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机械原理 课程设计说明书 题目: 两个导杆机构串联的摆动件双极位直到三阶停歇的面六杆机构 院 系： 机电学院 专业班级： 机自07-10 学 号： 指导教师： 学生姓名： 2009年 7月 9日 一：题目 两个导杆机构串联的摆动件双极位直到三阶停歇的平面六杆机构 二：已知条件 d1=0.100m,d2=0.050m,θB=2π/3,r1=0.050m,r3=0.04301m,δB=π/3,ω1=15rad/s。导杆5的质量m5=80kg质心在C5点，b5=O5C5=0.6r1 =30mm,关于C5的转动惯量为J5=0.850kgm2；滑块4的质量m4=30kg，质心在B点，关于B点的转动惯量为J4=0.100 kgm2；导杆3的质量m3=120kg，质心在C3点，关于C3点的转动惯量为J3=1.400 kgm2；其余构件的质量和转动惯量忽略不计。机构的受力状态为：当0时，Mr=50×[1+0.5sin(φ-φs)]Nm；当0时，Mr =0。在以下的受力分析中，矢量Fij=-Fji、数值Fij=Fji。 图1-1 机构简图 （比例系数） 三：位置分析 1. 极限位置：时为该机构的极限位置，极位夹角为，从动件的角行程为 2. 要分析的角度为。机构简图如图1-1。 四：图解法计算 取速度比例系数=，该图表示主动件分别处于276°和336°时的位置，据此分析求解该机构中的所有的运动参数和受力情况。 一、主动件处于276°时 1）运动参数求解： 先求解导杆5角速度，利用下列矢量关系式，画图求解出 和 的大小，从而得到相应的运动参数。 方向 ⊥AO3 ⊥AO1 // AO3 大小 ？ ω1×r1 ? 得出导杆3的角速度 方向 // 大小 ？ ? 得出导杆5的角速度 由图上量得 由图上量得 由图上量得 由图上量得 速度多边形如下图所示： 图1-2 位置1的速度矢量多边形 位置1各速度大小 2.6283rad/s 0.6952m/s 0.1134m/s 0.2297rad/s 再求解导杆5的角加速度α5，利用下列矢量关系式，画图求解出相应得参数。 方向:A→O3 ⊥AO3 A→ ∥AO3 ⊥AO3 大小:AO3× ？ ×r1 ？ 2ω3× 据此求出导杆3的角加速度。 方向: B→O5 ⊥BO5 B→O3 ⊥BO3 ∥BO5 ⊥BO5 大小： ？ BO3× ×BO3 ？ 上述矢量式中aB5n和aB5B4k为零是因为导杆5的角速度ω5太小，几乎可以忽略不计。 由图上量得 加速度多边形如下图所示： 图1-3位置1的加速度矢量多边形 由图上量得 导杆5的角加速度： 位置1各加速度大小 （2）机构受力分析 第一步，对导杆5的B点取力矩平衡方程，得: 解得F65τ=1172N 第二步，由于滑块4对导杆5在θ方向无作用力，所以取导杆5在θ-π方向上的力平衡方程,得： 得 机构各部分受力情况如下图所示： 图中的比例尺=1。此时导杆3上的未知力有三个——F23、F63x、F63y，不能用力多边形求解，这里先求出F23，F23×0.074m+m3g×0.034m-m3α3b3-J3α3+F43m×0.043m+F43n×0.0035m=0，其中m3g×0.034m=39.984Nm，m3α3b3=705.41Nm， J3α3=274.3Nm，F43m×0.043m=2.795Nm, F43n×0.0035m=0.28Nm，求出F23=269.32N。 然后分别画出各构件的力多边形。 图1-5 位置1的力多边形示意图 将图1-5中的四个图从左到右依次编号1、2、3、4，1图使用的比例尺u=15N/mm，2图使用的比例尺u=30N/mm，3图使用的比例尺u=10N/mm，4图使用的比例尺u=10N/mm，根据力多边形,量区各条线段的长度，乘以相应比例尺即可获得机构内所有力的大小。 位置1各力大小： F61x F61y F21 34.57Nm 140N 480N 216.07N 401.16N F34n F54 F65τ F65r Mr 513N 112N 1172N 776.37N 0Nm F63x F63y F23 920N 1