机械原理大作业.doc

机械原理大作业 院系 汽车工程学院 班级 学号 姓名 大作业1 连杆机构运动分析 1.运动分析题目 2.机构的运动分析 该连杆机构由Ⅰ级机构AB、RRRⅡ级基本组BCDE和RRPⅡ级基本组EF组成如图1所示 图 1-2 （1）Ⅰ级机构AB的运动分析 图 1-3 1）位置分析 由图1-2可得所求B点的矢量方程 rA = rB + lAB 在x、y轴上的投影坐标方程为 （1） 2）速度和加速度分析 将式（1）对时间t求导，即可得出速度方程 （2） 再将式（2）对时间t求导，即可得出加速度方程 （3） 式（2）和式（3）中，、分别是构件的角速度和角加速度。 （2）RRRⅡ级基本组BCDE的运动分析 图 1-4 位置方程 内运动副C的矢量方程为 rC = rB + lBC = rD + lCD 由其在x、y轴上的投影，可得内运动副C的位置方程 （4） 为求解式（4），应先求出或，将式（4）移项后分别平方相加，消去得 （4，） 式中： 其中，。 为保证机构的装配，必须同时满足 和 解三角方程式（4，）可求得 （5） 将代入式（4）可求得、，而后即可求得 （6） （7） 速度方程 将式（4）对时间t求导可得两杆的角速度、为 （8） 式中： ， ， 运动副E点得速度、为 （9） 3) 加速度方程 两杆的角加速度、为 （10） 式中： 运动副E的加速度、为 （11） (3) RRPⅡ级基本组EF运动分析 图 1-5 1）位置方程 移动副F的位置方程 （12） 式中： （13） 2）速度方程 将式（13）对时间t求导可得杆的角速度为 （14） 式中： 运动副F的速度、： （15） 3） 加速度方程 杆的角加速度为 式中： 移动副F点得加速度、： 3.图象 图 1-6 机构运动轨迹 图 1-7 F点位移线图 图 1-8 F点速度线图 图 1-9 F点加速度线图 4．计算结果分析 从计算结果可以看出F点位移，速度，加速度线图都比较复杂，并且从位移运动线图中，F点运动中出现了急回运动。不难看出F点所在的RRP二级基本杆组从原动件及BCDE所组成的RRR二级基本杆组获得动力，相对B点（从原动件直接获得动力）而言传动链延长，致使其位移、速度、加速度随原动件的运动都比较复杂。这一特点有利于通过连杆和滑块机构设计出各种特殊和复杂的运动，但其运动波动大，规律性差，从而给机构的平衡及其他方面带来了很大的难题，而且，其传动效率也较低。 5．MATLAB源程序 syms t; lab = 180; lbc = 290; lcd = 300; lad = 150; lde = 180; lef = 500; e = 65; beta = 130; w1 = 10; xa = 0; ya = 0; fai = w1*t; xb = xa + lab*cos(fai); yb = ya + lab*sin(fai); xd = xa + lad; yd = ya; a0 = 2*lbc*(xd-xb); b0 = 2*lbc*(yd-yb); c0 = lbc^2-lcd^2+(xd-xb)^2+(yd-yb)^2; fai_i = 2*atan((b0+sqrt(a0^2+b0^2-c0^2))/(a0+c0)); xc = xb + lbc*cos(fai_i); yc = yb + lbc*sin(fai_i); fai_j = atan((yc-yd)/(xc-xd)); xe = xd + lde*cos(beta-fai_j); ye = yd - lde*sin(beta-fai_j); fai_f = asin((lde*sin(beta-fai_j)+e)/lef); xf = xe + lef*cos(fai_f); yf = ye + lef*sin(