机械原理大作业连杆分析报告赵亮亮.doc

Harbin Institute of Technology机械原理大作业说明书课程名称： 机械原理 设计题目： 连杆机构运动分析 院 系： 机电学院 班 级： 11108111班 设 计 者： 赵亮亮 学 号： 1110810726 指导教师： 焦映厚 设计时间： 2013年6月 哈尔滨工业大学一. 运动分析题目如图（1）所示的六杆机构中，各杆件尺寸分别为：，,，求构件5上的F点的位移、速度和加速度。 图（1） 二. 机构的进行结构分析，分划基本杆组由机构简图知此机构可分为原动件、RRR杆组、及PRP杆组三部分，杆组划分如下图（2）所示。 图（2）三. 各杆组的运动分析数学建模建立坐标系如图（3）所示，分别对原动件AB杆、RRR杆组BCD及PRP杆组EF进行运动分析：1. 原动件原动件AB杆做定轴转动，且，于是2. RRR杆组对RRR杆组BCD，由原动件已求得，则有：（1） （2）由（1）式消去得： 式中： 其中，。解方程（2）得：将带回到（1）式可求出,进而可求得 将上式求导可求得式中： 运动副C点的速度为：再由上式求导可得：式中： C点加速度为：3. PRP杆组由于E、F在同一竖直杆上，E、F运动规律相同，要求F点的运动规律（位移、速度、加速度），只需求出E点的运动规律即可，也就是求E点的竖直方向运动规律。由几何关系可得：求导可得:四. 计算编程用matlab编写程序代码如下：%机械原理大作业一：连杆机构分析A=-0.4,0,0,0,0,0;D=0.35,0.35,0,0,0,0;lab=0.2;lbc=0.5;lcd=0.8;w1=100;i=0;for t=0:2*pi/10000:2*pi/100; i=i+1; %原动件角速度w=100 theta=t*w1; B(1)=A(1)+lab*cos(theta); B(2)=lab*sin(theta); B(3)=-w1*lab*sin(theta); B(4)=w1*lab*cos(theta); B(5)=-w12*lab*cos(theta); B(6)=-w12*lab*sin(theta); %RRR杆组处理，杆3的转角phi3、角速度w3、角加速度a3 a0=2*lbc*(D(1)-B(1); b0=2*lbc*(D(2)-B(2); c0=lbc2+(D(1)-B(1)2+(D(2)-B(2)2-lcd2; phi2=2*atan(b0+(a02+b02-c02)(1/2)/(a0+c0); %杆BC转角 C(1)=B(1)+lbc*cos(phi2); C(2)=B(2)+lbc*sin(phi2); phi3=atan(C(2)-D(2)/(C(1)-D(1)+pi; %杆CD转角 c1=lbc*cos(phi2); c2=lcd*cos(phi3); s1=lbc*sin(phi2); s2=lcd*sin(phi3); g1=lbc*s2-c2*s1; w2=(c2*(D(3)-B(3)+s2*(D(4)-B(4)/g1; %杆BC角速度 w3=(c1*(D(3)-B(3)+s1*(D(4)-B(4)/g1; %杆CD角速度 g2=D(5)-B(5)+w22*c1-w32*c2; g3=D(6)-B(6)+w22*s1-w32*s2; a2=(g2*c2+g3*s2)/g1; %杆BC角加速度 a3=(g2*c1+g3*s1)/g1; %杆CD角加速度 %PRP杆组处理 E(1)=0; E(2)=D(2)+D(1)*sin(phi3); E(3)=0;E(4)=D(1)*w3*cos(phi3); E(5)=0; E(6)=D(1)*(a3*cos(phi3)-w32*sin(phi3); sF(i)= E(2);vF(i)=E(4);aF(i)=E(6);end %图像输出t=0:2*pi/10000:2*pi/100;subplot(2,2,1);plot(t,sF);title(位移-时间图像);xlabel(时间ts);ylabel(位移sm);grid on;subplot(2,2,2);plot(t,vF);title(速度-时间图像);xlabel(时间s);ylabel(速度v ms);grid on;subplot(2,2,3);plot(t,aF);title(角加速度-时间图像);xlabel(时间s);ylab