机械原理大作业

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。可复制、编制，期待你的好评与关注）