平面六桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目名稱(chēng)：平面六桿機(jī)構(gòu) 學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 一、 設(shè)計(jì)題目及原始數(shù)據(jù)二、 設(shè)計(jì)要求三、 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析與力的分析1、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析位置分析：=。+arctan(1/2) 。=-arctan(1/2)機(jī)構(gòu)封閉矢量方程式：l1+l2-l3-lad=0實(shí)部與虛部分離得：l1cos1+l2cos2=lad+l3cos3 l1sin1+l2sin2= l3cos3由此方程組可求得未知方位角3。當(dāng)要求解3時(shí)，應(yīng)將2消去，為此可先將上面兩分式左端含1的項(xiàng)移到等式的右端，然后分別將兩端平方并相加，可得l22=l32+lad2+l12+2*

2、l3*lad*cos3-2*l1*l3*cos(3-1)-2*l1*lad*cos1經(jīng)整理并可簡(jiǎn)化為：asin3+bcos3+c=0式中：a=2*l1*l3*sin1；b=2*l3*(l1*cos1-lad)； c=l22-l12-l32-lad2+2*l1*l4*cos1;解之可得： tan(3/2)=(a+（a2+b2-c2）)/(b-c)3=2*arctan(a-（a2+b2-c2）)/(b-c)-arctan(0.5)在求得了3之后，就可以利用上面式求得2。 2=arcsin(l3sin3-l1sin1)將式對(duì)時(shí)間t求導(dǎo)，可得 l1w1e(i1)+l2w2e(i2)=l3w3e(i3)

3、 將式的實(shí)部和虛部分離，得 l1w1cos1+l2w2cos2=l3w3cos3 l1w1sin1+l2w2sin2=l3w3sin3聯(lián)解上兩式可求得兩個(gè)未知角速度w2、w3,即 w2=-w1*l1*sin(1-3)/(l2*sin(2-3) w3=-w1*l1*sin(1-2)/(l3*sin(3-2)且w1=2*n1將對(duì)時(shí)間t求導(dǎo)，可得il1w12*e(i1)+l22*e(i2)+il2w22*e(i2)=l33*e(i3)+il3w32*e(i3)將上式的實(shí)部和虛部分離，有l(wèi)1w12*cos1+l22* sin2+l2w22* cos2=l33* sin3+l3w32* cos3-l1w

4、12* sin1+l22* cos2-l2w22* sin2=l33* cos3-l3w32* sin3聯(lián)解上兩式即可求得兩個(gè)未知的角加速度2、3，即2=(-l1w12*cos(1-3)-l2w22*cos(2-3)+l3w32)/l3*sin(2-3)3=(l1w12*cos(1-2)-l3w32*cos(3-2)+l2w22)/l3*sin(3-2)在三角形def中：lad2=ldf2+lde2-2*ldf*lde*cos3ldf=ldecos3+(lad2-lde2sin3)即從動(dòng)件的位移方程:s= ldf=ldecos3+(lad2-lde2sin3)從動(dòng)件的速度方程:v=-ldesi

5、n3-lde2*sin(2*3)_/(2* (lad2-lde2sin3)從動(dòng)件的加速度方程：a=-ldecos3-(lde2*cos(2*3)*(lad2-lde2sin3)+lde4*sin(2*3)2/(4*(2* (lad2-lde2sin3)/(lad2-lde2*sin32)2、機(jī)構(gòu)的力的分析先對(duì)滑塊5進(jìn)行受力分析，由f=0可得，pr=f45*cos4+m5*afn=g+f45*sin4得f45=(pr-m5*a)/ cos4在三角形def中，由正弦定理可得lde/sin4=l4/ sin3=sin4=lde* sin3/l4=4=arc(lde* sin3/l4)再對(duì)桿4受力分析

6、，由f=0可得， f34+fi4=f54且fi4=m4*as4、f54=-f45=f34=f54-fi4=f34=-f45-m4*as4ls4=lad+lde+les4即 ls4=lad+lde*e(i3)+les4*e(i4)將上式對(duì)時(shí)間t分別求一次和二次導(dǎo)數(shù)，并經(jīng)變換整理可得vs4和as4的矢量表達(dá)式，即vs4=-lde*w3*sin3-les4*w4*sin4as4=-lde*w32*cos3+les4*4*sin4+w42*les4*cos4對(duì)桿2、3受力分析：有mi3=j3*3l3t*f23-mi3=l3* ei(90+3)*(f23x+if23y)-mi3=-l3*f23x* si

7、n3-l3*f23y* cos3-mi3+i(l3*f23x* cos3-l3*f23y* sin3)=0由上式的實(shí)部等于零可得-l3*f23x* sin3-l3*f23y* cos3-mi3=0 同理，得l2t*(-f23)= -l2* ei(90+2)*(f23x+if23y)= l2*f23x* sin2+l2*f23y* cos2+i(l2*f23x* cos2+l2*f23y* sin2)=0由上式的實(shí)部等于零，可得l2*f23x* sin2+l2*f23y* cos2=0 聯(lián)立、式求解，得f23x=mi3* cos2/(l3* sin2* cos3-l3* sin3* cos2)f

8、23y=mi3* sin2/(l3* sin3* cos2-l3* sin2* cos3)根據(jù)構(gòu)件3上的諸力平衡條件，f=0，可得f32=-f23根據(jù)構(gòu)件2上的力平衡條件，f=0，可得f32=f12對(duì)于構(gòu)件1，f21=-f12=f21=f23 而m=l1t*f21=l1*ei(90+1)*(f21x+if21y)=l1*f21x*sin1+l1*f21y*cos1+i(f21x*cos1-f21y*sin1)由上式的等式兩端的實(shí)部相等可得：m=l1*f21x*sin1+l1*f21y*cos1=m=l1* f23x*sin1+l1* f23y*cos1四、 附從動(dòng)件位移、速度、加速度的曲線圖、

9、作用在主動(dòng)件上的平衡力矩的曲線圖 五、 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖六、 設(shè)計(jì)源程序位移程序：clc;cleara=0.4;b=0.2;l1=0.13; l2=0.34;l3=0.34;l4=0.3;lde=0.17t=0:0.01:2*pi;for i=1:length(t); x1=t(i); a=2*l1*l3*sin(x1); b=2*l3*(l1*cos(x1)-l4); c=(l2)2-(l1)2-(l3)2-(l4)2+2*l1*l4*cos(x1); m=(a-sqrt(a2+b2-c2)/(b-c); x3=2*atan(m); s=lde*cos(m)+sqrt(l4)2-(lde)2*(

10、sin(m)2); q(i)=s;endplot(t,q)title(滑塊位移隨x1的變化曲線)速度程序：clc;cleara=0.4;b=0.2;l1=0.13; l2=0.34;l3=0.34;l4=0.3;lde=0.17t=0:0.01:2*pi;for i=1:length(t); x1=t(i); a=2*l1*l3*sin(x1); b=2*l3*(l1*cos(x1)-l4); c=(l2)2-(l1)2-(l3)2-(l4)2+2*l1*l4*cos(x1); m=(a-sqrt(a2+b2-c2)/(b-c); x3=2*atan(m); s=-17/100*sin(m)-

11、289/100/(900-289*sin(m)2)(1/2)*sin(m)*cos(m); q(i)=s;endplot(t,q)title(滑塊的速度隨x1的變化曲線)加速度程序：clc;cleara=0.4;b=0.2;l1=0.13; l2=0.34;l3=0.34;l4=0.3;lde=0.17t=0:0.01:2*pi;for i=1:length(t); x1=t(i); a=2*l1*l3*sin(x1); b=2*l3*(l1*cos(x1)-l4); c=(l2)2-(l1)2-(l3)2-(l4)2+2*l1*l4*cos(x1); m=(a-sqrt(a2+b2-c2)/

12、(b-c); x3=2*atan(m); s=-17/100*cos(m)-83521/100/(900-289*sin(m)2)(3/2)*sin(m)2*cos(m)2-289/100/(900-289*sin(m)2)(1/2)*cos(m)2+289/100/(900-289*sin(m)2)(1/2)*sin(m)2; q(i)=s;endplot(t,q)title(滑塊的加速度隨x1的變化曲線)平衡力偶程序：clc;clearl1=0.13; l2=0.34;l3=0.34;l4=0.3;l5=sqrt(0.2);j3=0.03;n1=460;t=0:0.01:2*pi;for

13、i=1:length(t); z1=t(i); a=2*l1*l3*sin(z1); b=2*l1*l3*cos(z1)-2*l3*l5; c=l22-l12-l32-l52+2*l1*l5*cos(z1); k=(a-sqrt(a2+b2-c2)/(b-c); z3=2*atan(k)-atan(0.5); z2=asin(l3*sin(z3)-l1*sin(z1); w1=2*pi*n1; w2=(-w1*l1*sin(z1-z3)/(l2*sin(z2-z3); w3=(-w1*l1*sin(z1-z2)/(l3*sin(z3-z2); a3=(l1*w12*cos(z1-z2)-l3*

14、w32*cos(z3-z2)+l2*w22)/l3*sin(z3-z2); mi3=j3*a3; f23x=mi3* cos(z2)/(l3* sin(z2)* cos(z3)-l3* sin(z3)* cos(z2); f23y=mi3* sin(z2)/(l3* sin(z3)* cos(z2)-l3* sin(z2)* cos(z3); m=l1* f23x*sin(z1)+l1* f23y*cos(z1); q(i)=m;endplot(t,q)title(構(gòu)件1的平衡力偶隨z1的變化曲線)七、 設(shè)計(jì)心得在這次漫長(zhǎng)的課程設(shè)計(jì)中，學(xué)習(xí)到了很多知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，比方說(shuō)在遇到問(wèn)題該怎么去解決，怎么

15、樣通過(guò)身邊的知識(shí)，材料，書(shū)籍，以及網(wǎng)絡(luò)去解決問(wèn)題，從而去達(dá)到目標(biāo)，同時(shí)也深刻的意識(shí)到書(shū)本知識(shí)的重要性，因?yàn)檫@是一切工作開(kāi)展的基礎(chǔ)。因?yàn)檫@次課程設(shè)計(jì)是以小組的形式進(jìn)行的，所以，不僅僅要有方法一起去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，協(xié)商問(wèn)題，討論問(wèn)題，并且解決問(wèn)題。通過(guò)這次設(shè)計(jì)與制作，更加深刻了對(duì)書(shū)本知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)，明白了程設(shè)計(jì)是我們專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開(kāi)這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 說(shuō)實(shí)話(huà)，課程設(shè)計(jì)真的有點(diǎn)累然而，當(dāng)我一著手清理自己的設(shè)計(jì)成果，漫漫回味這3周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消雖然這是我剛學(xué)會(huì)走完的第一步，然而它令我感到自己成熟的許多。 通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使我深深體會(huì)到，干任何事都必須耐心，細(xì)致課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，許多計(jì)算有時(shí)不免令我感到有些心煩意亂：有幾次因?yàn)椴恍⌒奈矣?jì)算出錯(cuò)，只能毫不情意地重來(lái)但一想起要有耐心，想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，想到世界上因