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机械原理课程设计说明书 机械与动力工程学院 指导教师：郭为忠 小组成员：卓昊哲 胡俊杰 万星晨 小组成员介绍: 姓名：卓昊哲 班级：F0902010 学号：5080209095 承担任务： 机构静力学分析 机构运动学分析 Matlab程序编写及绘图 姓名：万星晨 班级：F1002006 学号：5100209146 承担任务： 机构静力学分析 机构运动学分析 机构平衡分析 姓名：胡俊杰 班级：F1002006 学号：5100209146 承担任务： Solidworks机构运动仿真设计 课程设计报告撰写 答辩ppt制作 目录 一、机械原理课程设计的目的 4 二、设计任务 4 三、设计题目 5 四、主要设计内容 6 4.1机构的位移方程 6 4.2机构的速度及加速度 7 4.3各构件的位移速度和加速度曲线 8 4.4质心的位移、速度及加速度方程 14 五、静力学分析 15 5.1对二级杆组4和5 15 5.2 对二级杆组2和3 16 5.3对原动件1： 17 六、动力学分析 19 6.1对二级杆组4和5： 22 6.2 对二级杆组2和3 23 6.3 对原动件1 24 七、机构的机械平衡分析 29 八、心得体会 31 一、机械原理课程设计的目的 通过机械原理课程设计，使同学掌握机构的位置、速度、加速度、静力学、动力学、惯性力平衡等方法，并能借助计算机实现机构的性能分析和该机构的运动仿真演示。从而了解机构的性能和特性。 二、设计任务 1、根据机械原理课程设计选题，选定固定坐标系，用复数向量方法建立机构的位移方程以及各构件的质心位移方程； 2、在机构位移方程基础上，建立机构的速度、加速度方程以及各构件的质心的加速度方程； 3、在已知外力和运动分析的基础上，建立机构的静力学方程（不考虑惯性影响），即求出机构中各构件铰链的受力和输入构件的驱动力（矩）； 4、在已知外力和运动分析基础上，建立考虑惯性和加速度影响的机构动力学方程，即求出考虑惯性时机构中各构件铰链的受力和输入构件的驱动力（矩）； 5、为了使机构实现惯性力完全平衡，用复数向量方法建立该机构的惯性力完全平衡条件。 6、在上述理论分析基础上，利用计算机编程计算并绘出机构随输入运动的输出运动位移、速度、加速度曲线；分别计算并绘出机构在不计惯性和考虑惯性时各构件铰链的受力和输入力（或矩）的曲线。 7、在计算机上，设计软件实现该机构的运动仿真演示。 三、设计题目 已知图示插齿机的主传动机构中各构件的尺寸参数、质量、转动惯量、外载荷以及输入构件以匀速运动。 四、主要设计内容 4.1机构的位移方程 闭环一： 闭环二： 对闭环一：移项，乘以各自共轭复数，消去φ2， 整理，得： 令 ： 则 ： 解得： 由图中所示位置知，上式应取“+”号 将φ3 代入式 解得 对闭环二： 解得： 4.2机构的速度及加速度 对闭环方程求导可得： 2.1 2.2 解得： 再对2.1、2.2两式求导可得： 解得： 4.3各构件的位移速度和加速度曲线 灰色背景图为matlab所作，白色背景图为solidworks所作 图中代表，代表，代表，代表，代表 且由于程序中是以为单位，故与分别以和为单位，即要化为标准单位和的话需乘以。 各图的横坐标皆为，体现了各变化量随原动件变化的关系，后面的力分析图也都是以为横坐标。 首先，从q图来讲，出原动件外，其他杆件都在做一个往复的摆动。因而，转动速度上来讲，VMAX/V