机械原理大作业-连杆设计(32题)
哈尔滨工业大学机械原理大作业_连杆26题
1.运动分析题目如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为AB=108mm，EF=320mm，BC=CE=CD=200mm，FG=162mm，AD=258mm，AG=514mm，DG=384mm，β=80º，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.机构的结构分析，组成机构的基本杆组划分3.各基本杆组的运动分析数学模型（1）RR基本杆组：delt=0xB = xA + AB * Cos(f + delt)yB = yA + AB* Sin(f + delt)vxB = vxA - w * AB * Sin(f + delt)vyB = vyA + w * AB* Cos(f + delt)axB = axA - w ^ 2 * AB * Cos(f + delt):ayB = ayA - w ^ 2 * AB* Sin(f + delt)(2)RRR基本杆组Ci = lbc * Cos(fbc)Si = lbc * Sin(fbc)Cj = lcd * Cos(fcd)Sj = lcd * Sin(fcd)G1 = Ci * Sj - Cj * Siwbc = (Cj * (vxD - vxB) + Sj * (vyD - vyB)) / G1wcd = (Ci * (vxD - vxB) + Si * (vyD - vyB)) / G1vxC = vxB - wbc * lbc * Sin(fbc)vyC = vyB + wbc * lbc * Cos(fbc)G2 = axD - axB + wbc ^ 2 * Ci - wcd ^ 2 * CjG3 = ayD - ayB + wbc ^ 2 * Si - wcd ^ 2 * Sjebc = (G2 * Cj + G3 * Sj) / G1ecd = (G2 * Ci + G3 * Si) / G1axC = axB - ebc * lbc * Sin(fbc) - wbc ^ 2 * lbc * Cos(fbc)ayC = ayB + ebc * lbc * Cos(fbc) - wbc ^ 2 * lbc * Sin(fbc)EB = 2 * BC * Cos(febc)xE = xB + EB* Cos(fbc + febc)yE = yB + EB * Sin(fbc + febc)vxE = vxB – wbc * EB* Sin(fbc + febc)vyE = vyB + wbc * EB* Cos(fbc + febc)axE = axB - wbc ^ 2 * EB * Cos(fbc + delt) - ebc * EB * Sin(fbc + febc)ayE = ayB - wbc ^ 2 * leb * Sin(fbc + delt) + ebc * leb * Sin(fbc + febc) Ci = lef * Cos(fef)Si = lef * Sin(fef)Cj = lfg * Cos(ffg)Sj = lfg * Sin(ffg)G1 = Ci * Sj - Cj * Siwef = (Cj * (vxG - vxE) + Sj * (vyG - vyE)) / G1wfg = (Ci * (vxG - vxE) + Si * (vyG - vyE)) / G1vxF = vxE - wef * lef * Sin(fef)vyF = vyE + wef * lef * Cos(fef)G2 = axG - axE + wef ^ 2 * Ci - wfg ^ 2 * CjG3 = ayG - ayE + wef ^ 2 * Si - wfg ^ 2 * Sjeef = (G2 * Cj + G3 * Sj) / G1efg = (G2 * Ci + G3 * Si) / G1axF = axE - eef * lef * Sin(fef) - wef ^ 2 * lef * Cos(fef)ayF = ayE + eef * lef * Cos(fef) - wef ^ 2 * lef * Sin(fef)4.计算编程Dim xA As DoubleDim yA As DoubleDim vxA As DoubleDim vyA As DoubleDim axA As Double 'A '点加速度x轴分量Dim ayA As Double 'A '点加速度y轴分量Dim xB As Double 'B'点'x轴坐标Dim yB As Double 'B点y轴坐标Dim vxB As Double 'B点速度x轴分量Dim vyB As Double 'B点速度y轴分量Dim axB As Double 'B点加速度x轴分量Dim ayB As Double 'B点加速度y轴分量Dim xC As Double 'C点x轴坐标Dim yC As Double C'点y轴坐标Dim vxC As Double 'C点速度x轴分量Dim vyC As Double 'C点速度y轴分量Dim axC As Double 'C点加速度x轴分量Dim ayC As Double 'C点加速度y轴分量Dim xD As Double 'D点x轴坐标Dim yD As Double 'D点y轴坐标Dim vxD As Double 'D点速度x轴分量Dim vyD As Double 'D点速度y轴分量Dim axD As Double 'D点加速度x轴分量Dim ayD As Double 'D点加速度y轴分量Dim xE As Double 'E点x轴坐标Dim yE As Double 'E点y轴坐标Dim vxE As Double 'E点速度x轴分量Dim vyE As Double 'E点速度y轴分量Dim axE As Double 'E点加速度x轴分量Dim ayE As Double 'E点加速度y轴分量Dim xF As Double 'F点x轴坐标Dim yF As Double 'F点y轴坐标Dim vxF As Double 'F点速度x轴分量Dim vyF As Double 'F点速度y轴分量Dim axF As Double 'F点加速度x轴分量Dim ayF As Double 'F点加速度y轴分量Dim xG As Double 'G点x轴坐标Dim yG As Double 'G点y轴坐标Dim vxG As Double 'G点速度x轴分量Dim vyG As Double 'G点速度y轴分量Dim axG As Double 'G点加速度x轴分量Dim ayG As Double 'G点加速度y轴分量Dim delt As Double ' AB杆初始转角Dim lab As Double 'AB杆长Dim lbc As Double 'BC杆长Dim lcd As Double ' CD杆长Dim lce As Double 'CE杆长Dim lef As Double 'EF杆长Dim lfg As Double 'FG杆长Dim leb As Double 'ED杆长Dim f As Double 'AB杆转角Dim fbc As Double 'BC杆转角Dim fcd As Double 'CD杆转角Dim fce As Double 'CE杆转角Dim fef As Double 'EF杆转角Dim ffg As Double 'FG杆转角Dim fge As Double 'ge杆转角Dim w As Double 'AB杆角速度Dim wbc As Double ' BC角速度Dim wcd As Double 'CD角速度Dim wce As Double 'CE角速度Dim wef As Double 'EF角速度Dim wfg As Double 'FG角速度Dim e As Double 'AB杆角加速度Dim ebc As Double ' BC杆角加速度Dim ecd As Double 'CD杆角加速度Dim ece As Double 'CE杆角加速度Dim eef As Double 'EF杆角加速度Dim efg As Double 'FG杆角加速度Dim LBD As Double 'BD距离Dim leg As Double 'EG距离Dim JCBD As Double '角CBDDim jfeg As Double '角FEGDim fBD As Double 'BD转角Dim feg As Double 'EG转角Dim Ci As DoubleDim Cj As DoubleDim Si As DoubleDim Sj As DoubleDim G1 As DoubleDim G2 As DoubleDim G3 As DoubleDim val As DoubleDim pi As DoubleDim pa As DoubleDim febc As Double '角EBCDim i As DoubleDim fj1 As DoublePrivate Sub Command1_Click() '求点E的轨迹Picture1.Scale (-300, 400)-(10, -15)Picture1.Line (-300, 0)-(10, 0) 'XPicture1.Line (0, 400)-(0, -15) 'YFor i = -300 To 0 Step 50 'X轴坐标Picture1.DrawStyle = 2Picture1.Line (i, 400)-(i, 0)Picture1.CurrentX = i - 10: Picture1.CurrentY = 0 Picture1.Print iNext iFor i = 0 To 350 Step 50 'Y轴坐标Picture1.DrawStyle = 2Picture1.Line (0, i)-(-400, i)Picture1.CurrentX = -20: Picture1.CurrentY = i + 7 Picture1.Print iNext iFor fj1 = 0 To 360 Step 0.01f = fj1 * paCall RR1Call RRR1Call RR2Picture1.PSet (xE, yE)Next fj1End SubPrivate Sub Command2_Click() '求构件5的角位移Picture2.Scale (-20, 5)-(380, -0.5)Picture2.Line (-20, 0)-(380, 0) 'XPicture2.Line (0, 3)-(0, -0.5) 'YFor i = 0 To 360 Step 30 'X轴坐标Picture2.DrawStyle = 2Picture2.Line (i, 3)-(i, 0)Picture2.CurrentX = i - 10: Picture2.CurrentY = 0 Picture2.Print iNext iFor i = -0.5 To 3 Step 0.5 'Y轴坐标Picture2.Line (0, i)-(380, i)Picture2.CurrentX = -25: Picture2.CurrentY = i Picture2.Print iNext iFor fj1 = 0 To 360 Step 0.01f = fj1 * paCall RR1Call RRR1Call RR2Call RRR2Picture2.PSet (fj1, ffg)Next fj1End SubPrivate Sub Command3_Click() '求构件5的角速度Picture3.Scale (-20, 10)-(380, -10)Picture3.Line (-20, 0)-(380, 0) 'XPicture3.Line (0, 10)-(0, -10) 'YFor i = 0 To 360 Step 30 'X轴坐标Picture3.DrawStyle = 2Picture3.Line (i, 10)-(i, -10)Picture3.CurrentX = i - 10: Picture3.CurrentY = 0 Picture3.Print iNext iFor i = -8 To 8 Step 2 'Y轴坐标Picture3.Line (0, i)-(380, i)Picture3.CurrentX = -20: Picture3.CurrentY = i Picture3.Print iNext iFor fj1 = 0 To 360 Step 0.01f = fj1 * paCall RR1Call RRR1Call RR2Call RRR2Picture3.PSet (fj1, wfg)Next fj1End SubPrivate Sub Command4_Click() '求构件5的角加速度Picture4.Scale (-20, 300)-(380, -200)Picture4.Line (-20, 0)-(380, 0) 'XPicture4.Line (0, 300)-(0, -200) 'YFor i = 0 To 360 Step 30 'X轴坐标Picture4.DrawStyle = 2Picture4.Line (i, 300)-(i, -200)Picture4.CurrentX = i - 10: Picture4.CurrentY = 0 Picture4.Print iNext iFor i = -200 To 300 Step 50 'Y轴坐标Picture4.Line (0, i)-(380, i)Picture4.CurrentX = -25: Picture4.CurrentY = i + 5 Picture4.Print iNext iFor fj1 = 0 To 360 Step 0.01f = fj1 * paCall RR1Call RRR1Call RR2Call RRR2Picture4.PSet (fj1, efgNext fj1End SubPrivate Sub Form_Load() '赋初值lab = 108lce = 200lbc = 200lcd = 200lef = 320lfg = 162w = 10e = 0delt = 0xA = 0yA = 0vyA = 0axA = 0ayA = 0xD = -178.311284yD = 186.464704vxD = 0vyD = 0axD = 0ayD = 0xG = -514yG = 0vxG = 0vyG = 0axG = 0ayG = 0pi = 3.1415926pa = pi / 180febc = pa * 50End SubPrivate Sub RR1() 'RR基本杆组xB = xA + lab * Cos(f + delt)yB = yA + lab * Sin(f + delt)vxB = vxA - w * lab * Sin(f + delt)vyB = vyA + w * lab * Cos(f + delt)axB = axA - w ^ 2 * lab * Cos(f + delt) - e * lab * Sin(f + delt)ayB = ayA - w ^ 2 * lab * Sin(f + delt) + e * lab * Sin(f + delt)End SubPrivate Sub RR2() 'RR基本杆组leb = 2 * lbc * Cos(febc)xE = xB + leb * Cos(fbc + febc)yE = yB + leb * Sin(fbc + febc)vxE = vxB - wbc * leb * Sin(fbc + febc)vyE = vyB + wbc * leb * Cos(fbc + febc)axE = axB - wbc ^ 2 * leb * Cos(fbc + delt) - ebc * leb * Sin(fbc + febc) ayE = ayB - wbc ^ 2 * leb * Sin(fbc + delt) + ebc * leb * Sin(fbc + febc) End SubPrivate Sub RRR1() 'RRR基本杆组LBD = Sqr((xD - xB) ^ 2 + (yD - yB) ^ 2)If LBD > lbc + lcd And LBD < Abs(lbc - lcd) ThenIf MsgBox("RRR杆组杆长不符合要求", vbOKOnly, "提示") = 1 Then EndEnd IfElseEnd IfIf LBD < lbc + lcd And LBD > Abs(lbc - lcd) Then val = (lbc ^ 2 + LBD ^ 2 - lcd ^ 2) / (2 * lbc * LBD) JCBD = Atn(-val / Sqr(-val * val + 1)) + 2 * Atn(1) ElseEnd IfIf LBD = lbc + lcd ThenJCBD = 0ElseEnd IfIf LBD = Abs(lbc - lcd) ThenIf lbc > lcd ThenJCBD = 0ElseEnd IfIf lbc < lcd ThenJCBD = piElseEnd IfElseEnd IfIf xD > xB And yD >= yB Then '第一象限fBD = Atn((yD - yB) / (xD - xB))ElseEnd IfIf xD = xB And yD > yB ThenfBD = pi / 2ElseEnd IfIf xD < xB And yD >= yB Then '第二象限fBD = pi + Atn((yD - yB) / (xD - xB))ElseEnd IfIf xD < xB And yD < yB Then '第三象限fBD = pi + Atn((yD - yB) / (xD - xB))ElseEnd IfIf xD = xB And yD < yB ThenfBD = 3 * pi / 2ElseEnd IfIf xD > xB And yD <= yB Then '第四象限fBD = 2 * pi + Atn((yD - yB) / (xD - xB))ElseEnd Iffbc = fBD - JCBDxC = xB + lbc * Cos(fbc)yC = yB + lbc * Sin(fbc)If xC > xD And yC >= yD Then '第一象限fcd = Atn((yC - yD) / (xC - xD))ElseEnd IfIf xC = xD And yC >= yD Thenfcd = pi / 2ElseEnd IfIf xC < xD And yC >= yD Then '第二象限fcd = pi + Atn((yC - yD) / (xC - xD))ElseEnd IfIf xC < xD And yC < yD Then '第三象限fcd = pi + Atn((yC - yD) / (xC - xD))ElseEnd IfIf xC = xD And yC < yD Thenfcd = 3 * pi / 2ElseEnd IfIf xC > xD And yC <= yD Then '第四象限fcd = 2 * pi + Atn((yC - yD) / (xC - xD))ElseEnd IfCi = lbc * Cos(fbc)Si = lbc * Sin(fbc)Cj = lcd * Cos(fcd)Sj = lcd * Sin(fcd)G1 = Ci * Sj - Cj * Siwbc = (Cj * (vxD - vxB) + Sj * (vyD - vyB)) / G1 wcd = (Ci * (vxD - vxB) + Si * (vyD - vyB)) / G1 vxC = vxB - wbc * lbc * Sin(fbc)vyC = vyB + wbc * lbc * Cos(fbc)G2 = axD - axB + wbc ^ 2 * Ci - wcd ^ 2 * CjG3 = ayD - ayB + wbc ^ 2 * Si - wcd ^ 2 * Sj ebc = (G2 * Cj + G3 * Sj) / G1ecd = (G2 * Ci + G3 * Si) / G1axC = axB - ebc * lbc * Sin(fbc) - wbc ^ 2 * lbc * Cos(fbc)ayC = ayB + ebc * lbc * Cos(fbc) - wbc ^ 2 * lbc * Sin(fbc)End SubPrivate Sub RRR2() 'RRR基本杆组leg = Sqr((xG - xE) ^ 2 + (yG - yE) ^ 2)If leg > lef + lfg And leg < Abs(lef - lfg) ThenIf MsgBox("RRR杆组杆长不符合要求", vbOKOnly, "提示") = 1 Then EndElseEnd IfElseEnd IfIf leg < lef + lfg And leg > Abs(lef - lfg) Thenval = (lef ^ 2 + leg ^ 2 - lfg ^ 2) / (2 * lef * leg)jfeg = Atn(-val / Sqr(-val * val + 1)) + 2 * Atn(1)ElseEnd IfIf leg = lef + lfg Thenjfeg = 0ElseEnd IfIf leg = Abs(lef - lfg) ThenIf lef > lfg Thenjfeg = 0ElseEnd IfIf lef < lfg Thenjfeg = piElseEnd IfElseEnd IfIf xG > xE And yG >= yE Then '第一象限feg = Atn((yG - yE) / (xG - xE))ElseEnd IfIf xG = xE And yG > yE Thenfeg = pi / 2ElseEnd IfIf xG < xE And yG >= yE Then '第二象限feg = pi + Atn((yG - yE) / (xG - xE))ElseEnd IfIf xG < xE And yG < yE Then '第三象限feg = pi + Atn((yG - yE) / (xG - xE)) ElseEnd IfIf xG = xE And yG < yE Thenfeg = 3 * pi / 2ElseEnd IfIf xG > xE And yG <= yE Then '第四象限feg = 2 * pi + Atn((yG - yE) / (xG - xE)) ElseEnd Iffef = feg - jfegxF = xE + lef * Cos(fef)yF = yE + lef * Sin(fef)If xF > xG And yF >= yG Then '第一象限ffg = Atn((yF - yG) / (xF - xG))ElseEnd IfIf xF = xG And yF >= yG Thenffg = pi / 2ElseEnd IfIf xF < xG And yF >= yG Then '第二象限ffg = pi + Atn((yF - yG) / (xF - xG)) ElseEnd IfIf xF < xG And yF < yG Then '第三象限ffg = pi + Atn((yF - yG) / (xF - xG)) ElseEnd IfIf xF = xG And yF < yG Thenffg = 3 * pi / 2ElseEnd IfIf xF > xG And yF <= yG Then '第四象限ffg = 2 * pi + Atn((yF - yG) / (xF - xG)) ElseEnd IfCi = lef * Cos(fef)Si = lef * Sin(fef)Cj = lfg * Cos(ffg)Sj = lfg * Sin(ffg)G1 = Ci * Sj - Cj * Siwef = (Cj * (vxG - vxE) + Sj * (vyG - vyE)) / G1wfg = (Ci * (vxG - vxE) + Si * (vyG - vyE)) / G1vxF = vxE - wef * lef * Sin(fef)vyF = vyE + wef * lef * Cos(fef)G2 = axG - axE + wef ^ 2 * Ci - wfg ^ 2 * CjG3 = ayG - ayE + wef ^ 2 * Si - wfg ^ 2 * Sjeef = (G2 * Cj + G3 * Sj) / G1efg = (G2 * Ci + G3 * Si) / G1axF = axE - eef * lef * Sin(fef) - wef ^ 2 * lef * Cos(fef)ayF = ayE + eef * lef * Cos(fef) - wef ^ 2 * lef * Sin(fef)End Sub5．结果及分析图1 E点的运动轨迹（1）由图1所示，E点的运动轨迹呈稍倾斜“8字形”。
哈工大机械原理大作业连杆机构设计28
Harbin Institute of Technology机械原理大作业(一)课程名称：机械原理设计题目：连杆机构设计28院系：班级：设计者：学号：指导教师：丁刚陈明设计时间：2014年6月哈尔滨工业大学能源科学与工程学院一．题目（1-28）如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为AB=61mm，EF=132mm，BC=CE=CD=200mm，FG=160mm，AD=152mm，AG=472mm，DG=332mm，114β=︒，构建1的角速度为110/ rad sω=，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。
二．连杆机构结构分析该机构由包括机架在内的6个构件组成的，各构件之间运动约束都是转动副，其中，杆1为机构的原动件，杆2、3、4、5为从动件。
杆2和杆3组成了1个RRR型Ⅱ级基本杆组，杆4和杆5组成了1个RRR型Ⅱ级基本杆组。
图1 原动件图 2 RRR型II级杆组图表 1 RRR型II级杆组三．组成机构各基本杆组的运动分析数学模型1．原动件杆1的数学模型图 4 原动件杆11) 位置分析 ⎩⎨⎧+=+=ii A B ii A B l y y l x x ϕϕsin cos 2) 速度和加速度分析将上式对时间t 求导，可得速度方程： ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+==-==i i A B B i i A B Bl y y dt dy l x x dtdx ϕϕϕϕcos cos 将上式对时间t 求导，可得加速度方程: ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-==--==i i i i i i A B B i i i i i iA B B l l y y dt y d l l x x dt x d ϕϕϕϕϕϕϕϕcos sin sin cos 222222 (2) 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 i 、l j 和两外副B 、D 的位置和运动时，求内副C 的位置及运动以及两杆的角位置、角运动。
第8章(连杆)习题解
3） 作F1F’2、F’2 F’3垂直平分线,其交点即为第一位置的铰接点.
F’3
E
C2
C3
B
C1
A D
F1பைடு நூலகம்
F2
F3
8-17 图示为某仪表采用的摇杆滑块机构，若已知滑块和摇
杆的对应位置为S1=36mm，S12=8mm， S23=9mm， φ
12=25°， φ23=35° ，摇杆的第二位置在铅垂方向上。滑块上 铰链点取在B点，偏距e=28mm。试确定曲柄和连杆长度。
解： 1）计算极位夹角q q 180 K 1 36
K 1
2）按照急回机构作图
lAB l ( AC2 AC1) / 2 lBC l ( AC2 AC1) / 2
B
2q
amax ?
A
D amax
e
C1 C’
C
C2
H
B
B点轨迹
C A
D
E Ｃ点轨迹
F
最小传动角出现在ＡＢ与ＡＤ共线处，比较 1, 2, min=min ［ 1, 2 ］
1）用反转法求相对位置、相对运动轨迹 。 (因求摇杆C点,所以将摇杆AC变为机架)
2）将C2B2、C3B3转到C1B1位置,求出相应B’2 、B’3
AC2B2 AC1B2' AC3B3 AC1B3'
3） 作B1B’2、B’2 B’3垂直平分线,其交点即为第一位置的铰接点.
Ⅲ
ⅡⅠ
B3 B2 B1
A
C1
2
4
D
C C2
3
D
且Lmin=l1为机架
双曲柄机构，C,D均为摆动副
平面连杆机构及其设计习题及答案
04 平面连杆机构及其设计1.在 条件下，曲柄滑块机构具有急回特性。
2.机构中传动角γ和压力角α 之和等于 。
3.在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时， 只能获得 机构。
4.平面连杆机构是由许多刚性构件用 联接而形成的机构。
5.在图示导杆机构中，AB 为主动件时，该机构传动角的值为 。
6.在摆动导杆机构中，导杆摆角ψ£=30o ，其行程速度变化系数K 的值为 。
7.在四杆机构中AB BC CD AD AD ====40406060,,,,为机架，该机构是 。
8.铰链四杆机构具有急回特性时其极位夹角θ值 ，对心曲柄滑块机构的θ值 ， 所以它 急回特性，摆动导杆机构 急回特性。
9.对心曲柄滑块机构曲柄长为a ，连杆长为b ，则最小传动角γmin 等于 ，它出现在 位置。
10.在四连杆机构中，能实现急回运动的机构有（1） ，(2) ，（3） 。
11.铰 链 四 杆 机 构 有 曲 柄 的 条 件 是 ，双 摇 杆机 构 存 在 的 条 件是 。
(用 文 字 说 明 ）12.图示运动链，当选择 杆为机架时为双曲柄机构；选择 杆为机架时为 双摇杆机构；选择 杆为机架时则为曲柄摇杆机构。
13.在曲柄滑块机构中，若以曲柄为主动件、滑块为从动件，则不会出现“死点位置”，因最小传动角γmin>，最大压力角αmax<；反之，若以滑块为主动件、曲柄为从动件，则在曲柄与连杆两次共线的位置，就是，因为该处γmin=，αmax=。
14.当铰链四杆机构各杆长为：a=50mm，b=60mm，c=70 mm，d=200mm。
则四杆机构就。
15.当四杆机构的压力角α=90︒时，传动角等于，该机构处于位置。
16.在曲柄摇杆机构中，最小传动角发生的位置在。
17.通常压力角α是指间所夹锐角。
18.铰链四杆机构曲柄、连杆、机架能同时共线的条件是。
19.一对心式曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成机构。
哈工大机械原理大作业连杆
哈工大机械原理大作业-连杆连杆是机械原理中常见的机构之一，也是机械工程中非常重要的部件。
它由两个旋转接头和一个连接两个旋转接头的杆件组成。
连杆广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机、泵、机床等。
本文将介绍连杆的工作原理、应用以及设计要点。
连杆的工作原理是将旋转运动转化为直线运动或将直线运动转化为旋转运动。
它通过两个旋转接头的运动将杆件上的一个点的运动转化为另一个点的运动。
连杆的运动有两种基本形式：一是曲柄连杆机构，二是摇杆连杆机构。
曲柄连杆机构中，一个旋转接头为曲柄，另一个旋转接头为连杆；摇杆连杆机构中，一个旋转接头为摇杆，另一个旋转接头为连杆。
连杆广泛应用于各种机械设备中。
在汽车发动机中，连杆将曲轴的旋转运动转化为活塞的直线运动，从而驱动汽缸的工作；在泵中，连杆将电机的旋转运动转化为柱塞的直线运动，从而产生压力；在机床中，连杆将电机的旋转运动转化为工作台的直线运动，从而实现加工。
设计连杆时需要考虑一些要点。
首先是连杆的材料选择和尺寸设计。
连杆需要承受较大的力和扭矩，因此需要选择具有较高强度和刚度的材料。
同时，根据应用需求和力学原理，设计连杆的尺寸，以确保其能够承受正常工作条件下的负荷。
其次是连杆的润滑和密封。
连杆在工作过程中需要润滑剂来减少摩擦和磨损，同时需要密封装置来防止润滑剂泄漏。
因此，设计连杆时需要考虑润滑剂的供给和密封装置的设计。
最后是连杆的制造和装配。
连杆的制造需要保证其精度和质量，以确保其运转平稳和可靠。
在装配过程中，需要按照设计要求进行装配，同时进行必要的调试和检测，以确保连杆的工作性能符合要求。
总之，连杆是机械工程中非常重要的部件，广泛应用于各种机械设备中。
设计和制造连杆需要考虑材料选择、尺寸设计、润滑和密封以及制造和装配等方面的要点。
通过合理的设计和制造，可以确保连杆的工作性能和可靠性，从而提高机械设备的工作效率和寿命。
哈工大机械原理连杆和凸轮大作业24题
班级学号机械原理大作业说明书题目 1、连杆机构运动分析2、凸轮机构设计学生姓名1连杆机构运动分析1.设计题目：一、先建立如下坐标系：二、划分杆组如下，进行结构分析：该机构由I级杆组RR（如图1）、II级杆组RPR（如图2、3）和II级杆组RRP（如图4）组成。
（1）（2）（3）（4）三、运动分析数学模型：（1）同一构件上点的运动分析：如右图所示的原动件1,已知杆1的角速度=10/rad s ω，杆长1l =170mm,A y =0，A x =110mm 。
可求得下图中B 点的位置B x 、B y ，速度xB v 、yB v ，加速度xB a 、yB a 。
θcos 1l xB =，θsin 1l yB =θωυsin 1l xB -=，θωυcos 1l yB =，222B2==-cos =-BxB i d x a l x dt ωϕω2222==-sin =-B yB i B d y a l y dtωϕω。
（2）RPRII 级杆组的运动分析：a. 如右图所示是由2个回转副和1个移动副组成的II 级组。
已知两个外运动副C 、B 的位置（B x 、B y 、c x =110mm 、C y =0）、速度（xB υ，yB υ，xC υ=0，yC υ=0）和加速度（0,0,,==yC xC yB xB a a a a ）。
可确定下图中D 点的位置、速度和加速度。
确定构件3的角位移1ϕ、角速度1ω、角加速度1α。
1sin 31..ϕϕl x dt dx C B -= 1s i n 131c o s 13.....2ϕϕϕϕl l x dt x d C B --= 1cos 31..ϕϕl y dt dy C B += 1c o s 131s i n 13.....2ϕϕϕϕl l y dty d C B +-= 根据关系：1111d 122..11.αϕϕωϕϕ====dtd dt ， 故可得出： D x =)1cos(4βϕ++l x CD y =)1sin(4βϕ++l y Cb. 如右图所示是由2个回转副和1个移动副组成的II级组。
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。
机械设计基础平面连杆机构习题及解答资料
平面连杆机构习题及解答一、复习思考题1、什么是连杆机构？连杆机构有什么优缺点？2、什么是曲柄？什么是摇杆？铰链四杆机构曲柄存在条件是什么？3、铰链四杆机构有哪几种基本形式？4、什么叫铰链四杆机构的传动角和压力角？压力角的大小对连杆机构的工作有何影响？5、什么叫行程速比系数？如何判断机构有否急回运动？6、平面连杆机构和铰链四杆机构有什么不同？7、双曲柄机构是怎样形成的？8、双摇杆机构是怎样形成的？9、述说曲柄滑块机构的演化与由来。
10、导杆机构是怎样演化来的？11、曲柄滑块机构中，滑块的移动距离根据什么计算？12、写出曲柄摇杆机构中，摇杆急回特性系数的计算式？13、曲柄摇杆机构中，摇杆为什么会产生急回运动？14、已知急回特性系数，如何求得曲柄的极位夹角？15、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下才能出现急回运动？16、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下出现“死点”位置？17、曲柄摇杆机构有什么运动特点？18、试述克服平面连杆机构“死点”位置的方法。
19、在什么情况下曲柄滑块机构才会有急回运动？20、曲柄滑块机构都有什么特点？21、试述摆动导杆机构的运动特点？22、试述转动导杆机构的运动特点。
23、曲柄滑块机构与导杆机构，在构成上有何异同？二、填空题1、平面连杆机构是由一些刚性构件用副和副相互联接而组成的机构。
2、平面连杆机构能实现一些较复杂的运动。
3、当平面四杆机构中的运动副都是副时，就称之为铰链四杆机构；它是其他多杆机构的。
4、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作整周的叫曲柄。
5、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作的叫摇杆。
6、平面四杆机构的两个连架杆，可以有一个是，另一个是，也可以两个都是或都是。
7、平面四杆机构有三种基本形式，即机构，机构和机构。
8、组成曲柄摇杆机构的条件是：最短杆与最长杆的长度之和或其他两杆的长度之和；最短杆的相邻构件为，则最短杆为。
9、在曲柄摇杆机构中，如果将杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作____ 运动，即得到双曲柄机构。
哈工大机械原理大作业连杆
哈工大机械原理大作业连杆Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020Harbin 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：机电工程学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：1.运动分析题目(11)在图所示的六杆机构中，已知：AB l =150mm, AC l =550mm, BD l =80mm, DE l =500mm,曲柄以等角速度1w =10rad/s 沿逆时针方向回转，求构件3的角速度、角加速度和构件5的位移、速度、加速度。
2.机构的结构分析建立以点A 为原点的固定平面直角坐标系A-x, y,如下图：机构结构分析该机构由Ⅰ级杆组RR （原动件1）、Ⅱ级杆组RPR （杆2及滑块3）和Ⅱ级杆组RRP （杆4及滑块5）组成。
3.建立组成机构的各基本杆组的运动分析数学模型原动件1（Ⅰ级杆组RR ）由图所示，原动件杆1的转角a=0-360°，角速度1w =10rad/s ，角加速度1a =0,运动副A 的位置坐标A x =A y =0,速度(A ，A)，加速度（A ，A ），原动件1的长度AB l =150mm 。
求出运动副B 的位置坐标（B x , B y ）、速度（B ，B ）和加速度（B ，B ）。
杆2、滑块3杆组（RPR Ⅱ级杆组）已出运动副B 的位置（B x , B y ）、速度（B ，B ）和加速度（B ，B ），已知运动副C 的位置坐标C x =0, C y =550mm,速度，加速度，杆长AC l =550mm 。
求出构件2的转角b,角速度2w 和角加速度2a . 构件二上点D 的运动已知运动副B 的位置（B x , B y ）、速度（B ，B ）、加速度（B ，B ），已经求出构件2的转角b ，角速度2w 和角加速度2a ，杆BD 的长度BD l =80mm 。
机械原理--平面连杆机构练习+答案教学文案
机械原理--平面连杆机构练习+答案《机械设计基础》作业二--平面连杆机构姓名班级学号成绩一、填空题：（24分）1、平面连杆机构，至少需要 4个构件。
2、平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副和移动副连接组成的。
3、在铰链四杆机构中，运动副全部是转动副。
4、在铰链四杆机构中，能作整周连续回转的连架杆称为曲柄。
5、某些平面连杆机构具有急回特性。
从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示。
6、对心曲柄滑快机构无（有，无）急回特性；若以滑块为机架，则将演化成移动导杆机构。
7、铰链四杆机构根据有无曲柄分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
如图所示铰链四杆机构中，若机构以AB为机架时，则为双曲柄机构；以BC杆为机架时，它为曲柄摇杆机构；以CD杆为机架时，它为双摇杆机构；而以AD杆为机架时，它为曲柄摇杆机构。
8、在曲柄摇杆机构中，当曲柄与机架两次共线位置时出现最小传动角。
9、压力角指：从动件上作用的力F 与该力作用点的速度（绝对速度）方向所夹的锐角α。
10、机构的压力角越小（大，小）对传动越有利。
11、运动副中，平面接触的当量摩擦系数为 f ，槽面接触的当量摩擦系数为f/sinθ，圆柱面接触的当量摩擦系数为ρ/r 。
12、移动副的自锁条件是驱动力F 与法向反力N的夹角β小于摩擦角ϕ，即驱动力作用在摩擦角之内，转动副的自锁条件是驱动力作用在摩擦圆之内，即e<ρ，其中e为驱动力臂长，螺旋副的自锁条件是螺纹升角α小于或等于螺旋副的摩擦角或当量摩擦角，即α≤ϕ。
二、选择题（27分）1、当四杆机构处于死点位置时，机构的压力角____B____。
A.为0ºB.为90ºC.与构件尺寸有关2、四杆机构的急回特性是针对主动件作___A_____而言的。
A. 等速转动B. 等速移动C. 变速转动或变速移动3、对于双摇杆机构，最短构件与最长构件长度之和____B____大于其它两构件长度之和。
A . 一定 B. 不一定 C. 一定不4、曲柄摇杆机构___B_____存在急回特性。
机械原理大作业1连杆机构27题
大作业1 连杆机构运动分析1、运动分析题目如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为280mm AB =,350mm BC =,320mm CD =,160mm AD =，175mm BE = 220mm EF =，25mm G x =，80mm G y =，构件1的角速度为110rad/s ω=，试求构件2上点F 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、建立坐标系建立以点A 为原点的固定平面直角坐标系图13、对机构进行结构分析该机构由I级杆组RR（原动件1）、II级杆组RRR（杆2、杆3）和II级杆组RPR（滑块4及杆5）组成。
I级杆组RR，如图2所示；II级杆组RRR，如图3所示；II级杆组RPR，如图4所示。
图2图 3图 44、各基本杆组运动分析的数学模型（1）同一构件上点的运动分析：图 5如图5所示的构件AB,,已知杆AB 的角速度=10/rad s ω，AB 杆长i l =280mm,可求得B 点的位置B x 、B y ，速度xB v 、yB v ，加速度xB a 、yB a 。
=cos =280cos B i x l ϕϕ;=sin =280sin B i y l ϕϕ;==-sin =-BxB i B dx v l y dt ωϕω； ==cos =;B yB i B dyv l x dt ωϕω222B 2==-cos =-BxB i d x a l x dt ωϕω；2222==-sin =-ByB i B d y a l y dtωϕω。
（2）RRRII 级杆组的运动分析：图 6如图6所示是由三个回转副和两个构件组成的II 级组。
已知两杆的杆长2l 、3l 和两个外运动副B 、D 的位置（B x 、B y 、D x 、D y ）、速度（xB yB xD yD v v v v 、、、）和加速度（xB yB xD yD a a a a 、、、）。
求内运动副C 的位置（C C x 、y ）、速度（xC yC v 、v ）、加速度（xC yC a 、a ）以及两杆的角位置（23ϕϕ、）、角速度（23ϕϕ、）和角加速度（23ϕϕ、）。
哈工大机械原理大作业_连杆35
Harbin Institute of Technology机械原理大作业一课程名称：机械原理设计题目：连杆机构设计院系：机电学院班级：1308102分析者：学号：指导教师：设计时间：2015年06月哈尔滨工业大学一、连杆机构运动分析题目以及坐标系的建立题目中的连杆机构可以简化为图示机构二、机构的结构分析，组成机构的基本杆组划分该机构由机架、一个原动件AB和两个II级杆组组成。
有题目分析易知B点的位置、速度和加速度是我们知道的由B点我们可以推导出c点的位移速度加速度从而得到D点的轨迹最终我们可以求得E点的各个参数。
五、计算编程利用vb软件进行编程，程序如下：Public q As SingleOption ExplicitPrivate Sub Command1_Click()Dim yd, xd, yc, xb, yb, a, b, t, q, i As Singleq = 0a1.ScaleWidth = 300a1.ScaleHeight = -300a1.ScaleLeft = -150a1.ScaleTop = 250a1.Line (-300, 0)-(300, 0)a1.Line (0, -300)-(0, 300)For i = -300 To 300If i Mod 50 = 0 Thena1.Line (-5, i)-(5, i)a1.Line (i, -5)-(i, 5)a1.CurrentX = 0a1.CurrentY = ia1.Print ia1.CurrentX = ia1.CurrentY = 0a1.Print iEnd IfNextFor t = 0 To 200q = q + t / 1000xb = 100 * Sin(q)yb = -100 * Cos(q)xd = 3 / 2 * xbyd = yb + Sqr(40000 - xb * xb) / 2 a1.Line (a, b)-(xd, yd)a = xdb = ydNextEnd SubPrivate Sub Command2_Click()Dim yd, xd, yc, xb, yb, a, b, t, q, i, ve, vc, ye, ye0, yc0, ve0, vc0, ae, ac, ae0, ac0, x1 As Singlea1.ScaleWidth = 10a1.ScaleHeight = -100a1.ScaleLeft = 150a1.ScaleTop = 50ve0 = 0vc0 = 0ye = 200x1 = 151For i = 1 To 15x1 = 3.14159 / 6 + x1a1.Line (x1, 1)-(x1, -1)a1.CurrentX = x1 - 3.14159 / 12a1.CurrentY = -2a1.Print i * 30NextFor t = 0 To 3000q = q + t / 10000xb = 100 * Sin(q)yb = -100 * Cos(q)xd = (3 / 2) * xbyd = yb + Sqr(40000 - xb * xb) / 2ye = yd + Sqr(40000 - xd * xd)yc = yb - Sqr(40000 - xb * xb)ve = (ye - ye0)vc = (yc - yc0)ae = ve - ve0ac = ae - ae0a1.Line (151, -100)-(151, 100)a1.Line (t - 50, 0)-(t, 0)If t Mod 5 = 0 Thena1.Line (150.9, t)-(151.1, t)a1.CurrentX = 151a1.CurrentY = ta1.Print t * 55a1.CurrentX = 151a1.CurrentY = -ta1.Print -t * 55End Ifa1.CurrentX = 151a1.CurrentY = 0a1.Line (q - 0.2, vc0)-(q, vc)a1.Line (q - 0.2, ve0)-(q, ve)yc0 = ycye0 = yeve0 = vevc0 = vcae0 = aeac0 = acNextEnd SubPrivate Sub Command4_Click()Dim yd, xd, yc, xb, yb, a, b, t, q, i, ve, vc, ye, ye0, yc0, ve0, vc0, ae, ac, ae0, ac0, x1 As Singlea1.ScaleWidth = 10a1.ScaleHeight = -30a1.ScaleLeft = 150a1.ScaleTop = 15ve0 = 0vc0 = 0ye = 200x1 = 151For i = 1 To 15x1 = 3.14159 / 6 + x1a1.Line (x1, 0.5)-(x1, -0.5)a1.CurrentX = x1 - 3.14159 / 12a1.CurrentY = -2a1.Print i * 30Nexta1.Line (151, -100)-(151, 100)a1.Line (0, 0)-(300, 0)For t = 0 To 3000q = q + t / 10000xb = 100 * Sin(q)yb = -100 * Cos(q)xd = (3 / 2) * xbyd = yb + Sqr(40000 - xb * xb) / 2 ye = yd + Sqr(40000 - xd * xd)yc = yb - Sqr(40000 - xb * xb)ve = (ye - ye0)vc = (yc - yc0)ae = ve - ve0ac = ae - ae0a1.Line (q - 0.2, ae0)-(q, ae)a1.Line (q - 0.2, ac0)-(q, ac)If t Mod 2 = 0 Thena1.Line (150.9, t)-(151.1, t)a1.CurrentX = 151a1.CurrentY = ta1.Print t * 300a1.CurrentX = 151a1.CurrentY = -ta1.Print -t * 300End Ifyc0 = ycye0 = yeve0 = vevc0 = vcae0 = aeac0 = acNextEnd SubPrivate Sub Command5_Click()Dim yd, xd, yc, xb, yb, a, b, t, q, i, ve, vc, ye, ye0, yc0, ve0, vc0, ae, ac, ae0, ac0, x1 As Singlea1.ScaleWidth = 8.5a1.ScaleHeight = -500a1.ScaleLeft = 25a1.ScaleTop = 300ye = 200x1 = 26For t = 0 To 3000q = q + t / 10000xb = 100 * Sin(q)yb = -100 * Cos(q)xd = (3 / 2) * xbyd = yb + Sqr(40000 - xb * xb) / 2ye = yd + Sqr(40000 - xd * xd)yc = yb - Sqr(40000 - xb * xb)a1.Line (q - 1 / 10, yc0 + 300)-(q, yc + 300) a1.Line (q - 1 / 10, ye0 - 150)-(q, ye - 150) yc0 = ycye0 = yeIf t Mod 27 = 0 Thena1.Line (25.8, t)-(26.2, t)a1.CurrentX = 26a1.CurrentY = ta1.Print 16500 * (t / 270 - 1)End IfNexta1.Line (0, 270)-(50, 270)a1.Line (26, 2270)-(26, -270)For i = 1 To 15x1 = 3.14159 / 6 + x1a1.Line (x1, 275)-(x1, 265)a1.CurrentX = x1 - 3.14159 / 12a1.CurrentY = 270a1.Print i * 30NextEnd SubPrivate Sub Command3_Click()a1.ClsTimer1.Enabled = FalseEnd SubPrivate Sub Command6_Click()Timer1.Enabled = TrueEnd SubPrivate Sub Timer1_Timer()Dim yd, xd, yc, xb, yb, a, b, i, ve, vc, ye, ye0, yc0, ve0, vc0, ae, ac, ae0, ac0, x1 As Singlea1.Clsa1.ScaleWidth = 500a1.ScaleHeight = -700a1.ScaleLeft = -250a1.ScaleTop = 350a1.Line (-350, 0)-(350, 0)a1.Line (0, -350)-(0, 350)For i = -7 To 7a1.Line (-2, i * 50)-(2, i * 50)a1.CurrentX = 0a1.CurrentY = i * 50a1.Print i * 50a1.Line (i * 50, -2)-(i * 50, 2)a1.CurrentY = 0a1.CurrentX = i * 50a1.Print i * 50Nextye = 200x1 = 26q = q + 1 / 100xb = 100 * Sin(q)yb = -100 * Cos(q)xd = (3 / 2) * xbyd = yb + Sqr(40000 - xb * xb) / 2ye = yd + Sqr(40000 - xd * xd)yc = yb - Sqr(40000 - xb * xb)yc0 = ycye0 = yea1.Line (0, 0)-(xb, yb)a1.Line (0, yc)-(xd, yd)a1.Line (10, yc + 10)-(-10, yc + 10) a1.Line (10, yc - 10)-(-10, yc - 10) a1.Line (-10, yc + 10)-(-10, yc - 10) a1.Line (10, yc + 10)-(10, yc - 10)a1.Line (0, ye)-(xd, yd)a1.Line (10, ye + 10)-(-10, ye + 10) a1.Line (10, ye - 10)-(-10, ye - 10) a1.Line (-10, ye + 10)-(-10, ye - 10) a1.Line (10, ye + 10)-(10, ye - 10) End Sub得到如下结果动画D点的行程曲线速度曲线位移曲线加速度曲线六、结果分析我们从可以看出计算出的曲线与标准答案一致我们可以看出我们的结果是正确的。
机械原理习题及答案：第5章--连杆
B
31 1
2
32
θ
B1 1 1 4
A
12
ω
B2
2
21
2
C
(b)
5-12 如图为开槽机上用的急回机构。原动件 BC 匀速转动，已知 a = 80mm ， b = 200mm ，
l AD = 100mm ， l DF = 400mm 。
（1） 确定滑块 F 的上、下极限位置； （2） 确定机构的极位夹角； （3） 欲使极位夹角增大，杆长 BC 应当如何调整？
5-21 设计一个偏心曲柄滑块机构。已知滑块两极限位置之间的距离 C1C 2 =50 ㎜，导路的偏 距 e=20 ㎜，机构的行程速比系数 K=1.5。试确定曲柄和连杆的长度 l AB , l BC 。
B A C2 C1
题图 5-21 解：行程速比系数 K=1.5，则机构的极位夹角为
e
θ = 180°
C B A D
5-10 图中的四杆闭运动链中，已知 a = 150mm ， b = 500mm ， c = 300mm ， d = 400mm 。欲设计一个铰链四杆机构，机构的输入运动为单向连续转动，确定在下列 情况下，应取哪一个构件为机架？①输出运动为往复摆动；②输出运动也为单向连续转动。
解：① 当输出运动为往复摆动时，机构应为曲柄摇杆机构，此时应取四杆中最短杆的相邻 杆，即 b 或 d 作为机架。 ② 当输出运动也为单向连续转动时， 机构应为双曲柄机构， 此时应取四杆中的最短杆， 即 a 作为机架。 5-11 在图 a、b 中， （1） 说明如何从一个曲柄摇杆机构演化为图 a 的曲柄滑块机构、再演化为图 b 的摆 动导杆机构； （2） 确定构件 AB 为曲柄的条件； （3） 当图 a 为偏置曲柄滑块机构，而图 b 为摆动导杆机构时，画出构件 3 的极限位
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。
机械原理大作业连杆机构.
Harbin Institute of Technology大作业设计说明书课程名称：机械原理设计题目：连杆机构设计院系：班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：2013-6-13哈尔滨工业大学1.连杆题目（16）：如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为==100AC CE l l mm ，==200BC CD l l mm ，90BCD ∠=︒，构件1的角速度为1=10/w rad s ，试求构件5的角位移、角速度和角加速度，并对计算结果进行分析。
1.1 机构的运动分析AB 为原动件，AB 转动通过转动导杆机构带动杆BCD 转动，BCD 转动通过转动导杆机构带动杆DE 摆动。
1.2 机构的结构分析杆组可以划分为一个RR I级杆组（杆1）、RRPII级杆组（滑块2,杆3）、RPRII 级杆组（滑块4,杆5）1）RRI级杆组1：2）RRPII级杆组2,3：3）RPRII级杆组4,5：1.3 机构各杆组的运动分析数学模型1）RRI 级杆组1：B 点位移方程：abab ·cos ·sin B A ab B A ab x x l y y l ϕϕ=+⎧⎨=+⎩B 点速度方程： xB xA ab ab ab yB yA ab ab abv v l Sin v v l Cos ωϕωϕ=-⎧⎨=+⎩B 点加速度方程：22 cos sin xB xA ab ab AB yB yA ab ab AB a a l a a l ωϕωϕ⎧=-⎪⎨=+⎪⎩2）RRPII 级杆组2,3： 以A 点为参考点-y -y Cos C A ab C A abAO ϕϕ=（x -x ）Sin （）0.5ab MO Cos ϕ=2=tan ()++1bc ab arc MO ϕϕ-+B C bc bc l Cos ϕ=x x+B C bc bc l Sin ϕ=y y-=B Aabs Cos ϕx x1xA xC ab ab Q v v w sSin ϕ=--2=+yA yC ab ab Q v v w sCos ϕ-3=+bc bc ab bc bc ab Q l Sin Sin l Cos Cos ϕϕϕϕ123-+=ab abbc Q Sin Q Cos w Q ϕϕ123()+()=-bc bc bc bc s Q l Cos Q l Sin v Q ϕϕ224=--2bc ab bc bc ab s ab ab Q w l Cos w sCos v w Sin ϕϕϕ 225=--2bc ab bc bc ab s ab ab Q w l Sin w sSin v w COs ϕϕϕ45=-+bc ab ab Q Sin Q COs αϕϕ3）RPRII 级杆组4,5：de l =arctan arctan arctan arctan 2 0.5 y D Ede D E D Ede D E D Ede D E D Ede D E de dey y x x y y x x y y x x y y x x ϕϕπϕπϕπϕπϕ-=--=+--=+--=+-=第一象限第二象限第三象限第四象限轴正半轴1.5 y π⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪=⎪⎩轴负半轴()yDde xD dededev Cos v Sin l ϕϕω-=() 2yD de de de de dede xD xD yD dea Cos a Sin v Cos v Sin w l ϕϕϕϕα--+=1.4 机构各杆组的编程1）对RRI级杆组1：:xB = lab * Cos(fab)yB = lab * Sin(fab)vxB = -wab * lab * Sin(fab)vyB = wab * lab * Cos(fab)axB= -wab ^ 2 * lab * Cos(fab) - eab * lab * Sin(fab )ayB = -wab ^ 2 * lab * Sin(fab) + eab * lab * Cos(fab)1)对RRPII级杆组2,3：A0 = (xC - xA) * Sin(fab) - (yC - yA) * Cos(fab)M0 = 0.5 * Cos(fab)fi = Atn(M0 / Sqr(-M0 * M0 + 1)) + fabxB = xC + lbc * Cos(fbc)yB = yC + lbc * Sin(fbc)s = (xB - xA) / Cos(fab)Q1 = vxA - vxC - wab * s * Sin(fab)Q2 = vyA - vyC + wab * s * Cos(fab)Q3 = lbc * Sin(fbc) * Sin(fab) + lbc * Cos(fbc) * Cos(fab)wbc = (-Q1 * Sin(fab) + Q2 * Cos(fab)) / Q3vs = -(Q1 * lbc * Cos(fbc) + Q2 * lbc * Sin(fbc)) / Q3Q4 = wbc ^ 2 * lbc * Cos(fbc) - wab ^ 2 * s * Cos(fab) - 2 * vs * wab * Sin(fab) Q5 = wbc ^ 2 * lbc * Sin(fbc) - wab ^ 2 * s * Sin(fab) + 2 * vs * wab * Cos(fab) ebc = (-Q4 * Sin(fab) + Q5 * Cos(fab))2）对RPRII级杆组4,5：lde = Sqr((xD - xE) ^ 2 + (yD - yE) ^ 2)If xD>xE And yD>yE Then '第一象限fde = Atn((yD - yE) / (xD - xE))ElseEnd IfIf xD<xE And yD>= yE Then '第二象限fde = Atn((yD - yE) / (xD - xE)) + piElseEnd IfIf xD<xE And yD<yE Then '第三象限fde = Atn((yD - yE) / (xD - xE)) + piElseEnd IfIf xD>xE And yD<= yE Then '第四象限fde = Atn((yD - yE) / (xD - xE)) + 2 * piElseEnd IfIf xD = xE And yD>yE Then 'y轴正向fde = 0.5 * piElseEnd IfIf xD = xE And yD<yE Then 'y轴负向fde = 1.5 * piElseEnd Ifwde = (vyD * Cos(fde) - vxD * Sin(fde)) / ldeede = ((ayD * Cos(fde) - axD * Sin(fde) - 2 * (vxd * Cos(fde) + vyd * Sin(fde)) * wde) / lde2.计算编程以A为坐标原点，建立坐标系计算编程，源代码如下：Option Explicit '定义自变量Dim xA As Double '点A的坐标，速度，加速度Dim yA As DoubleDim vxA As DoubleDim vyA As DoubleDim axA As DoubleDim ayA As DoubleDim xB As Double '点B的坐标，速度，加速度Dim yB As DoubleDim vxB As DoubleDim vyB As DoubleDim axB As DoubleDim ayB As DoubleDim xC As Double '点C的坐标，速度，加速度Dim yC As DoubleDim vxC As DoubleDim vyC As DoubleDim axC As DoubleDim ayC As DoubleDim xD As Double '点D的坐标，速度，加速度Dim yD As DoubleDim vxD As DoubleDim vyD As DoubleDim axD As DoubleDim ayD As DoubleDim atd As DoubleDim adn As DoubleDim xE As Double '点E的坐标，速度，加速度Dim yE As DoubleDim vxE As DoubleDim vyE As DoubleDim axE As DoubleDim ayE As DoubleDim lbc As Double '杆BC的长度Dim lcd As Double '杆CD的长度Dim fab As Double '杆AB的角位移Dim fbc As Double '杆BC的角位移Dim fde As Double '杆DE的角位移Dim fj1 As Double '循环变量Dim wab As Double '杆AB的角速度Dim wbc As Double '杆BC的角速度Dim wde As Double '杆DE的角速度Dim eab As Double '杆AB的角加速度Dim ebc As Double '杆BC的角加速度Dim ede As Double '杆DE的角加速度Dim lab As Double 'AB的距离Dim lde As Double 'DE的距离Dim s As Double 's的长度Dim vs As Double 's的速度Dim Q1 As Double 'RRP中的Q1Dim Q2 As Double 'RRP中的Q2Dim Q3 As Double 'RRP中的Q3Dim Q4 As Double 'RRP中的Q4Dim Q5 As Double 'RRP中的Q5Dim A0 As Double '杆组的中间变量Dim M0 As DoubleDim pi As Double '圆周率Dim pa As Double '角度与弧度转换的系数Dim i As Double '循环变量Private Sub Form_Load() '赋值Form1.WindowState = 2lbc = 200lcd = 200wab = 10eab = 0xA = 0yA = 0vxA = 0vyA = 0axA = 0ayA = 0xC = 0yC = -100vxC = 0vyC = 0axC = 0ayC = 0xE = 0yE = -200vxE = 0vyE = 0axE = 0ayE = 0pi = 4 * Atn(1)pa = pi / 180fj1 = 0End SubPrivate Sub Command1_Click()Set Picture1.Picture = NothingPicture1.Scale (-20, 8)-(400, -2)Picture1.Line (-20, 0)-(400, 0) 'XPicture1.Line (0, 8)-(0, -2) 'YFor i = -20 To 400 Step 50 'X轴坐标Picture1.DrawStyle = 2Picture1.Line (i, 8)-(i, -2)Picture1.CurrentX = i - 10: Picture1.CurrentY = 0 Picture1.Print iNext iFor i = -2 To 8 Step 1 'Y轴坐标Picture1.DrawStyle = 2Picture1.Line (-20, i)-(400, i)Picture1.CurrentX = -10: Picture1.CurrentY = iPicture1.Print iNext iFor fj1 = 0 To 360 Step 0.01fab = fj1 * paCall RRPCall RPRPicture1.PSet (fj1, fde), vbRedNext fj1End SubPrivate Sub Command2_Click()Set Picture2.Picture = NothingPicture2.Scale (-20, 30)-(400, -4)Picture2.Line (-20, 0)-(400, 0) 'XPicture2.Line (0, 30)-(0, -4) 'YFor i = 0 To 360 Step 30 'X轴坐标Picture2.DrawStyle = 2Picture2.Line (i, 30)-(i, -4)Picture2.CurrentX = i - 10: Picture2.CurrentY = 0 Picture2.Print iNext iFor i = -4 To 30 Step 4 'Y轴坐标Picture2.Line (0, i)-(400, i)Picture2.CurrentX = -20: Picture2.CurrentY = iPicture2.Print iNext iFor fj1 = 0 To 360 Step 0.01fab = fj1 * paCall RRPCall RPRPicture2.PSet (fj1, wde), vbRedNext fj1End SubPrivate Sub Command3_Click() '杆5的角加速度Set Picture3.Picture = NothingPicture3.Scale (-20, 10000)-(400, -20000)Picture3.Line (-20, 0)-(400, 0) 'XPicture3.Line (0, 10000)-(0, -20000) 'YFor i = 0 To 360 Step 30 'X轴坐标Picture3.DrawStyle = 2Picture3.Line (i, 10000)-(i, -20000)Picture3.CurrentX = i - 10: Picture3.CurrentY = 0Picture3.Print iNext iFor i = -20000 To 10000 Step 2500 'Y轴坐标Picture3.Line (0, i)-(400, i)Picture3.CurrentX = -25: Picture3.CurrentY = i + 5 Picture3.Print iNext iFor fj1 = 0 To 360 Step 0.01fab = fj1 * paCall RRPCall RPRPicture3.PSet (fj1, ede), vbRedNext fj1End SubPrivate Sub RRP() 'Ⅱ级杆组RRP（滑块2、杆3）A0 = (xC - xA) * Sin(fab) - (yC - yA) * Cos(fab)M0 = 0.5 * Cos(fab)fbc = Atn(M0 / Sqr(-M0 * M0 + 1)) + fabxB = xC + lbc * Cos(fbc)yB = yC + lbc * Sin(fbc)If fab = pi / 2 Thens = lbc - (yA - yC)ElseIf fab = 3 * pi / 2 Thens = lbc + (yA - yC)Elses = (xB - xA) / Cos(fab)End IfQ1 = vxA - vxC - wab * s * Sin(fab)Q2 = vyA - vyC + wab * s * Cos(fab)Q3 = lbc * Sin(fbc) * Sin(fab) + lbc * Cos(fbc) * Cos(fab)wbc = (-Q1 * Sin(fab) + Q2 * Cos(fab)) / Q3vs = -(Q1 * lbc * Cos(fbc) + Q2 * lbc * Sin(fbc)) / Q3Q4 = wbc ^ 2 * lbc * Cos(fbc) - wab ^ 2 * s * Cos(fab) - 2 * vs * wab * Sin(fab) Q5 = wbc ^ 2 * lbc * Sin(fbc) - wab ^ 2 * s * Sin(fab) + 2 * vs * wab * Cos(fab) ebc = (-Q4 * Sin(fab) + Q5 * Cos(fab))atd = lbc * ebcadn = wbc ^ 2 * lbcxD = xC + lbc * Sin(fbc)yD = yC - lbc * Cos(fbc)vxD = wbc * lbc * Cos(fbc)vyD = wbc * lbc * Sin(fbc)axD = -adn * Sin(fbc) + atd * Cos(fbc)ayD = adn * Cos(fbc) + atd * Sin(fbc)End SubPrivate Sub RPR() 'Ⅱ级杆组RPR（滑块4、杆5）lde = Sqr((xD - xE) ^ 2 + (yD - yE) ^ 2)If xD>xE And yD>yE Then '第一象限fde = Atn((yD - yE) / (xD - xE))ElseEnd IfIf xD<xE And yD>= yE Then '第二象限fde = Atn((yD - yE) / (xD - xE)) + piElseEnd IfIf xD<xE And yD<yE Then '第三象限fde = Atn((yD - yE) / (xD - xE)) + piElseEnd IfIf xD>xE And yD<= yE Then '第四象限fde = Atn((yD - yE) / (xD - xE)) + 2 * piElseEnd IfIf xD = xE And yD>yE Then 'y轴正向fde = 0.5 * piElseEnd IfIf xD = xE And yD<yE Then 'y轴负向fde = 1.5 * piElseEnd Ifwde = (vyD * Cos(fde) - vxD * Sin(fde)) / ldeede = (ayD * Cos(fde) - axD * Sin(fde) - 2 * (vxD * Cos(fde) + vyD * Sin(fde)) * wde) / ldeEnd Sub3．计算结果（绘制构件运动图线）：构件5角位移构件5角速度图像构件5角加速度图像4. 构件运动属性随主动件的转动变化列举（角度变化为Δθ=1°）：角构件5角位移(rad) 构件5角速度(rad/s) 构件5角加速度(rad/s2) 度0 5.651270995 14.76627109 -14893.44451 5.676722398 14.40057723 -14666.11492 5.701544405 14.04504413 -14437.389243 5.72575477 13.69968448 -14207.738354 5.749371219 13.36445541 -13977.573885 5.772411362 13.03926746 -13747.254436 5.794892617 12.72399249 -13517.091297 5.81683215 12.41847071 -13287.353848 5.838246824 12.12251691 -13058.274499 5.859153164 11.83592579 -12830.0532810 5.879567318 11.55847668 -12602.8619311 5.899505042 11.28993752 -12376.8475912 5.918981679 11.0300683 -12152.1361113 5.938012146 10.77862402 -11928.8350114 5.956610932 10.53535705 -11707.0360415 5.974792092 10.30001929 -11486.8174616 5.992569251 10.07236376 -11268.2460217 6.009955602 9.85214605 -11051.3786618 6.026963915 9.639125439 -10836.2639619 6.043606546 9.433065763 -10622.9434620 6.059895442 9.23373613 -10411.4526421 6.07584215 9.040911451 -10201.8219122 6.091457833 8.854372832 -9994.07727823 6.106753275 8.673907846 -9788.24104524 6.121738897 8.499310711 -9584.3322825 6.136424764 8.330382385 -9382.36725426 6.150820603 8.166930588 -9182.35977527 6.164935808 8.008769777 -8984.32146228 6.178779457 7.855721072 -8788.26195529 6.192360321 7.707612149 -8594.18907930 6.205686876 7.564277103 -8402.10897231 6.218767314 7.425556294 -8212.02617732 6.231609553 7.291296171 -8023.94371133 6.244221248 7.161349095 -7837.86311234 6.256609803 7.035573143 -7653.78447335 6.268782379 6.913831914 -7471.70646336 6.2807459 6.795994337 -7291.62634137 9.32E-03 6.68193447 -7113.53996638 2.09E-02 6.571531308 -6937.44180339 0.032262796 6.464668594 -6763.32492540 4.35E-02 6.361234628 -6591.18102541 5.45E-02 6.26112209 -6421.00041842 6.53E-02 6.164227865 -6252.77205243 0.075988655 6.070452866 -6086.48352644 8.65E-02 5.979701878 -5922.121145 9.69E-02 5.891883397 -5759.66971946 0.107072173 5.806909481 -5599.11303747 0.117135002 5.724695602 -5440.43344848 0.127056689 5.645160514 -5283.6121149 0.136841842 5.568226113 -5128.62898950 0.146494934 5.493817317 -4975.46289451 0.15602031 5.421861945 -4824.09151752 0.16542219 5.352290598 -4674.4914853 0.174704676 5.285036556 -4526.63838254 0.183871758 5.220035668 -4380.50684555 0.192927313 5.157226257 -4236.07056556 0.201875114 5.096549022 -4093.30236857 0.210718833 5.037946952 -3952.17425558 0.219462042 4.981365236 -3812.65746359 0.228108222 4.926751184 -3674.72251360 2.37E-01 4.874054148 -3538.3392761 2.45E-01 4.823225447 -3403.4769962 2.53E-01 4.774218296 -3270.10438263 2.62E-01 4.726987743 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2783.71105 241 2.124538404 10.06914301 2696.662703 242 2.142157087 10.12045915 2609.614703 243 2.159865759 10.17227021 2522.556533 244 2.177665326 10.22462654 2435.475033 245 2.195556786 10.27758035 2348.354411 246 2.213541228 10.33118583 2261.176243 247 2.231619839 10.38549918 2173.919471 248 2.249793905 10.44057878 2086.560394 249 2.268064815 10.49648522 1999.072648 250 2.286434068 10.55328149 1911.427181 251 2.304903273 10.61103303 1823.59222 252 2.323474156 10.66980789 1735.533225 253 2.342148565 10.72967686 1647.212842 254 2.360928473 10.79071361 1558.590832 255 2.379815985 10.85299484 1469.624007 256 2.398813342 10.91660043 1380.266139 257 2.417922928 10.9816136 1290.467866 258 2.437147274 11.0481211 1200.176582 259 2.456489068 11.11621339 1109.336319 260 2.475951156 11.18598479 1017.887606 261 2.495536555 11.25753373 925.7673213 262 2.515248456 11.33096292 832.9085287 263 2.535090233 11.40637958 739.2402931 264 2.555065453 11.48389563 644.687483 265 2.57517788 11.56362796 549.1705546 266 2.595431489 11.64569862 452.605317 267 2.615830472 11.73023508 354.9026776 268 2.636379246 11.81737043 255.9683687 269 2.657082469 11.9072437 155.7026516 270 2.677945045 12 54 271 2.698972136 12.09579084 -49.25123962 272 2.720169177 12.19477433 -154.16921 273 2.741541882 12.29711538 -260.8789293 274 2.763096261 12.40298597 -369.5127 275 2.784838628 12.5125653 -480.2105427 276 2.806775619 12.62603996 -593.1206523 277 2.828914201 12.7436041 -708.3998776 278 2.851261686 12.86545951 -826.2142221 279 2.873825745 12.99181568 -946.7393647 280 2.896614422 13.1228898 -1070.161198 281 2.919636147 13.25890668 -1196.676381 282 2.942899748 13.40009858 -1326.492899283 2.966414465 13.54670498 -1459.830631 284 2.990189962 13.69897215 -1596.92191 285 3.014236339 13.85715265 -1738.012069 286 3.03856414 14.02150458 -1883.359973 287 3.063184366 14.19229075 -2033.238495 288 3.088108479 14.36977744 -2187.934953 289 3.113348406 14.55423308 -2347.751462 290 3.138916547 14.74592648 -2513.005186 291 3.164825766 14.94512472 -2684.028462 292 3.191089393 15.15209073 -2861.168755 293 3.217721209 15.36708025 -3044.788411 294 3.244735433 15.59033836 -3235.264152 295 3.272146701 15.82209544 -3432.986263 296 3.299970033 16.06256236 -3638.357411 297 3.328220797 16.31192507 -3851.791015 298 3.356914659 16.57033834 -4073.709092 299 3.386067523 16.83791857 -4304.539493 300 3.415695457 17.11473584 -4544.712426 301 3.445814605 17.40080484 -4794.656164 302 3.476441079 17.69607489 -5054.791817 303 3.50759084 18.00041893 -5325.527077 304 3.53927955 18.31362154 -5607.248798 305 3.571522411 18.63536601 -5900.314316 306 3.60433397 18.96522071 -6205.041424 307 3.637727914 19.30262471 -6521.696914 308 3.671716826 19.64687324 -6850.483668 309 3.706311923 19.99710298 -7191.526309 310 3.741522764 20.35227795 -7544.855479 311 3.777356945 20.71117638 -7910.390911 312 3.813819753 21.07237927 -8287.923564 313 3.850913824 21.43426153 -8677.097172 314 3.888638771 21.79498642 -9077.389742 315 3.926990817 22.15250437 -9488.095643 316 3.965962423 22.50455722 -9908.309074 317 4.005541936 22.84868866 -10336.90988 318 4.045713253 23.18226199 -10772.55272 319 4.086455532 23.50248579 -11213.66079 320 4.127742946 23.80644791 -11658.42518 321 4.169544512 24.09115807 -12104.81101 322 4.211823995 24.35359852 -12550.57119 323 4.254539912 24.59078188 -12993.26869 324 4.297645637 24.79981492 -13430.30738 325 4.341089626 24.97796606 -13858.97143 326 4.384815759 25.12273412 -14276.47267327 4.428763801 25.23191553 -14680.00441 328 4.472869976 25.30366675 -15066.80024 329 4.517067644 25.33655883 -15434.19516 330 4.561288069 25.32962121 -15779.68675 331 4.60546124 25.28237224 -16100.99329 332 4.649516748 25.19483483 -16396.10616 333 4.693384663 25.06753614 -16663.334 334 4.736996405 24.90149146 -16901.33649 335 4.780285573 24.69817319 -17109.14645 336 4.823188699 24.45946661 -17286.17927 337 4.865645929 24.18761506 -17432.23011 338 4.907601592 23.88515729 -17547.45927 339 4.949004657 23.55486017 -17632.36742 340 4.98980907 23.19964997 -17687.7623 341 5.029973974 22.82254493 -17714.71923 342 5.069463816 22.42659175 -17714.53761 343 5.108248339 22.01480796 -17688.69562 344 5.146302494 21.5901315 -17638.805 345 5.183606256 21.15537851 -17566.56784 346 5.220144385 20.71320962 -17473.73648 347 5.255906129 20.2661045 -17362.07765 348 5.290884894 19.81634447 -17233.34134 349 5.325077886 19.36600218 -17089.23479 350 5.358485742 18.91693765 -16931.40148 351 5.391112162 18.47079954 -16761.40501 352 5.422963541 18.0290308 -16580.7174 353 5.454048622 17.59287767 -16390.71142 354 5.484378157 17.16340106 -16192.65635 355 5.513964598 16.74148976 -15987.71668 356 5.54282181 16.32787449 -15776.95316 357 5.570964803 15.92314255 -15561.32571 358 5.5984095 15.52775234 -15341.69776 359 5.62517252 15.14204762 -15118.84162 360 5.651270995 14.76627109 -14893.44455.计算结果分析：1、原动件AB转动一周，构件5随之转动一周。
哈工大机械原理大作业(连杆机构)
建立坐标系：以C为原点，水平方向为X轴，CA所在直线为Y轴建立直角坐标系（如图4）。
取曲柄1水平且位于A点右侧为初始时刻，设曲柄1角速度为w，由题意知w= =8.5π rad/s………………（1）
设曲柄1转角为θ，则B点坐标：
xB=ιABcosθ=ιABcoswt
yB=H1+ιABsinθ=H1+ιABsinwt………………（2）
form=1:length(t)-1
ddxF(m)=(dxF(m+1)-dxF(m))/0.0001;
end
ddxF(length(t))=ddxF(length(t)-1);
figure
plot(t,ddxF)
title('¼ÓËÙ¶ÈͼÏñ');
xlabel('t /s'),ylabel('v /(m/s^2)');
输出图像：
xE(m)=yE(m)/k(m);
xF(m)=xE(m)-(-H^2+lEF^2-yE(m)^2+2*yE(m)*H)^(1/2)+0.1142;
end
form=1:length(t)-1
dxF(m)=(xF(m+1)-xF(m))/0.0001;
end
dxF(length(t))=dxF(length(t)-1);
∵ιEF+ιCE>H且ιCE<H
∴E点始终在F点的右下方
∴xF<xE,所以x2舍去，只取xF=x1……………（8）
∴点F坐标为（xF，H）
当t=0时，可得F点初始位置坐标，不妨设为（xo,H）。
则F点位移（通过计算，t=0时，得xo=-0.1142）
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(4)构件 5 的加速度程序： l1=200;
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机械原理大作业
l2=4.28*l1; l21=4.86*l1; l3=2.14*l1; xe=4.24*l1; ye=1.66*l1; p=0.7615*pi; t=0:.0984:2*pi; xb=200*cos(20*pi*t); yb=200*sin(20*pi*t); c=(ye-yb).^2+(xe-xb).^2; w2=acos((l2^2+c-l3^2)/(2*l2*sqrt(c)))+atan((ye-yb)/(xe-xb)); xc=xb+l2*cos(w2); yc=yb+l2*sin(w2); xd=xc-l21*cos(w2+p); yd=yc-l21*sin(w2+p); v=diff(xd); plot(t(1:end-1),v),grid on title('构件 5 的速度图像') xlabel('t'),ylabel('速度') 得构件 5 的加速度图像：
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w2=acos((l2^2+c-l3^2)/(2*l2*sqrt(c)))+atan((ye-yb)/(xe-xb)); xc=xb+l2*cos(w2); yc=yb+l2*sin(w2); xd=xc-l21*cos(w2+p); yd=yc-l21*sin(w2+p); v=diff(xd); plot(t(1:end-1),v),grid on title('构件 5 的速度图像') xlabel('t'),ylabel('速度') 得构件 5 的速度图像如下：
化为矩阵形式得：
BC sin2
EC sin3 0 0 2
sin1
BC cos2
CD sin(2 BC cos2
) CD
BCs c os ( 2
in
2 )
EC cos3 0 0
0 1 0
0
3
0 1
VVddyx
AB1
c
os1
s in 1 c os1
（3）角加速度分析
（4）矩阵对时间求一阶导数，可得加速度矩阵
BC sin2
EC sin3 0 0 2
BC cos2
EC cos3 0
0
3
CD sin(2 ) BC cos2 CD
BCs c os ( 2
in
2 )
0 0
1 0
0 1
aaddyx
BC cos2
BC sin2
CD c BC
（2）构件 5 的位移程序：
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l1=200; l2=4.28*l1; l21=4.86*l1; l3=2.14*l1; xe=4.24*l1; ye=1.66*l1; p=0.7615*pi; t=0:.0984:2*pi; xb=200*cos(20*pi*t); yb=200*sin(20*pi*t); c=(ye-yb).^2+(xe-xb).^2; w2=acos((l2^2+c-l3^2)/(2*l2*sqrt(c)))+atan((ye-yb)/(xe-xb)); xc=xb+l2*cos(w2); yc=yb+l2*sin(w2); xd=xc-l21*cos(w2+p); yd=yc-l21*sin(w2+p); plot(t ,xd),grid on title('构件 5 的位移图像') xlabel('t'),ylabel('位移') 得构件 5 的位移图像如下：
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yb=200*sin(20*pi*t); c=(ye-yb).^2+(xe-xb).^2; w2=acos((l2^2+c-l3^2)/(2*l2*sqrt(c)))+atan((ye-yb)/(xe-xb)); xc=xb+l2*cos(w2); yc=yb+l2*sin(w2); xd=xc-l21*cos(w2+p); yd=yc-l21*sin(w2+p); plot(xd,yd),grid on title('点 D 的轨迹图像') xlabel('xd'),ylabel('yd') 得 D 点得轨迹图像如下：
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（3）构件 5 的速度程序： l1=200; l2=4.28*l1; l21=4.86*l1; l3=2.14*l1; xe=4.24*l1; ye=1.66*l1; p=0.7615*pi; t=0:.0984:2*pi; xb=200*cos(20*pi*t); yb=200*sin(20*pi*t); c=(ye-yb).^2+(xe-xb).^2;
(2)角速度分析 对上式求时间的一阶导数,可得速度方程：
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BC sin22 EC sin33 AB sin11 BC cos22 EC cos33 AB cos11 BC sin22 CD sin(2 )2 Vdx AB sin11 BC cos22 CD cos(2 )2 Vdy AB cos11
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1.建立封闭图形：
AB1 BC AE EC
L1 L2 AD
2.机构运动分析：
（1）角位移分析
由图形封闭性得：
AB cos1 BC cos2 X e EC cos3 AB sin1 BC sin2 Ye EC sin3 AB cos1 BC cos2 CD cos(2 ) X d AB sin1 BC sin2 CD sin(2 ) Yd
os(2 s in 2
) BC cos2 CD sin(2 )
EC cos3 EC sin3
0
0
0 0 0 0
0 0
22 32
0 0
VVdd2x2y
sin1
12
cos1
s in 1 c os1
3.拆分基本杆组
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机构由 2 个 II 级杆组和 1 个 I 级杆组构成，所以机构为 II 级机构。 4.编制机构运动分析运动程序 （1）D 点的轨迹程序： l1=200; l2=4.28*l1; l21=4.86*l1; l3=2.14*l1; xe=4.24*l1; ye=1.66*l1; p=0.7615*pi; t=0:.0984:2*pi; xb=200*cos(20*pi*t);