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哈工大机械原理大作业连杆机构

HarbinInstituteofTechnology

连杆机构运动分析

课程名称：机械原理

设计题目：

院系：

班级：

设计者：

学号：

指导教师：

设计时间：

哈尔滨工业大学

一、连杆机构运动分析

已知机构各构件的尺寸为AB=100mm，BC=2.73AB，

CD=1.36AB，CG=2.36AB，BG=4.9AB，AF=2.36AB，AD=2.87AB，

DF=2AB，GE=1.45AB，EF=2.82AB，GM=1.36AB，MK=1.91AB，

KD=0.54AB，KF=2.81AB，HF=3.1AB，DH=3.63AB，=135，

构件1的角速度为w1=10rad/s。

试求构件2上点G的轨迹以及构件4、构件6和构件8的角位移、

角速度与角加速度。

并对计算结果进行分析。

二、机构的结构分析，组成机构的基本杆组划分

该机构由一个I级杆组以及若干个II级杆组组成。

I级杆组为：原动件1。

II级杆组为：杆2与杆CD（RRR杆组）、滑块G、杆4（RPR杆

组）、杆5、杆6（RRR杆组）、杆7与杆8（RRR杆组）。

I级杆组1（原动件与机架）

II级杆组1（RRR杆2与杆CD）

II级杆组2（RPR杆4与滑块3）

II级杆组3(RRR杆5与杆6)

II级杆组4（RRR杆7与杆8）

三、各基本杆组的运动分析数学模型

1)根据机构运动简图，运动副A为固定点，其位置、速度、加速

度

,,,,aaaxayaxay

xyvvaa,和杆AB的角位移、角速度、角加速度

,,ababab?ωα均已知，并且杆AB长度为ABl已知，

使用同一构件上点的运动分析模型，可以计算出B点的位置、速

度以及加速度

,,,,bbbxbybxby

xyvvaa,。

2)已知运动副D的位置、速度、加速度

,,,,dddxdydxdy

xyvvaa,，以及杆CD的长度

CDl、

杆BC的长度

BCl，B点的参数上面已求出，使用RRR

II级杆组运动分析模型，可以求

解出运动副C的位置、速度、加速度,,,,cccxcycxcy

xyvvaa,，以及杆BC的角位移、角

速度、角加速度

,,bcbcbc?ωα。

3)求出运动副C点的参数后，又已知杆CG长度

CGl，CG部分的角位移为BC部分的角位

移减去π/4，其角速度、角加速度均与BC部分相同为

,,bcbcbc?ωα，再使用同一构件

上点的运动分析模型，可以计算出G点位置、速度、加速度

,,,,gggxgygxgyxyvvaa,。4)求出G点参数后，又运动副

H为固定点，位置、速度、加速度

,,,,hhhxhyhxhy

xyvvaa,已

知，使用RPRII级杆组运动分析模型，可以计算出杆4的角位移、

角速度以及角加速度

444,,?ωα。

5)已知G点参数，且D点为固定点，位置、速度、加速度

,,,,dddxdydxdy

xyvv