哈工大威海機(jī)械原理大作業(yè)連桿機(jī)構(gòu)原創(chuàng)優(yōu)秀

1、連桿機(jī)構(gòu)說(shuō)明書(shū)機(jī) 械 原 理 大 作 業(yè) 課程名稱(chēng)： 機(jī)械原理 設(shè)計(jì)題目： 連桿機(jī)構(gòu) 班級(jí)：機(jī)械四班（1213104） 姓名： 劉勝男 學(xué)號(hào)： 121310402 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）大作業(yè)1 連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析1.運(yùn)動(dòng)分析題目2.連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析要求（1）按比例畫(huà)出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 見(jiàn)圖紙。（2） 對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，找出組成機(jī)構(gòu)的基本桿組 該機(jī)構(gòu)由級(jí)桿組RR（原動(dòng)件1），級(jí)桿組RRR(桿2、桿3)，級(jí)桿組RRP(桿4、滑塊5)組成，所以該機(jī)構(gòu)為級(jí)機(jī)構(gòu)。 所拆桿組如下圖所示：級(jí)桿組RR（原動(dòng)件1）： 級(jí)桿組RRR（桿2、桿3）： 級(jí)桿組RRP(桿4、滑塊5)： + + （3） 建立組成機(jī)構(gòu)的各基

2、本桿組的運(yùn)動(dòng)分析數(shù)學(xué)模型級(jí)桿組RR（原動(dòng)件1）運(yùn)動(dòng)分析的數(shù)學(xué)模型位置分析： 級(jí)桿組RRR(桿2、桿3)運(yùn)動(dòng)分析的數(shù)學(xué)模型位置分析：設(shè)兩構(gòu)件的長(zhǎng)度R1，R2及外運(yùn)動(dòng)副N1，N2的位置已知，求兩個(gè)構(gòu)件的位置角,及運(yùn)動(dòng)副N3的位置。選定坐標(biāo)系及相應(yīng)的標(biāo)號(hào)如下圖,構(gòu)件的位置角約定從響應(yīng)構(gòu)件的外運(yùn)動(dòng)副引軸的方向線(xiàn)，按逆時(shí)針量取。設(shè)外運(yùn)動(dòng)副，的位置坐標(biāo)分別為（,），（,）,則 運(yùn)動(dòng)副點(diǎn)坐標(biāo)為： 構(gòu)件的位置角： 位置分析過(guò)程中應(yīng)注意兩個(gè)問(wèn)題：（1） 因?yàn)椋奈恢眉皸U長(zhǎng)，都是給定的，這就可能出現(xiàn)>或的情況。在這兩種情況下實(shí)際上不可能形成RRR桿組，計(jì)算過(guò)程中應(yīng)及時(shí)驗(yàn)算上述條件，如滿(mǎn)足上述條件應(yīng)中止運(yùn)算并

3、給出相應(yīng)信息。（2）在給定，的條件下，可能有兩個(gè)位置如上圖中的和，相應(yīng)的和，我們稱(chēng)為桿組的兩種工作狀態(tài)。對(duì)于實(shí)際構(gòu)件而言，桿組只可能在一種工作狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)，而且在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只要不出現(xiàn) 的情況（這種情況下，機(jī)構(gòu)處于瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)不確定狀態(tài)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免）桿組就不會(huì)從一種工作狀態(tài)變?yōu)榱硪环N工作狀態(tài)，所以運(yùn)動(dòng)分析時(shí)可預(yù)先按機(jī)構(gòu)的實(shí)際工作位置，指明桿組是哪一種工作狀態(tài)。約定狀態(tài)參數(shù)：為逆時(shí)針讀取時(shí)=1，為順時(shí)針時(shí)= -1。速度分析：設(shè)外運(yùn)動(dòng)副，點(diǎn)的速度，及，已知，求點(diǎn)的速度， 及構(gòu)件，的角速度,。因?yàn)?將上式對(duì)時(shí)間t微分： （1） （2）注意到： 則式（1）（2）可寫(xiě)為 （3）令： 則： 將，值代入式（1

4、）（2） 即可求得,。加速度分析：設(shè)外運(yùn)動(dòng)副，點(diǎn)的加速度 已知，求點(diǎn)的加速度及構(gòu)件的角加速度。將式(3)對(duì)時(shí)間t微分得： 式中： 運(yùn)動(dòng)副點(diǎn)的加速度可由,的微分式求得。平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件（單桿）的運(yùn)動(dòng)分析的數(shù)學(xué)模型已知構(gòu)件上的點(diǎn)的位置,，速度為,，加速度為，及過(guò)點(diǎn)的點(diǎn)的線(xiàn)段的位置角，構(gòu)件的角速度，角加速度，求構(gòu)件上點(diǎn)和任意指定點(diǎn)（位置參數(shù)，）的位置、速度、加速度。，點(diǎn)的位置為： ，點(diǎn)的速度，加速度為： 級(jí)桿組RRP(桿4、滑塊5)運(yùn)動(dòng)分析的數(shù)學(xué)模型位置分析：設(shè)已知內(nèi)運(yùn)動(dòng)副點(diǎn)及移動(dòng)副導(dǎo)路上任意一選定參考點(diǎn)的位置，構(gòu)件的長(zhǎng)度及導(dǎo)路的位置角，求構(gòu)件的位置角及內(nèi)運(yùn)動(dòng)副點(diǎn)的位置（如右圖）。角從水平線(xiàn)到度量。由向

5、導(dǎo)路作垂線(xiàn)，垂足為，令=,=,= 則 點(diǎn)相對(duì)于導(dǎo)路上參考點(diǎn)的滑移距離： 顯然，當(dāng)時(shí)無(wú)解。 當(dāng)時(shí)有兩個(gè)解，對(duì)應(yīng)于桿組的不同位置狀態(tài)。若 ,則，約定狀態(tài)參數(shù)=1；若> ,則，則約定狀態(tài)參數(shù)=-1。內(nèi)運(yùn)動(dòng)副的位置坐標(biāo)： 構(gòu)件的位置角： 速度分析：,點(diǎn)的速度為，及，已知，導(dǎo)路的角速度，求構(gòu)件K1的角速度，點(diǎn)的速度，及點(diǎn)相對(duì)于導(dǎo)路上重合點(diǎn)的相對(duì)速度構(gòu)件 （2）上式對(duì)時(shí)間微分，可解出：式中： 點(diǎn)的速度為： 加速度分析：，點(diǎn)的加速度及移動(dòng)副導(dǎo)路的角加速度已知，求構(gòu)件的角加速度，點(diǎn)的加速度,及點(diǎn)相對(duì)于移動(dòng)副導(dǎo)路上重合點(diǎn)的相對(duì)角速度。 對(duì)式（2）進(jìn)行兩次微分可得： 式中：點(diǎn)的加速度： （4） 建立坐標(biāo)系如

6、下圖所示以A為坐標(biāo)原點(diǎn)，自然方向?yàn)樽鴺?biāo)XY軸。（5） 編制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算程序活塞5的位移程序及位移隨時(shí)間變化線(xiàn)圖如下：t=0:0.0002*pi:0.04*pi;w=2.*pi*50;xb=150.*cos(w*t);yb=150.*sin(w*t);xd=400;yd=500;d1=sqrt(xb-xd).2+(yb-yd).2);a=acos(d1.2+600.2-500.2)/(2.*d1.*600);b1=atan(yb-yd)./(xb-xd);c1=a+b1;xc=xb+600.*cos(c1);yc=yb+600.*sin(c1);c2=atan(yc-yd)./(xc-xd)

7、;xe=xb+(600-120)*cos(c1);ye=yb+(600-120)*sin(c1);x2=0;y2=600;d2=sqrt(xe-x2).2+(ye-y2).2);b2=atan(ye-y2)./(xe-x2);e=d2.*cos(b2);u=d2.*sin(b2);f=sqrt(6002)-(u.2);r2=e+f;xf=r2;plot(t,xf);xlabel('t');ylabel('x5');title('wei yi')活塞5的速度程序及速度隨時(shí)間變化線(xiàn)圖如下：t=0:0.0002*pi:0.04*pi;w=2.*pi*5

8、0;xb=150.*cos(w*t);yb=150.*sin(w*t);xd=400;yd=500;d1=sqrt(xb-xd).2+(yb-yd).2);a=acos(d1.2+600.2-500.2)/(2.*d1.*600);b1=atan(yb-yd)./(xb-xd);c1=a+b1;xc=xb+600.*cos(c1);yc=yb+600.*sin(c1);c2=atan(yc-yd)./(xc-xd);xe=xb+(600-120)*cos(c1);ye=yb+(600-120)*sin(c1);x2=0;y2=600;d2=sqrt(xe-x2).2+(ye-y2).2);b2

9、=atan(ye-y2)./(xe-x2);e=d2.*cos(b2);u=d2.*sin(b2);f=sqrt(6002)-(u.2);r2=e+f;xf=r2;vf=diff(xf);t=0:0.0002*pi:(0.04-0.0002)*pi;plot(t,vf);xlabel('t');ylabel('v5');title('su du');活塞5的加速度程序及隨時(shí)間變化線(xiàn)圖如下：t=0:0.0002*pi:0.04*pi;w=2.*pi*50;xb=150.*cos(w*t);yb=150.*sin(w*t);xd=400;yd=500

10、;d1=sqrt(xb-xd).2+(yb-yd).2);a=acos(d1.2+600.2-500.2)/(2.*d1.*600);b1=atan(yb-yd)./(xb-xd);c1=a+b1;xc=xb+600.*cos(c1);yc=yb+600.*sin(c1);c2=atan(yc-yd)./(xc-xd);xe=xb+(600-120)*cos(c1);ye=yb+(600-120)*sin(c1);x2=0;y2=600;d2=sqrt(xe-x2).2+(ye-y2).2);b2=atan(ye-y2)./(xe-x2);e=d2.*cos(b2);u=d2.*sin(b2);f=sqrt(