机械原理大作业(一)--连杆(2题).docx

机械原理大作业（三）作业名称： 连杆机构运动分析 设计题目： （32）题院 系： 机电工程学院班 级： 设 计 者： 学 号： 哈尔滨工业大学一、运动分析题目如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为AB100mm,BC1.25AB,CD1.13AB,CE0.85AB,BE0.65AB,EF0.81AB, FG1.56AB,AD0.58AB,AG1.85AB,DG1.6AB,构件1的角速度为W110rad/s，试求构件2上点E的轨迹及构件5的角位移，角速度，角加速度，并对计算结果进行分析。机构结构分析：二、机构的结构分析及基本杆组划分机构各构件都在同一平面内运动，活动构件数 n5，7，0则机构的自由度为:F3×n-2×-1×3×5-2×7-012.基本杆组划分（1）去除虚约束和局部自由度本机构中无虚约束或局部自由度。（2）拆杆组。从远离原动件（即杆1）进行拆分，就可以得到由杆 4,5 组成的 RRRⅡ级杆组GFE, 2,3 组成的 RRRⅡ级杆组CDB，最后剩下Ⅰ级机构杆1。（3）确定机构的级别由（2）知，机构为Ⅱ级机构三、各基本杆组的运动分析数学模型1）Ⅰ级杆组AB（原动件）在Ⅰ级杆组AB中，即已知构件上A点的运动参数，求同一构件上B点（回转副）的运动参数。调用Ⅰ级机构子程序即可求解①位置分析 由图可得B点的矢量方程x,y轴上的投影坐标方程为 （1）②速度和加速度分析 将式（1）对时间t求导即可得出速度方程： （2） （3）其中因为设B为原点：0；0 ；0 ；0 ；0 ；0 由上（1）（2）（3）方程可求出F点的位移，速度，加速度2）RRRⅡ级杆组DEF分析，求出F点的角位移，角速度，角加速度上面1）中已求得F点的位移，速度，加速度。由点D为固定点，有D点的位移，速度，加速度均为0。位置方程 内运动副E的矢量方程 （4）其在x,y轴上的投影，可得内运动副E的位置方程 （5）将（5）式移项后分别平方相加消去得 （5’）式中由于F-E-D为逆时针解出 代入（5）可求得，。②角速度方程, 6 其中 ③两杆的角加速度， 8式中： 3）H点是DEF杆（同一构件）上的点，求其位移，速度，加速度在已知B点的运动参数的情况下，可求出H点的运动参数。①位置分析 由图可得H点的矢量方程x,y轴上的投影坐标方程为 （10）②速度和加速度分析将式（1）对时间t求导即可得出速度方程： 11） （12）其中4）RRRⅡ级杆组GCH分析，求GC杆的角位移，角速度，角加速度求法与RRRⅡ级杆组DEF相同。y四、建立坐标系x五、计算编程（1）主程序：%主程序w 10;t 0:0.01:6*pi/10;L lengtht[xf,yf,vxf,vyf,axf,ayf] Iganw,t;%求F点的位移，速度，加速度for o1:L %求DEF杆组的F点的角位移，角速度，角加速度 [ff1,wf1,aaf1,fd1]IIganDEF2xfo,yfo,vxfo,vyfo,axfo,ayfo; ffoff1;wfowf1;aafoaaf1;fdofd1;end[xh,yh,vxh,vyh,axh,ayh]IIganHxf,yf,vxf,vyf,axf,ayf,ff,wf,aaf;for o1:L %求GCH杆组的构件5的角位移，角速度，角加速度 [fcg1,wcg1,aacg1]IIganGCHxho,yho,vxho,vyho,axho,ayho; fcgo fcg1;wcgo wcg1;aacgo aacg1;endfigure1%画图subplot3,1,1;plott,fcg,grid onxlabel时间;ylabel角位移;subplot3,1,2;plott,wcg,grid onxlabel时间;ylabel角速度;subplot3,1,3;plott,aacg,grid onxlabel时间;ylabel角加速度;figure2plotxh,yh（2）求点B位移，速度，加速度的函数%一级杆组 I gan 输出点B的位移，速度，加速度function [xf,yf,vxf,vyf,axf,ayf] Iganw,t%xf:x方向位移；yf:y方向位移；%vxf:x方向速度；vyf:y方向速度；%axf:x方向加速度；ayf:y方向加速度；%w:原动件转动角速度；xf 200.*cosw.*t;yf 200.*sinw.*t;vxf -w.*200.*sinw.*t;vyf w.*200.*cosw.*t;axf -w.^2.*200.*cosw.*t;ayf -w.^2.*200.*sinw.*t;end（3）DCB杆组分析函数：求点B角位移，角速度，角加速度%2级杆组DCB 输出