的速度和加速度.对机构进行运动分析,写出C点的位置、速度及加速度方程。
解题过程:令AB=r1, BC=r2, CD=r3, DE=r4,AE=r6,EF=r8, AF=r7,角EAF=θ1。
分析:对机构进行位置分析由封闭形ABCDEA可得:r1+r2=r6+r3+r4 (1)由封闭图形AEFA可得:r7=r6+r8 (2)将(1)(2)两式整理可得:r2-r3-r4=-r1+r6-r8+r7=r6【一】(1)位置方程:【二】速度方程:【三】加速度方程:【四】根据位置方程式编制如下函数:【五】进行数据输入,运行程序进行运算。
根据上面分析的θ1 的极限位置取θ1 的范围为40°-55°并均分成15个元素:输出的P、矩阵的第二列到第四列分别是θ2 、θ3 、4θ4 的值,第一列是AF杆的长度r1’。
【六】第二步根据速度方程式编写如下函数:根据第一步得到的数据进行数据输入,运行程序计算各速度值。
程序如下:程序运行得到q矩阵,第一行到第三行分别是a2、a3、a4 的值,第四行是杆AF上滑块运动的速度,即F点的速度。
【七】第三步编写加速度计算函数:【八】根据第一步和第二步输入数据,运行程序得到各加速度的值:【1】计算C点在θ1 =55°,w1 =10rad/s时的速度,加速度:总结数据绘出各构件的位置、速度和加速度的表格如下:【2】输出图像1)角位置程序及输出的图像:2)F点速度程序及输出的图像:3)角加速度程序及输出的图像:4)F点的加速度程序及输出图像:作业二在图示的正弦机构中,已知:L(AB)=100mm,h1=120mm,h2=80mm, W1=10rad/s(常数),滑块2和构件3的重量分别为,G2 =40 N 和G3 =100 N,质心S2 和S3 的位置如图所示,加于构件3上的生产阻力Fr=400 N,构件1的重力和惯性力略去不计。
哈工大机械原理大作业3
Harbin Institute of Technology机械原理大作业三课程名称:设计题目:院系:班级:设计者:学号:指导教师:设计时间:哈尔滨工业大学大作业3 齿轮传动设计 1、设计题目1.1机构运动简图1.2机械传动系统原始参数2、传动比的分配计算由已知条件,电动机转速n=1450r/min ,输出转速n 1=27 r/min ,n 2=31 r/min ,n 3=37 r/min ,带传动最大传动比max p i =2.5,滑移齿轮传动最大传动比=4,定轴齿轮传动最大 传动比=4。
可求得:传动系统的总传动比为:11n ni == 1450/27=53.70322n ni == 1450/31=46.774 33n ni == 1450/37=39.189 传动系统的总传动比分别由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。
设带传的传送比为其最大传送比5.2max =p i ,滑移齿轮的传动比为321,,v v v i i i ,定轴齿轮传动的传动比为f i ,则总传动比由于1i > 2i > 3i ,故取1max 4v v i i ==则定轴齿轮传动部分的传动比为1max max5.37f p v i i i i ==滑移齿轮传动的传动比22max3.49v f p i i i i ==33m a x2.92v f p i i i i ==定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成, 每对齿轮的传动比为:1.754d i ==≤3、齿轮齿数的确定滑移齿轮齿数3=v i 65622.9521z z == 2=v i 8766 3.4719z z ==1=v i 10967 3.9417z z ==齿轮7,齿轮8:719z = 866z =781()852a m z z =+=齿轮9,齿轮10:917z =1067z =此时已知条件为'a =85mm ,910211()842()ni i a m z z X X ==+=-∑mm ''arccos(cos )21.78a aαα==总变位系数:'910()0.552tan z z x inv inv ααα∑+=-=根据x ∑值和1093.94 3.0z uz ==>,按选择变位系数线图左部斜线⑤分配变位系数,得90.45x =齿轮5,齿轮6:5=21z662z =此时已知'a =85mm ,561()832a m z z =+= ''arccos(cos )23.42a a αα==100.10x =总变位系数:'65() 1.082tan z z x inv inv ααα∑+=-=根据x ∑值和652.953z u z ==>,按选择变位系数线图左部斜线④分配变位系数,得 50.5x =60.58x =定轴圆柱齿轮齿数=d i 1214111326 1.5317z z z z ===齿轮11,齿轮12:角度变位正传动。
机械原理课程设计大作业
机械原理课程设计大作业菠萝削皮机专业:机械设计制造及其自动化摘要本设计产品提供一种手摇立式菠萝削皮机,主要包括托盘、刀架、顶针架、V 型刀片、手柄或小型发动机、以及机械系统,包括传动系统、装夹系统、切削系统。
其中传动系统由直齿圆锥齿轮(14)与进给螺纹套管(13)固连,通过摇动手柄(18)和变速齿轮机构(17)将动力经直齿圆锥齿轮(15)与进给螺纹管道(13)组成的传递机构将动力传给的刀具夹紧法兰盘(12)从而带动刀具旋转;装夹系统由上顶钉及对顶螺母(3),下顶钉(5)组成;切削系统由刀架和V型刀具(6、7)以及刀片(16)组成。
该削皮机使用方便,安全可靠,切削菠萝和皮根效率高。
目录一、题目复述二、设计方案及结构图三、机械系统四、主要结构件参数五、设计总结和补充六、参考书目一、题目复述菠萝是人们普遍喜爱的一种热带水果。
菠萝虽好吃,但皮难削。
由于菠萝的皮为花苞片状的硬皮,并呈现螺旋状的排列,而且每个花苞片上面都有一个较深的“果眼”或“黑芯”。
通常,人们手工削菠萝皮的做法:一种是用锋利的水果刀先削去菠萝上的全部花苞片硬皮,然后再逐个挖去菠萝上残留的全部“果眼”;另一种是利用特制的U 型刀沿着菠萝花苞片和“果眼”排列的螺旋方向挖出一条深“沟”,连皮带“眼”一块去掉,需逐条螺旋线方向挖“沟”才能完成。
所以手工削皮不仅费时费力,不安全,不卫生,而且对菠萝果肉的浪费也较大。
虽目前市面上有一些水果削皮机的产品,但都不适合于菠萝水果削皮的需要。
因此,为了满足家庭、酒店、水果店或果贩使用,现需设计一种手动式或电动菠萝削皮装置。
图8.1菠萝表面的花苞片及“果眼”的分布形状如图1所示。
菠萝通常呈现未对称性的左右螺旋线排列,左右螺旋线的螺旋线的螺旋升角均约为40,每条螺旋线上的果眼数为7-12个,每个菠萝的螺旋线数为8条,而菠萝的高度与其直径之比为1.5左右,其高度一般在170mm——280mm范围之内。
我们根据市场商场见菠萝的大小以及其表面特性将其归类:二、设计方案及结构图我们经讨论及实验以后采用“V”型刀具剔除果眼及外表皮,对于未长果眼的部分则采取普通刀片(双向)切削方法去除。
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。
140120231 周生森 机械原理大作业(一)手写板
Harbin Institute of Technology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:汽车工程学院班级:车辆二班设计者:周生森学号:140120231指导教师:王瑞&姜雪日期:2015.051.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;(2)对机构进行结构分析,找出组成机构的基本杆组;(3)机构自由度的分析 3.建立坐标系;y4.各基本杆组的运动分析数学模型;5.MATHLAB编程5.1 构件5的角位移xa=0;ya=0;xd=300;yd=-500;xg=-430;yg=210;fe=265;ab=100;gf=670;be=460;bc=460;cd=250; a7=pi/6;ec=2*bc*sin(a7/2);a1=0:0.001:2*pi;t=a1./10;xb=ab.*cos(a1);yb=ab.*sin(a1);a2=atan((yd-yb)./(xd-xb))+pi;bd=sqrt(((yb-yd).*(yb-yd))+((xb-xd).* (xb-xd)));a3=acos((bd.*bd+cd.*cd-bc.*bc)./(2*bd .*cd));xc=xd-cd.*sin(a2+a3-pi/2);yc=yd+cd.*cos(a2+a3-pi/2);fori=1:length(a1)ifatan((yc(i)-yb(i))./(xc(i)-xb(i)))> 0a4(i)=atan((yc(i)-yb(i))./(xc(i)-xb(i )));elsea4(i)=atan((yc(i)-yb(i))./(xc(i)-xb(i )))+pi;endendfori=1:length(a1)if a4(i)+5*pi/12<piye(i)=yc(i)+ec.*cos(a4(i)-1/12*pi); xe(i)=xc(i)-ec.*sin(a4(i)-1/12*pi); elseye(i)=yc(i)-ec.*sin(a4(i)-7*pi/12); xe(i)=xc(i)-ec.*cos(a4(i)-7*pi/12); endendfori=1:length(a1)ifatan((ye(i)-yg)./(xe(i)-xg))>0a5(i)=atan((ye(i)-yg)./(xe(i)-xg)); elsea5(i)=atan((ye(i)-yg)./(xe(i)-xg))+pi ;endendge=sqrt((ye-yg).*(ye-yg)+(xe-xg).*(xe -xg));a6=acos((ge.*ge+fe.*fe-gf.*gf)./(2*ge .*fe));xf=xe-fe.*cos(a5+a6-pi);yf=ye-fe.*sin(a5+a6-pi);a10=acos((ge.*ge+gf*gf-fe*fe)./(2*gf. *ge));plot(t,a5-a10); >> title('构件5的角位移');xlabel('t/s');ylabel('角度rad');grid on;5.2构件5的角速度xa=0;ya=0;xd=300;yd=-500;xg=-430;yg=210;fe=265;ab=100;gf=670;be=460;bc=460;cd=250;a7=pi/6;ec=2*bc*sin(a7/2);a1=0:0.001:2*pi;t=a1./10;xb=ab.*cos(a1);yb=ab.*sin(a1);a2=atan((yd-yb)./(xd-xb))+pi;bd=sqrt(((yb-yd).*(yb-yd))+((xb-xd).* (xb-xd)));a3=acos((bd.*bd+cd.*cd-bc.*bc)./(2*bd .*cd));xc=xd-cd.*sin(a2+a3-pi/2);yc=yd+cd.*cos(a2+a3-pi/2);fori=1:length(a1)ifatan((yc(i)-yb(i))./(xc(i)-xb(i)))> 0a4(i)=atan((yc(i)-yb(i))./(xc(i)-xb(i )));elsea4(i)=atan((yc(i)-yb(i))./(xc(i)-xb(i )))+pi;endendfori=1:length(a1)if a4(i)+5*pi/12<piye(i)=yc(i)+ec.*cos(a4(i)-1/12*pi); xe(i)=xc(i)-ec.*sin(a4(i)-1/12*pi); elseye(i)=yc(i)-ec.*sin(a4(i)-7*pi/12); xe(i)=xc(i)-ec.*cos(a4(i)-7*pi/12); endendfori=1:length(a1)ifatan((ye(i)-yg)./(xe(i)-xg))>0a5(i)=atan((ye(i)-yg)./(xe(i)-xg)); elsea5(i)=atan((ye(i)-yg)./(xe(i)-xg))+pi ;endendge=sqrt((ye-yg).*(ye-yg)+(xe-xg).*(xe -xg));a6=acos((ge.*ge+fe.*fe-gf.*gf)./(2*ge .*fe));xf=xe-fe.*cos(a5+a6-pi);yf=ye-fe.*sin(a5+a6-pi);a10=acos((ge.*ge+gf*gf-fe*fe)./(2*gf. *ge));plot(t(1:6283),diff(a5-a10)./diff(t)) ;title('构件5的角速度');xlabel('t/s');ylabel('角速度rad/s');grid on;5.3 构件5的角加速度xa=0;ya=0; xd=300;yd=-500;xg=-430;yg=210;fe=265;ab=100;gf=670;be=460;bc=460;cd=250;a7=pi/6;ec=2*bc*sin(a7/2);a1=0:0.001:2*pi;t=a1./10;xb=ab.*cos(a1);yb=ab.*sin(a1);a2=atan((yd-yb)./(xd-xb))+pi;bd=sqrt(((yb-yd).*(yb-yd))+((xb-xd).* (xb-xd)));a3=acos((bd.*bd+cd.*cd-bc.*bc)./(2*bd .*cd));xc=xd-cd.*sin(a2+a3-pi/2);yc=yd+cd.*cos(a2+a3-pi/2);fori=1:length(a1)ifatan((yc(i)-yb(i))./(xc(i)-xb(i)))> 0a4(i)=atan((yc(i)-yb(i))./(xc(i)-xb(i )));elsea4(i)=atan((yc(i)-yb(i))./(xc(i)-xb(i )))+pi;endendfori=1:length(a1)if a4(i)+5*pi/12<piye(i)=yc(i)+ec.*cos(a4(i)-1/12*pi);xe(i)=xc(i)-ec.*sin(a4(i)-1/12*pi);elseye(i)=yc(i)-ec.*sin(a4(i)-7*pi/12);xe(i)=xc(i)-ec.*cos(a4(i)-7*pi/12);endendfori=1:length(a1)ifatan((ye(i)-yg)./(xe(i)-xg))>0a5(i)=atan((ye(i)-yg)./(xe(i)-xg));elsea5(i)=atan((ye(i)-yg)./(xe(i)-xg))+pi ; endendge=sqrt((ye-yg).*(ye-yg)+(xe-xg).*(xe -xg));a6=acos((ge.*ge+fe.*fe-gf.*gf)./(2*ge .*fe));xf=xe-fe.*cos(a5+a6-pi);yf=ye-fe.*sin(a5+a6-pi);a10=acos((ge.*ge+gf*gf-fe*fe)./(2*gf. *ge));yv=diff(a5-a10)./diff(t);plot(t(1:length(diff(yv)./diff(t(1:62 83)))),diff(yv)./diff(t(1:6283))); title('构件5的角加速度');xlabel('t/s');ylabel('角加速度rad/s*s');grid on;6.程序运行结果\7.结果分析。
机械原理大作业
机械原理大作业三课程名称:机械原理设计题目:齿轮传动设计院系:班级:设计者:学号:指导教师:设计时间:1、设计题目1.1机构运动简图1.2机械传动系统原始参数序号 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 574512 17 232332、传动比的分配计算电动机转速min /745r n =,输出转速m i n /1201r n =,min /1702r n =,min /2303r n ,带传动的最大传动比5.2max =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比4m ax =v i ,定轴齿轮传动的最大传动比4m ax =d i 。
根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为: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部分实现。
设带传动的传动比为5.2max =p i ,滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、,定轴齿轮传动的传动比为f i ,则总传动比 令 4max 1==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为滑移齿轮传动的传动比为设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮,其齿数:35,18,39,14,43,111098765======z z z z z z ;它们的齿顶高系数1=*a h ,径向间隙系数25.0=*c ,分度圆压力角020=α,实际中心距mm a 51'=。
根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮,其齿数:24,1314121311====z z z z 。
它们的齿顶高系数1=*a h ,径向间隙系数25.0=*c ,分度圆压力角020=α,实际中心距mm a 46'=。
机械原理作业
0 25 m 8 mm , 由此可知:
2)因为 r mz / 2 96mm rb r cos a 87.01mm r 所以 sa s a 2ra inv a inv 4.24mm r r
A2 A3
1800
A 1
A4
w
30 0
O
A
60 0
A5 A6
2.作图步骤: 3.参照:
90 0
A7
A9 A8
凸轮机构:习题4
解:
1.视频 2.求解过程:见习题1
凸轮机构:习题5
h
解:1.动画 2.视频 3.作图过程:
s
0
120
600
900
900
实际轮廓
齿轮机构:习题1
解:
2 K NK rK sin K rK rb2 41.5mm
at1 at1
rb1 cos 32019'56" ra1
1
1 2* z1 tg at1 tg at 2 1.4627 2
b b * tg / P t 0.7687
2.24
z 19.97 3 cos
齿轮机构:习题3
解:
* d a1 z1 2ha m 102.5mm
m=2.5mm
z2 54
a
m z1 z2 116.25mm 2
从而
d1 mz1 97.5mm, d2 mz2 135mm
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。
(完整word版)哈工大机械原理大作业凸轮DOC
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机械原理大作业二课程名称:机械原理设计题目: 凸轮机构设计院系:班级:设计者:学号:指导教师:哈尔滨工业大学一、设计题目如右图所示直动从动件盘形凸轮机构,选择一组凸轮机构的原始参数,据此设计该凸轮机构。
凸轮机构原始参数序号升程(mm)升程运动角升程运动规律升程许用压力角27130150正弦加速度30°回程运动角回程运动规律回程许用压力角远休止角近休止角100°余弦加速度60°30°80°二. 凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图凸轮推杆升程运动方程:)]512sin(2156[130s ϕππϕ-= )512sin(4.374)]512cos(1[156v 211ϕπϕπωω=-=a% t 表示转角,s 表示位移t=0:0.01:5*pi/6;%升程阶段s= [(6*t)/(5*pi )- 1/(2*pi )*sin(12*t/5)]*130; hold on plot(t ,s ); t= 5*pi/6:0。
01:pi; %远休止阶段s=130; hold on plot(t,s );t=pi :0.01:14*pi/9;%回程阶段s=65*[1+cos(9*(t-pi )/5)]; hold on plot(t ,s );t=14*pi/9:0.01:2*pi ;s=0;hold onplot(t,s);grid onhold off%t表示转角,令ω1=1t=0:0。
01:5*pi/6;%升程阶段v=156*1*[1-cos(12*t/5)]/pi hold onplot(t,v);t= 5*pi/6:0。
01:pi;v=0hold onplot(t,v);t=pi:0.01:14*pi/9;%回程阶段v=—117*1*sin(9*(t—pi)/5) hold onplot(t,v);t=14*pi/9:0。
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29(1)
机械原理大作业
课程名称:
机械原理
设计题目: 连杆机构运动分析
院 系: 汽车工程学院-车辆工程
班 级:
1201201
姓 名:
叶开
学 号:
120120129
指导教师:
王瑞
哈尔滨工业大学(威海)机械原理课程设计
齿轮传动机构运动简图
序 电机转速 号
输出轴转速
机械传动系统原始参数
为 ,定轴齿轮传动每对齿轮的最大传动比为 。 根据传动系统的原是参数可知,传动系统的总传动比为
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部分实现。设带传动的 传动比为 ,滑移齿轮的传动比为 ,定轴齿轮传动的传动比为 ,则总传动比
哈尔滨工业大学(威海)机械原理课程设计
令 =4 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 =1.94 滑移齿轮的传动比为 =5 =4.45 设定轴齿轮传动由 n 对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为
24.5
序号
项目
1 齿数
齿轮 9 齿轮 10
2 模数
3 压力角
4 齿顶高系数
5 顶隙系数
6 标准中心距
7 实际中心距
8 啮合角
齿轮 9
代号 m a
计算公式及计算结果 27 95 2 20 1 0.25 122 122 20 0
哈尔滨工业大学(威海)机械原理课程设计
9 变位系数
齿轮 10
10 齿顶高
44.4 27.7 25.9 1.7
带 传 动 滑移齿轮传动 定轴齿轮传动
最 大 传 最 大 模数 圆柱齿轮
动比 传 动
一对齿轮 模数
比
最大传动
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机械原理大作业
课程名称:机械原理
设计题目:连杆机构运动分析
院系:机械工程院
班级: xxxx
学号: xxxxx
设计者: xx
设计时间:2016年6月
一、题目
1-12:所示的六连杆机构中,各构件尺寸分别为:lAB =200mm,lBC=500mm,lCD=800mm,xF=400mm,xD=350mm,yD=350mm,w1=100rad/s,求构件5上的F点的位移、速度和加速度。
二、数学模型
1.建立直角坐标系
以F点为直角坐标系的原点建立直角坐标系X-Y,如下图所示。
2.机构结构分析
该机构由I级杆组RR(原动件AB)、II级杆组RRR(杆2、3)、II级杆组PRP (杆5、滑块4)组成。
3.各基本杆组运动分析 1.I级杆组RR(原动件AB)
已知原动件AB的转角
φ=0-2Π
原动件AB的角速度
w=10rad/s
原动件AB的角加速度
α=0
运动副A的位置
xA=-400,yA=0
运动副A的速度
vA=0,vA=0
运动副A的加速度
aA=0,aA=0
可得:
xB=xA+lAB*cos(φ)
yB=yA+lAB*sin(φ)
速度和加速度分析:
vxB=vxA-wl*AB*sin(Φ)
vyB=vyA+w*lAB*sin(φ)
axB=axA-w2*lAB*cos(φ)-e*lAB*sin(φ)
ayB=ayA-w2*lAB*sin(φ)+e*lAB*cos(φ)
2.II级杆组RRR(杆2、3)
杆2的角位置、角速度、角加速度
lBC=500mm,lCD=800mm,xD=350mm,yD=350mm,
ψ2=arctan﹛[Bo+﹙Ao²+Bo²-Co²﹚½]/﹙Ao+Bo﹚﹜
ψ3=arctan[﹙yC-yD)/(xC-xD)]
Ao=2*LBC(xD-xB) Bo=2*LBC(yD-yB)
lBD²=(xD-xB)²+(yD-yB)²
Co=lBC²+lBD²-lCD²
xC=xB+lBC*cos(ψ2)
yC=xB+lBC*sin(ψ2)
求导可得C点的角速度和角加速度。
3.II级杆组PRP(杆5、滑块4)
β=﹣arctan[﹙yC-yD﹚/﹙xC-xD)]
xF=0
yF=yD+xD*tan﹙β﹚-lEF
求导可得F点的速度和加速度.
三、程序设计
t=0:pi/50000:pi/50;
leng=length(t);
a=0;
x=-400+200*cos(a+100*t);
y=200*sin(a+100*t);
Vx=diff(x);
Vy=diff(y);
Ax=diff(x,2);
Ay=diff(y,2);
plot(x,y)
%由B点和D点确定杆的角位置、角速度和角加速度:
xb=200*cos(a + 100*t) - 400;
yb=200*sin(a + 100*t);
xd=350;
yd=350;
A0=2*500*(xd-xb);
B0=2*500*(yd-yb);
C0=500*500+(xd-xb).^2+(yd-yb).^2-800*800;
Q1=2.*atan(B0+(A0.*A0+B0.*B0-C0.*C0).^0.5/(A0+C0)); xc=xb+500*cos(Q1);
yc=yb+500*sin(Q1);
Q2=atan((yc-yd)./(xc-xd));
w1=diff(Q1);
w2=diff(Q2);
Vcx=diff(xc);
Vcy=diff(yc);
O1=diff(Q1,2);
O2=diff(Q2,2);
Acx=diff(xc,2);
Acy=diff(yc,2);
%已知杆CD的运动和移动副导路参数推出F点的运动:
EF=250;
xf=0;
yf=350+350*tan(pi-Q2)-EF;
Vfx=0;
Vfy=diff(yf);
Afx=0;
Afy=diff(Vfy);
for(m=1:(leng-1))
t1(m)=t(m);
end
for(m=1:(leng-2)) t2(m)=t(m); end
四、计算结果
令a=0,EF=250;
F点位移:
F点y方向位移图:
F点速度图:
F点加速度图:
(注:专业文档是经验性极强的领域,无法思考和涵盖全面,素材和资料部分来自网络,供参考。
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