《机械原理大作业》word版.doc

原题目：（30）题：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，构件1的角速度为。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。解答如下：1.建立直角坐标系以H点为直角坐标系的原点建立直角坐标系X-Y,如图1-1所示。 图1-12.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、9）、II级杆组RRR（杆5、6）、II级杆组RRR（杆7、8）、II级杆组RPR（杆4、滑块3）组成。分别如图所示。3.各基本杆组运动分析1. I级杆组RR（原动件AB） 如图所示，已知原动件杆1的转角，角速度，角加速度，运动副A的位置坐标为xA = 542.3mm，yA = 41.5mm，速度为，加速度为，原动件杆1的长度lAB = 100mm。1）位置分析 2）速度和加速度分析 将已知参数带入可求出。2. II级杆组RRR（杆2、9）如图所示，已求出运动副B的位置、速度、加速度，运动副D的位置坐标为，速度为，加速度为，杆长。（1）杆2的角位置、角速度、角加速度 B、D连线与x轴的夹角为： 杆BC的位置角为： 杆BC的角速度为： 式中 杆BC的角加速度为 ： 式中 将已知量带入可求得。3. II级杆组RRR（杆5、6）如图所示，已求出G点的位置、速度、加速度，K点的位置坐标为，速度为，加速度为，杆长。1） 位置分析 运动副M的位置方程为： 杆MK的转角位为： 且式中 ） 则杆GM的转角位为： 。2） 速度分析 杆MK的角速度为： 杆GM的角速度为： 式中 运动副M的速度为： 3） 加速度分析 杆MK的角加速度为： 杆GM的角加速度为： 式中 运动副M的加速度为： 4. II级杆组RRR（杆7、8） 如图所示，已求出G点的位置、速度、加速度，F点的位置坐标为，速度为，加速度为，杆长。 1）位置分析 运动副E的位置方程为： 杆EF的转角位为： 式中 ） 杆GE的转角位为： 。 2）速度分析 杆EF的角速度为： 杆EG的角速度为： 式中 运动副E的速度为： 3）加速度分析 杆EF的角加速度为： 杆GE的角加速度为： 式中 运动副E的加速度为： 5. II级杆组RPR（杆4、滑块3）1）位置分析 杆4的转角为： 式中 2）速度分析 杆4的角速度为： 式中 3）加速度分析杆4的角加速度为： 式中 4.程序设计 采用VB编程，代码如下： Private f4(3600) As Double Private w4(3600) As Double Private e4(3600) As Double Private f6(3600) As Double Private w6(3600) As Double Private e6(3600) As Double Private f8(3600) As Double Private w8(3600) As Double Private e8(3600) As Double Private xG(3600) As Double Private yG(3600) As Double Private xB(3600) As Double Private yB(3600) As Double Private xC(3600) As Double Private yC(3600) As Double Private Sub Form_Load() Dim i As Single Dim pi As Double Dim pa As Double Dim RR1 As RR Dim RR2 As RR Dim RRR1 As RRR Dim RRR2 As RRR Dim RRR3 As RRR Dim RPR1 As RPR Dim d1 As Double Dim d2 As Double Dim ss As Double Dim vxG(3600) As Double Dim vyG(3600) As Double Dim axG(3600) As Double Dim ayG(3600) As Double Dim vG As Double Dim aG As Double Set RR1 = New RR Set RR2 = New RR Set RRR1 = New RRR Set RRR2 = New RRR Set RRR3 = New RRR Set RPR1 = New RPR pi = 3.1415926 pa = pi / 180For i = 0 To 3600 Step 1 RR1.xA = 542.3: RR1.yA = 41.57 RR1.vxA = 0: RR1.vyA = 0 A点 RR1.axA = 0: RR1.ayA = 0 RR1.f = i * pa / 10: RR1.delt = pi RR1.w = 10: RR1.e = 0 RR1.L = 100 RR1.cal xB(i) = RR1.xB: yB(i) = RR1.yB RRR1.xD = RR1.xB: RRR1.yD = RR1.yB RRR1.vxD = RR1.vxB: RRR1.vyD = RR1.vyB RRR1.axD = RR1.axB: RRR1.ayD = RR1.ayB RRR1.xB = 303: RRR1.yB = 200 D位置 RRR1.vxB = 0: RRR1.vyB = 0 RRR1.axB = 0: RRR1.ayB = 0 RRR1.Lj = 273: RRR1.Li = 136 RRR1.M = -1 RRR1.cal xC(i) = RRR1.xC: yC(i) = RRR1.yC RR2.xA = RRR1.xD: RR2.yA = RRR1.yD RR2.vxA = RRR1.vxD: RR2.vyA = RRR1.vyD RR2.axA = RRR1.axD: RR2.ayA = RRR1.ayD RR2.f = RRR1.fj - 0.07157 * pi: RR2.delt = pi RR2.w = RRR1.wj: RR2.e = RRR1.ej RR2.L = 490 RR2.cal xG(i) = RR2.xB: yG(i) = RR2.yB RRR2.xB = RR2.xB: RRR2.yB = RR2.yB RRR2.vxB = RR2.vxB: RRR2.vyB = RR2.vyB RRR2.axB = RR2.axB: RRR2.ayB = RR2.ayB RRR2.xD = 249.8: RRR2.yD = 209.5 K位置 RRR2.vxD = 0: RRR2.vyD = 0 RRR2.axD = 0: RRR2.ayD = 0 RRR2.Li = 191: RRR2.Lj = 136 RRR2.M = 1 RRR2.cal f6(i) = RRR2.fi / pa: w6(i) = RRR2.wi: e6(i) = RRR2.ei RRR3.xD = RR2.xB: RRR3.yD = RR2.yB RRR3.vxD = RR2.vxB: RRR3.vyD = RR2.vyB RRR3.axD = RR2.axB: RRR3.ayD = RR2.ayB RRR3.xB = 310: RRR3.yB = 0 F位置 RRR3.vxB = 0: RRR3.vyB = 0 RRR3.axB = 0: RRR3.ayB = 0 RRR3.Li = 282: RRR3.Lj = 145 RRR3.M = -1 RRR3.cal f8(i) = RRR3.fi / pa: w8(i) = RRR3.wi: e8(i) = RRR3.ei vxG(i) = RR2.vxB: vyG(i) = RR2.vyB axG(i) = RR2.axB: ayG(i) = RR2.ayB LHG(i) = Sqr(xG(i) - 0) 2 + (yG(i) - 0) 2) If xG(i) 0 And yG(i) = 0 Then 第一象限 f4(i) = Atn(yG(i) - 0) / (xG(i) - 0) vG = vxG(i) * Sin(f4(i) + vyG(i) * Cos(f4(i): w4(i) = vG / LHG(i) aG = axG(i) * Sin(f4(i) + ayG(i) * Cos(f4(i): e4(i) = aG / LHG(i) End If If xG(i) = 0 Then f4(i) = pi / 2 w4(i) = vxG(i) / LHG(i) e4(i) = axG(i) / LHG(i) End If If xG(i) 0 Then 第二象限 ss = Atn(-(yG(i) - 0) / (xG(i) - 0) f4(i) = pi + Atn(yG(i) - 0) / (xG(i) - 0) vG = vxG(i)