连杆机构综合、运动分析及动态静力分析机械原理课程设计说明书.doc

机械原理设计说明书 班 级： 机械0904班 姓 名： 王宁杰 学 号： 0806090515 指导老师： 郑志莲老师 中南大学机电工程学院 二〇一一年六月 目录 一.原始数据 二.连杆机构综合 三.运动分析 四.受力分析 五.分析图 六.小结 七.参考文献 一.原始数据 方案 连杆机构综合、运动分析及动态静力分析 X1 mm X2 Y φ31 φ32 CE CD EF DE n1 rpm G2 N G3 G5 Js2 Kg.m2 2 110 60 260 60 120 1/2 1/4 90 1060 720 550 0.64 Js3 H Pmax 0.2 210 7000 (另外：1)构件2和构件3的质心S2、S3分别位于其中点；2）滑块工作行程向下为正，反向行程为负；）3工作阻力的方向与运动方向相反。） 设计要求： 一．连杆综合机构：确定各杆的长度，作机构的运动简图。（至少两个位置） 二．运动分析和力分析 1．计算滑块5的SF、VF、aF 2．计算各运动副的反力FR12、FR23、FR34等 3．计算曲柄的平衡力矩Mb 三．画出SF--φ、VF—φ、aF—φ、Mb—φ图（以曲柄水平位置为0位置） 二、连杆机构综合 作机构运动简图： 三．运动分析 状态1： 1．速度分析 项目 LAB LBC LDE LEF LBS2 LDS3 LCD 数值 59 264 180 45 132 90 120 单位 mm 已知：n1=90r/min； = rad/s = =9.425 顺时针 = ·LAB = 9.425×0.059≈0.56 m/s = + 大小 ? 0.56 ? 方向 ⊥CD ⊥AB ⊥BC 选取比例尺μv =10：1，作速度多边形图 ＝· ＝10×0.05=0.5m/s ＝· ＝10×0.017=0.17m/s ＝· ＝10×0.075=0.75m/s ＝· ＝10×0.075=0.75m/s ＝·＝10×0.02=0.2m/s ∴＝＝0.17/0.264=0.644rad/s (顺时针) ω＝＝0.5/0.12=4.167rad/s (顺时针) ω＝＝0.75/0.045=16.667rad/s (逆时针) 2．加速度分析： 项目 数值 0.56 0.5 0.75 0.75 9.425 0.644 4.167 16.667 单位 m/s rad/s aB=ω12LAB=9.4252×0.059=5.241m/s2 anCB=ω22LBC=0.6442×0.264=0.11m/s2 anC=ω32LCD=16.6672×0.12=33.335m/s2 aC= anC+ atC= aB + atCB + anCB 大小： ？ √ ？ √ ？ √ 方向： ？ C→D ⊥CD B→A ⊥BC C→B 选取比例尺μa=100：1,作加速度多边形图 aC=·=100×0.027=2.7 m/s2 aE=·=100×0.0405=4.05 m/s2 atCB=·=100×0.031=3.1 m/s2 atC=·=100×0.016=1.6 m/s2 aF = aE + anFE + atFE 大小： ？ √ √ ? 方向： 竖直　 与aC 同向 F→E ⊥EF aF=·=100×0.036=3.6 m/s2 as2=·=100×0.038=3.8m/s2 as3=0.5*aE =0.5×4.05=2.01m/s2 α2= atCB/LCB=3.1 /0.264=11.74 m/s2 α3= atC/LCD=1.6/0.12=13.33 m/s2 状态2： 1．速度分析 项目 LAB LBC LDE LEF LBS2 LDS3 LCD 数值 59 264 180 45 132 90 120 单位 mm 已知：n1=90r/min； = rad/s = =9.425 顺时针 = ·LAB = 9.425×0.059≈0.56 m/s = +