机械原理大作业一连杆(完整版)20教材.docx

Harbin Institute of Technology 机械原理大作业一 作业名称： 连杆机构运动分析 设计题目： 20 院 系： 机电工程学院 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 丁刚 设计时间： 2014年5月 哈尔滨工业大学 一、运动分析题目 如图 1 所示机构，已知机构各构件的尺寸为，，， ，构件 1 的角速度为ω1=10rad/s，试求构件2上点F的轨迹及构件5上点G的位移、速度和加速度，并对计算结果进行分析。 二、机构的结构分析及基本杆组划分 机构的结构分析 机构各构件都在同一平面内运动，活动构件数 n=5，PL=7，PH=0则机构的自由度为: F=3×n-2×PL-1×PH=3×5-2×7-0=1 2.基本杆组划分 （1）去除虚约束和局部自由度 本机构中无虚约束或局部自由度，此步骤跳过。 （2）拆杆组。 对机构进行拆分，知该机构由Ⅰ级杆组RR（原动??1）、Ⅱ级杆组RRR（杆2及杆3）和Ⅱ级杆组RRP（杆4及滑块5）组成。 （3）确定机构的级别 由（2）知，机构为Ⅱ级机构 三、建立组成机构的各基本杆组的运动分析数学模型 建立坐标系如图2所示 原动件1（Ⅰ级杆组RR） 由图所示，原动件杆1的转角，角速度，角加速度,运动副A的位置坐标,速度，加速度，原动件1的长度=150mm。 求出运动副B的位置坐标（）、速度（）和加速度（）。 2）杆2、杆3杆组（RRRⅡ级杆组） 已求出运动副B的位置（）、速度（）和加速度（），已知运动副D的位置坐标=320mm, =0,D点速度、加速度均为0，杆长=400mm，=300mm。 求出构件2的转角. （3）构件2上点F的运动 已知运动副B的位置位置（）、速度（）和加速度（），已经求出构件2的转角b，BE、EF的距离，根据Ⅰ级杆组RR的运动分析数学模型求出点F的位置坐标（）、速度（）和加速度（）。 （4）构件4、5杆组（RRPⅡ级杆组） 已求出运动副F的位置坐标（）、速度（）和加速度（），已知滑块5导路参考点D的位置坐标=320mm, =0,参考点D的位置角,速度、加速度均为0 QUOTE 。 求出滑块5的位置s（）、速度v（）和加速度a()。 四、程序清单（matlab编写）： %（1） 用RR类模块求B点运动 fai1=[0:pi/180:2*pi]; %原动件AB杆转角范围0~2π% ommiga1=10; %AB杆角速度% alpha1=0; %AB杆角加速度% xA=0;yA=0;vxA=0;vyA=0;axA=0;ayA=0; %运动副A位置、速度、加速度% lAB=150; %杆AB长% xB=xA+cos(fai1)*lAB; %运动副B位置% yB=yA+sin(fai1)*lAB; vxB=vxA-ommiga1*lAB*sin(fai1);%运动副B速度% vyB=vyA+ommiga1*lAB*cos(fai1); axB=axA-ommiga1^2*lAB*cos(fai1)-alpha1*lAB*sin(fai1); %运动副B加速度% ayB=ayA-ommiga1^2*lAB*sin(fai1)+alpha1*lAB*cos(fai1); %（2）用RRRⅡ级杆组模块求C点运动 xD=320; %运动副D位置、速度、加速度% yD=0; vxD=0;vyD=0;axD=0;ayD=0; lBC=400; %杆BC长% lCD=300; %杆CD长% LBD=realsqrt((xD-xB).^2+(yD-yB).^2); %BD间距离% A0=2*lBC*(xD-xB); B0=2*lBC*(yD-yB); C0=lBC^2+LBD.^2-lCD^2; fai2=2*atan((B0+1*realsqrt(A0.^2+B0.^2-C0.^2))./(A0+C0));%杆BC转角% xC=xB+lBC*cos(fai2); %运动副C位置% yC=yB+lBC*sin(fai2); fai3=atan((yC-yD)./(xC-xD))+pi;%杆CD转角% C2=lBC*cos(fai2); S2=lBC*sin(fai2); C3=lCD*cos(fai3); S3=lCD*sin(fai3); G1=C2.*S3-C3.*S2; ommiga2=(C3.*(vxD-vxB)+S3.*(v