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机械原理大作业1(六杆机构)

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六杆机构

六杆机构
大作业（一）
平面六杆机构的运动分析
1.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。 已知其尺寸参数如下表所示：
组 号 3-A
L1
26.5
Asin 3 Bcos 3 C 0
2
A 2l 1l3 sin 1 B 2l3 (l 1cos 1 l4 ) 式中： 2 2 2 2 C l2 l1 l3 l4 2l1 l4 cos 1
有：
x l4 l3c o s l o s2 ( 3 2 ' c e l s i n 3 l s i n ( ) 2 2 ye 3
y ye tan g xe x g ( x e x g ) 2 ( y y ) 2 l5 2 l6 2 e g cos 2 2l5 ( x e x g ) ( y y ) 2 e g 5 ' 5 5 ' y e l5 sin 5 ' y g tan 6 x e l5 cos 5 ' x g
322.59 299.43 285.25 276.08 269.39 263.77 258.21 251.4 239.86 216.63 187.66 166.33 153.4 145.85 141.4 138.64 136.71 135.07 133.37 131.38 128.95 126.01 122.52 118.5 113.99 109.04 103.67 97.868 91.565 84.606 76.759 67.689 56.881 43.29 24.225 355.19

机械原理课程设计大作业平面六杆机构

机械原理课程设计大作业平面六杆机构
evx=0:360;
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

机械原理大作业平面连杆机构报告

机械原理大作业平面连杆机构报告

平面连杆机构的运动分析（题号：平面六杆机构）一、题目说明图示为一平面六杆机构。

设已知各构件的尺寸如表1所示，又知原动件1以等角速度ω1=1 rad/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。

已知其尺寸参数如下表所示：二、题目分析1、建立封闭图形：L 1 + L 2= L 3+ L 4组号1ll2l 3 l 4 l 5 l 6 α A B C2-A2-B 2-C26.5 67.5 87.5 52.4 43.0 60l 2=116.6 l 2=111.6l 2=126.6L 1 + L 2= L 5+ L 6+AG2、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：化为矩阵形式为：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⋅⋅-⋅⋅+⋅-⋅+⋅⋅=⋅⋅+⋅⋅-⋅-⋅-⋅⋅-⋅⋅-=⋅⋅-⋅⋅⋅⋅=⋅⋅+⋅⋅-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⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅-⋅⋅=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅-⋅⋅-⋅⋅⋅-⋅--⋅-⋅-⋅⋅⋅-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 Lc 、角加速度分析：矩阵对时间求一阶导数，可得加速度矩阵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 yx E E三、流程图四、源程序#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<math.h>#define PI 3.1415926#define N 4void Solutionangle(double [18],double ); /*矢量法求角位移*/void Solutionspeed(double [N][N],double [N],double [18],double ); /*角速度求解*/void Solutionacceleration(double [N][N],double [N][N],double [N],double [18]);/*角加速度求解*/void GaussianE(double [N][N],double [N],double [N]);/*高斯消去*/void FoundmatrixA(double [18],double [N][N]); //创建系数矩阵Avoid FoundmatrixB(double [18],double ,double [N]);//创建系数矩阵Bvoid FoundmatrixDA(double [18],double [N][N]);//创建矩阵DAvoid FoundmatrixDB(double [18],double ,double [N]);//创建矩阵DB//定义全局变量double l1=26.5,l2=111.6,l3=67.5,l4=87.5,l5=52.4,l6=43.0;double l2g=65.0,xg=153.5,yg=41.7,inang=60*PI/180,as1=1.0;//主函数void main(){int i,j;FILE *fp;double shuju[36][18];double psvalue[18],a[N][N],da[N][N],b[N],db[N],ang1;//建立文件，并制表头if((fp=fopen("filel","w"))==NULL){printf("Cann't open this file.\n");exit(0);}fprintf(fp,"\n The Kinematic Parameters of Point 5\n"); fprintf(fp," ang2 ang3 ang5 ang6"); fprintf(fp," as2 as3 as5 as6"); fprintf(fp," aas2 aas3 aas5 aas6");fprintf(fp," xe ye vex vey aex aey\n");//计算数据并写入文件for(i=0;i<36;i++){ang1=i*PI/18;Solutionangle(psvalue,ang1);FoundmatrixB(psvalue,ang1,b);FoundmatrixA(psvalue,a);Solutionspeed(a,b,psvalue,ang1);FoundmatrixDA(psvalue,da);FoundmatrixDB(psvalue,ang1,db);Solutionacceleration(a,da,db,psvalue);for(j=0;j<4;j++){shuju[i][j]=psvalue[j]*180/PI;}for(j=4;j<18;j++){shuju[i][j]=psvalue[j];}fprintf(fp,"\n");for(j=0;j<18;j++)fprintf(fp,"%12.3f",shuju[i][j]);}fclose(fp);//输出数据for(i=0;i<36;i++){ang1=i*PI/18;printf("\n输出ang1=%d时的求解\n",i*10);printf("angle angspeed angacceleration E:\n"); for(j=0;j<4;j++)printf("%lf\t",shuju[i][j]);printf("\n");for(j=4;j<8;j++)printf("%lf\t",shuju[i][j]);printf("\n");for(j=8;j<12;j++)printf("%lf\t",shuju[i][j]);printf("\n");for(j=12;j<18;j++)printf("%lf\t",shuju[i][j]);printf("\n");}}/*矢量法求角位移*/void Solutionangle(double value[18],double ang1){double xe,ye,A,B,C,phi,alpha,csn,ang5g,d2,d,ang2,ang3,ang5,ang6; A=2*l1*l3*sin(ang1);B=2*l3*(l1*cos(ang1)-l4);C=l2*l2-l1*l1-l3*l3-l4*l4+2*l1*l4*cos(ang1);ang3=2*atan((A+sqrt(A*A+B*B-C*C))/(B-C));if(ang3<0)//限定ang3大小{ang3=2*atan((A-sqrt(A*A+B*B-C*C))/(B-C));}ang2=asin((l3*sin(ang3)-l1*sin(ang1))/l2);xe=l4+l3*cos(ang3)+l2g*cos(ang2-inang);ye=l3*sin(ang3)+l2g*sin(ang2-inang);phi=atan2((yg-ye),(xg-xe));d2=(yg-ye)*(yg-ye)+(xg-xe)*(xg-xe);d=sqrt(d2);csn=(l5*l5+d2-l6*l6)/(2.0*l5*d);alpha=atan2(sqrt(1.0-csn*csn),csn);ang5g=phi-alpha;ang5=ang5g-PI;ang6=atan2(ye+l5*sin(ang5g)-yg,xe+l5*cos(ang5g)-xg);value[0]=ang2;value[1]=ang3;value[2]=ang5;value[3]=ang6;value[12]=xe;value[13]=ye;//限定角度大小for(int i=0;i<4;i++){while(value[i]>2*PI)value[i]-=2*PI;while(value[i]<0)value[i]+=2*PI;}}/*角速度求解*/void Solutionspeed(double a2[N][N],double b2[N],double value[18],double ang1) {double ang2,ang3;ang2=value[0];ang3=value[1];double p2[N];GaussianE(a2,b2,p2);value[4]=p2[0];value[5]=p2[1];value[6]=p2[2];value[7]=p2[3];value[14]=-l3*value[5]*sin(ang3)-l2g*value[4]*sin(ang2-inang);value[15]=l3*value[5]*cos(ang3)+l2g*value[4]*cos(ang2-inang);}/*角加速度求解*/void Solutionacceleration(double a3[N][N],double da3[N][N],double db3[N],double value[18]){int i,j;double ang2,ang3;ang2=value[0];ang3=value[1];double bk[N]={0};double p3[N];for(i=0;i<N;i++){for(j=0;j<N;j++){bk[i]+=-da3[i][j]*value[4+j];}bk[i]+=db3[i]*as1;}GaussianE(a3,bk,p3);value[8]=p3[0];value[9]=p3[1];value[10]=p3[2];value[11]=p3[3];value[16]=-l3*value[9]*sin(ang3)-l3*value[5]*value[5]*cos(ang3)-l2g*value[8]*si n(ang2-inang)-l2g*value[4]*value[4]*cos(ang2-inang);value[17]=l3*value[9]*cos(ang3)-l3*value[5]*value[5]*sin(ang3)+l2g*value[8]*cos (ang2-inang)-l2g*value[4]*value[4]*sin(ang2-inang);}/*高斯消去法解矩阵方程*/void GaussianE(double a4[N][N],double b4[N],double p4[N]){int i,j,k;double a4g[N][N],b4g[N],t;for(i=0;i<N;i++)for(j=0;j<N;j++)a4g[i][j]=a4[i][j];for(i=0;i<N;i++)b4g[i]=b4[i];//使主对角线上的值尽可能大if(a4g[0][0]<a4g[1][0] && a4g[0][1]>a4g[1][1]){for(j=0;j<N;j++){t=a4g[0][j];a4g[0][j]=a4g[1][j];a4g[1][j]=t;}t=b4g[0];b4g[0]=b4g[1];b4g[1]=t;}if(a4g[2][2]<a4g[3][2] && a4g[2][3]>a4g[3][3]){for(j=0;j<N;j++){t=a4g[2][j];a4g[2][j]=a4g[3][j];a4g[3][j]=t;}t=b4g[2];b4g[2]=b4g[1];b4g[3]=t;}//初等行变换for(j=0;j<N;j++)for(i=0;i<N;i++){if(i!=j){for(k=0;k<N;k++)if(k!=j){a4g[i][k]-=a4g[i][j]/a4g[j][j]*a4g[j][k];} b4g[i]-=b4g[j]*a4g[i][j]/a4g[j][j];a4g[i][j]=0;}}for(i=0;i<N;i++)b4g[i]/=a4g[i][i];p4[0]=b4g[0];p4[1]=b4g[1];p4[2]=b4g[2];p4[3]=b4g[3];}//创建系数矩阵Avoid FoundmatrixA(double value5[18],double a5[N][N]){double ang2,ang3,ang5,ang6;ang2=value5[0];ang3=value5[1];ang5=value5[2];ang6=value5[3]; a5[0][0]=-l2*sin(ang2);a5[0][1]=l3*sin(ang3);a5[1][0]=l2*cos(ang2);a5[1][1]=-l3*cos(ang3);a5[2][0]=-l2*sin(ang2)-l2g*sin(ang2-inang);a5[2][2]=l5*sin(ang5);a5[2][3]=l6*sin(ang6);a5[3][0]=l2*cos(ang2)+l2g*cos(ang2-inang);a5[3][2]=-l5*cos(ang5);a5[3][3]=-l6*cos(ang6);a5[0][2]=a5[0][3]=a5[1][2]=a5[1][3]=a5[2][1]=a5[3][1]=0;}//创建系数矩阵Bvoid FoundmatrixB(double value6[18],double ang1,double b6[N]){b6[0]=b6[2]=l1*sin(ang1)*as1;b6[1]=b6[3]=-l1*cos(ang1)*as1;}//创建矩阵DAvoid FoundmatrixDA(double value7[18],double da7[N][N]){double ang2,ang3,ang5,ang6,as2,as3,as5,as6;ang2=value7[0];ang3=value7[1];ang5=value7[2];ang6=value7[3]; as2=value7[4];as3=value7[5];as5=value7[6];as6=value7[7];da7[0][0]=-l2*as2*cos(ang2);da7[0][1]=l3*as3*cos(ang3);da7[1][0]=-l2*as2*sin(ang2);da7[1][1]=l3*as3*sin(ang3);da7[2][0]=as2*(-l2*cos(ang2)-l2g*cos(ang2-inang));da7[2][2]=as5*l5*cos(ang5);da7[2][3]=as6*l6*cos(ang6);da7[3][0]=as2*(-l2*sin(ang2)-l2g*sin(ang2-inang));da7[3][2]=as5*l5*sin(ang5);da7[3][3]=as6*l6*sin(ang6);da7[0][2]=da7[0][3]=da7[1][2]=da7[1][3]=da7[2][1]=da7[3][1]=0; }//创建矩阵DBvoid FoundmatrixDB(double value8[18],double ang1,double db8[N]){db8[0]=db8[2]=l1*as1*cos(ang1);db8[1]=db8[3]=l1*as1*sin(ang1);}五、计算结果及相关曲线图：A组：数据图像角位移角速度角加速度E点的位移、速度及加速度六、体会及建议：这次的作业给了我们一次锻炼机会，让我们基本掌握了平面六杆机构解析算法的基本原理，从理论到程序实践，每一步都环环相扣，每一个结果都息息相关，最终在我们共同的努力下完成了本次作业。

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

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。

急回六杆机构工作原理

急回六杆机构工作原理

急回六杆机构工作原理六杆机构是一种常见的机械传动装置，由六个连杆构成，广泛应用于工程和工业领域。

其工作原理是通过连杆的运动来实现机械装置的运动和传动。

六杆机构的工作原理可以简单地理解为六个连杆在运动中相互连接，通过各个连接点的相对运动来实现整个机构的运动。

其中，两个连杆被固定在机构的底座上，被称为固定连杆，其余四个连杆则可以自由运动，被称为活动连杆。

在六杆机构中，有两个连接点是固定的，被称为固定点，其余的连接点则可以自由运动。

这些连接点的相对运动决定了六杆机构的工作方式和传动效果。

六杆机构的工作原理可以通过以下几个方面来解释：1. 运动约束：六杆机构通过连接点之间的约束关系来实现运动的限制。

各个连杆通过铰链或滑动副连接，使得连杆之间只能在特定的轨迹上运动，从而实现特定的机械运动。

2. 运动传递：六杆机构中的运动可以通过连杆的相对运动来传递。

当其中一个连杆运动时，其它连杆也会随之发生相应的运动，从而实现机构的整体运动。

3. 运动转换：六杆机构可以将一种运动形式转换为另一种运动形式。

通过合理地设计和安排连杆的长度和连接方式，可以实现将旋转运动转换为直线运动，或者将直线运动转换为旋转运动。

4. 运动控制：六杆机构的运动可以通过调节连杆的长度和连接点的位置来进行控制。

通过改变连杆的长度，可以改变连杆之间的相对位置关系，从而实现不同的运动效果。

六杆机构的工作原理可以应用于许多不同的机械装置中，如机械手臂、工业机械等。

在机械手臂中，六杆机构可以用于实现多自由度的运动，从而实现复杂的抓取和操纵操作。

在工业机械中，六杆机构可以用于实现平面运动，如传送带、切割机等。

六杆机构是一种基于连杆运动的传动装置，通过合理地安排连杆的位置和长度，可以实现不同的运动效果和传动功能。

其工作原理简单清晰，应用广泛，是机械工程领域中重要的研究和应用方向之一。

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 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。

机械原理大作业-连杆机构

机械原理大作业-连杆机构

设计内容
结论
1. 机构结构分析 1）计算机构自由度，确定机构是否有确定运动。
机构自度 F=1
本机构中，n= 5 ， pL= 7
，pH = 0
则有：F=3n-2PL –PH= 3*5-2*7=1
是否有确定
机构确定运动判断： 因 F= 1 ，原动件个数= 1 ，可知： 自由度等于原动件数，机构有确定 的运动。
➢ 求解速度 vB 、角速度 2 ： 矢量方程：
大小 ？ √ ？ 方向 ⊥BD ⊥OA ⊥AB
逆时针方向 ➢ 求解速度 vC 、2 杆质心 S2 的速度 vs2 ：
vB =1.57m/s 2 =0.36rad/s， 逆时针方向
vC =1.56m/s vs2 =1.53m/s
-3-
➢ 求解速度 vE 、角速度 4 ： 矢量方程：
动态静力学参数：m2=20 kg ， JS2 = 1.1 kg m2 ，m5=50 kg
表 2 阻抗力参数表
班级序号 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Fr /N
500 600 700
800
900
1000 1100 1200 1300 1400
-1-
机械原理模块训练一
二、 训练要求
通过对干草压缩机六杆机构进行结构分析、运动分析和力分析，对该设备的运动性能做出 定量的计算，为新设备的设计与评价提供依据。 机构结构分析：了解机构组成，学会对机构工作原理简图表达，判断机构的结构组成是否可行。 机构运动分析：已知原动件运动参数情况下，学会求解机构输出端和机构中关键点的运动参数。 机构动态静力分析：当已知工作阻力时，需要给机器配置动力，通过平衡力求解可以获得；当 机器安装时需要知道支座的反力，可通过动态静力分析获得。

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--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。

机械原理研究教学 六杆机构分析

机械原理研究教学 六杆机构分析

具有双停歇的六杆机构运动学性能分析（北京交通大学机械与电子控制工程学院，北京市海淀区100044）Study on theKinematics performance ofSix-bar Dwell Mechanism(School of Mechanical & Electronic Control Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China)摘要：本文主要研究的是通过利用运动仿真软件Workingmodel进行连杆机构运动仿真。

先在Workingmodel中画出的机构运动2D图，然后对机构进行仿真。

并且查看某些点的运动轨迹，最后得出所研究的构件的位置，速度，加速度图像。

通过对这些机构进行仿真，不仅学会使用分析软件，而且学会一些机械设计的方法。

关键字：Workingmodel，仿真，机构运动分析ABSTRACT: This paper mainly studies are by using motion simulation software Workingmodel for connecting rod mechanism’s simulation.First draw the mechanism motion in Workingmodel figure, then the simulation was carried out on the connecting rod mechanism.And analysis trajectory of some points.Finally,concluded the position, velocity, and acceleration curve of the frame member which we study. Through the simulated of these mechanism,I not only learn to use the design and software workingmodel, and learn some design methods. KEYS:Workingmodel，Simulation，Mechanism motionanalysis1.摘要 (1)2.引言 (3)2.1working model简介 (3)2.2working model优点 (3)3.机械结构分析 (4)3.1六杆机构自由度分析 (4)3.2六杆机构结构组成分析 (5)3.3 机构运动特性分析 (6)4.结论 (9)5.参考文献 (9)6.感想与收获 (10)2.1Workingmodel简介：Workingmodel是世界上最受欢迎的CAE工具，它是一种概念性设计的工具，可让用户创建模拟机构取代模糊、费时、不准确的机构计算。

六连杆机构原理

六连杆机构原理

六连杆机构原理六连杆机构是一种常见的机械传动装置，它由六个连杆组成，能够将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。

六连杆机构具有结构简单、运动稳定等特点，在机械工程中有着广泛的应用。

六连杆机构的基本结构由两个平行的基准连杆和四个连接连杆组成。

其中，基准连杆是固定不动的，连接连杆可以绕着基准连杆旋转。

通过调整各个连杆的长度和连接点的位置，可以实现不同的运动功能。

六连杆机构的运动原理可以通过以下几个步骤来描述：1. 首先，确定机构的运动要求和工作方式。

根据具体的应用需求，确定机构需要实现的运动模式，如直线运动、旋转运动或者复杂的轨迹运动。

2. 其次，设计连杆的长度和连接点的位置。

根据机构的运动要求，设计各个连杆的长度和连接点的位置。

通过调整这些参数，可以实现不同的运动功能。

3. 接着，确定连杆的转动方式。

六连杆机构中的连接连杆可以绕着基准连杆旋转，其转动方式可以通过选择合适的传动装置来实现，如齿轮传动、皮带传动等。

4. 然后，进行运动分析。

通过运动学分析，可以计算出各个连杆的角度和速度，从而确定机构的运动特性和性能。

5. 最后，进行实际制造和调试。

根据设计结果，制造出机构的各个零部件，并进行组装和调试。

通过实际运行测试，验证机构的性能和可靠性。

六连杆机构的应用非常广泛。

在工业生产中，六连杆机构可以用于传动和控制各种机械设备，如机床、自动化生产线等。

在汽车行业中，六连杆机构常被应用于发动机和悬挂系统中，实现高效的动力传输和运动控制。

此外，六连杆机构还可以用于机器人、航空航天设备等领域，为各种机械系统提供动力支持和运动控制。

六连杆机构是一种结构简单、运动稳定的机械传动装置，通过调整连杆的长度和连接点的位置，可以实现不同的运动功能。

它在工业生产、汽车、机器人等领域有着广泛的应用。

通过深入理解六连杆机构的原理和运动特性，可以为机械设计和工程应用提供有力的支持。

机械原理6杆机构设计实例

机械原理6杆机构设计实例

机械原理6杆机构设计实例机械原理中的六杆机构是一种基本的机械结构，由六个连杆组成，可以实现特定的运动和转换功能。

本文将为您提供一个六杆机构的设计实例，以便更好地理解其工作原理和应用。

1. 设计目标：我们的设计目标是创建一个六杆机构，可以将旋转运动转换为直线运动。

该机构将用于驱动一个线性推进器，以实现物体在直线轴上的移动。

2. 机构设计：为了实现我们的设计目标，我们选择了一种常见的六杆机构类型，即双曲线传动机构。

该机构由两个相交的双曲线连杆和四个普通连杆组成。

其中两个普通连杆连接驱动轴和双曲线连杆，另外两个普通连杆连接双曲线连杆和线性推进器。

3. 工作原理：当驱动轴旋转时，通过连杆的连接，双曲线连杆也开始旋转。

由于双曲线曲面的特性，使得连接在其上的普通连杆产生复杂的运动轨迹。

这种运动轨迹可以被利用，使得线性推进器在直线轴上产生直线运动。

4. 应用：这种六杆机构设计可以广泛应用于需要将旋转运动转换为直线运动的场景中。

例如，在自动化生产线中，可以使用该机构实现工件的装配和定位。

另外，在机床中，该机构也可以用于驱动刀具进行直线切削操作。

5. 设计考虑：在进行六杆机构设计时，需要考虑以下几个因素：- 机构尺寸：根据特定应用的需求，确定机构的尺寸和比例。

- 运动平稳性：为了确保机构运动平稳，需要进行合理的连杆长度和角度的选择。

- 载荷承受能力：根据应用场景中的负载要求，设计机构以承受相应的载荷。

- 动力传递效率：通过减少摩擦和能量损失来提高机构的动力传递效率。

6. 结论：通过设计一个六杆机构，我们成功地实现了将旋转运动转换为直线运动的目标。

该机构可以在自动化生产线和机床等领域中发挥重要作用。

在设计过程中，我们需要考虑机构尺寸、运动平稳性、载荷承受能力和动力传递效率等因素。

这个设计实例展示了六杆机构在实际应用中的重要性和灵活性。

以上就是关于机械原理六杆机构设计的一个实例解释。

通过这个例子，我们可以更好地理解六杆机构的工作原理和应用，以及设计过程中需要考虑的因素。

六杆机构运动分析

六杆机构运动分析

机械原理课程设计六杆机构运动分析学院：工程机械专业：机械设计制造及其自动化班级：25041004设计者：王东升于新宇2013年 1月8日一、分析题目如图1所示六杆机构，对其进行运动和动力分析。

已知数据如表1所示。

r1=r3=L2=110mm ,L4=600mm ,L AD=39mm ,n1=40r/min ,L CS4=220mm.图1 六杆机构二、分析内容（1）进行机构的结构分析；如2图所示，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。

A、C、B、D、E处运动副为低副（6个转动副，1个移动副），共7个，即P l=7。

则机构的自由度为：F=3n-2P l=3Χ5-2Χ7=1。

图2（a）图2(b) 图2(c)如图2，拆出基本杆组，(a)为原动件，（b）、（c）为二级杆组，该机构是由机架0、原动件1和2个Ⅱ级杆组组成，故该机构是Ⅱ级机构。

（2）绘制滑块E的运行线图；利用JYCAE软件求解。

1、将题设所给的原始数据（机构的活动构件数、转动副数、移动副数、己知长度值总数和机构的自由度）分别输入JYCAE软件中，如图3：图3—1图3—2图3—3图3—42、机构的运动分析输入完所有的原始数据以后，开始运动分析。

求E点的运动线图，要选取基本单元5，但是利用基本单元5的条件是已知C点的运动状态，所以先利用基本单元1、2求得C点的运动状态，然后求的E点运动线图。

如图4。

图4—1 解得B点运动参数图4—2 解得C点运动参数图4—3 解得E点运动参数共选取3个基本单元，如图4—4，然后运算。

图4—4运算后，E点运动参数如表1，运动线图如图5。

表1 点E的x、y方向的运动参数图5 点E运动线图（3）绘制构件3和4的运动线图；由（2）可知各点运动参数，继续上述程序求解。

如下图：求构件3运动线图是，选取基本单元6中的摆动倒杆（1），如图6—1，运算后，运动参数如表2，运动线图如图6—2。

图6—1表2 构件3的运动参数图6—2求构件4运动线图时，选取基本单元6中的摆动倒杆（1），如图6—3，运算后，运动参数如表3，运动线图如图6—2。

六杆式压缩机构工作原理

六杆式压缩机构工作原理

六杆式压缩机构工作原理宝子，今天咱们来唠唠这个六杆式压缩机构的工作原理，可有趣啦！咱先得知道这个六杆式压缩机构是个啥样子的。

你就想象一下啊，有六根杆儿，它们可不是随随便便凑在一起的，就像一个小团队一样，每个杆儿都有自己的任务呢。

这六根杆儿连接起来形成了一个独特的结构，这个结构就像是一个精心设计的小机器人家族，为了完成压缩这个大任务而存在。

那它到底是怎么开始工作的呢？你看啊，当有动力输入的时候，就像是有人给这个小机器人家族下达了命令。

其中有一根杆儿，咱就把它想象成这个家族里的大力士吧，它首先动起来。

这个大力士杆儿一动，就像牵一发而动全身一样，因为它和其他的杆儿都是相连的呀。

这个大力士杆儿的运动就会传递给它旁边的杆儿。

旁边的杆儿呢，就像是被大力士拉着一起玩耍的小伙伴。

它们开始跟着改变自己的位置和姿态。

这时候，整个六杆结构就开始变形啦，就像一个会变形的超级英雄一样。

在这个变形的过程中呢，有一部分的结构就开始对需要压缩的东西施加压力啦。

比如说，如果是压缩空气，那就会有一个小空间开始慢慢变小。

这个空间就像是一个小房子，房子的墙壁就是由这些杆儿组成的一部分。

随着杆儿的运动，房子越来越小，里面的空气就被挤得紧紧的。

这里面还有一些很巧妙的地方哦。

这些杆儿之间的连接点就像是关节一样。

它们可以灵活地转动，保证整个机构能够顺利地工作。

如果把这个六杆式压缩机构比作一个人的话，这些关节要是不灵活了，那可就没法好好工作啦。

就像人要是关节疼，走路都费劲，这个机构要是关节不灵活，压缩工作就没法顺利进行了。

而且啊，这六杆式压缩机构在工作的时候，就像是一场精心编排的舞蹈。

每根杆儿的运动速度和幅度都是有一定规律的。

它们相互配合，不会乱了节奏。

有时候一根杆儿动得快一点，就像是舞蹈里的领舞，带着其他杆儿一起动。

有时候又会大家一起缓缓地移动，就像集体舞里的整齐划一的动作。

再说说这个压缩的力度是怎么控制的呢？其实啊，和动力输入的大小有关。

如果动力输入大一点，就像给这个小机器人家族打了一针强心剂，它们工作起来就更带劲，压缩的力度也就更大。

平面六杆机构设计

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。

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。

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车辆1302 高小凡41340142
车辆1302 张藜千41340138
1、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 12
P 13 P 23
速度分析：
若1的角速度为w1，则V（P
12）=l1*w1
V(P23)= [V（P12）/|P12P13|]*|P13P23 | w3= V(P23)/l3
w6= V(P23)/| P23P26 |
（1）角速度比m
v=
w
6/
w
2=l1sinv/l3sinu
v=0, m
v=0,
w
6=0,此时构件1、2共线，机构处于极限位置；
（2）m
v=
w
6/
w
2=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，P45
P14，P24，P34，
P13，P23
P12
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。

9、在实验课搭建机构成功，可以运行并完成运行轨迹，实现摆动搅拌功能
10、机构的优点：结构简单稳定，经济实用，用途广泛，不易损坏并且没有死点；
缺点：有急回特性，该机构为完成摆动搅拌功能时，无须有急回。

改进：如图，通过修改各杆长去除机构的特性。

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