哈工大机械原理大作业34题

HHaarrbbiinnIInnssttiittuutteeooffTTeecchhnnoollooggyy机机械械原原理理大大作作业业三三课程名称：连杆机构运动分析设计院系：汽车工程学院班级：1001304姓名：胡青学号：100130425指导教师：王延深机原大作业1连杆设计解：建立一下坐标系：对杆组进行如下拆分：RRRII级杆组RRRII级杆组机架由已知有：a=BF=200,b=EF=250,c=ED=226,d=BD=116,e=FH=130,d=BD=116,e=FH=130,g=EH=170,h=CH=162,l=CG=170.由各个杆件的长度可求得G点的坐标为G（291，-307），B=(0,0);D=(116,0);F=(a·cost，a·sint)；參考教材P51~52对RRRII级杆组的运动分析：用matlab编程和所得结果如下：得到H点的轨迹图H点的运动轨迹a=200,b=250,c=226,d=116e=130,g=170,h=162,l=312xb=0,yb=0xd=d,yd=0t=0:pi/100:pi/5xf=a*cos(10.*t),yf=a*sin(10.*t)xg=291,yg=-307a01=2.*c.*(xf-xd),b01=2.*c.*(yf-yd)lfd=sqrt((xf-xd).^2+(yf-yd).^2)c01=c^2+lfd.^2-b^2q1=2*atan((b01+sqrt(a01.^2+b01.^2-c01.^2))./(a01+c01))xe=xd+c.*cos(q1),ye=yd+c.*sin(q1)q2=pi-atan((yf-ye)/(xf-xe))o=atan((e^2+b^2-g^2)/(2*e*b))xh=xf+e.*cos(o-q2),yh=yf+e.*sin(o-q2)subplot(2,2,1)plot(xh,yh)title('H点轨迹曲线')xlabel('H点横坐标（mm）')ylabel('H点纵坐标（mm）')构件5的角位移曲线:构件5的角速度曲线：构件5的角加速度曲线杆件5的运动情况分析：a=200,b=250;c=226;d=116;e=130;g=170;h=162;l=312;xb=0;yb=0;xd=d;yd=0;t=0:(pi/500):(pi/5);xf=a*cos(10.*t),yf=a*sin(10.*t);xg=291,yg=-307;a01=2.*c.*(xf-xd),b01=2.*c.*(yf-yd);lfd=sqrt((xf-xd).^2+(yf-yd).^2);c01=c^2+lfd.^2-b^2;q1=2*atan((b01+sqrt(a01.^2+b01.^2-c01.^2))./(a01+c01));xe=xd+c.*cos(q1),ye=yd+c.*sin(q1);q2=pi-atan((yf-ye)/(xf-xe));o=atan((e^2+b^2-g^2)/(2*e*b));xh=xf+e.*cos(o-q2),yh=yf+e.*sin(o-q2);a02=2.*l.*(xh-xg),b02=2.*l.*(yh-yg);lgh=sqrt((xg-xh).^2+(yg-yh).^2);c02=l^2+lgh.^2+h^2;q3=2*atan((b02-sqrt(a02.^2+b02.^2-c02.^2))./(a02+c02));plot(t,q3);title('构件5的角位移曲线');xlabel('时间t（s）');ylabel('构件5的角位移（rad）');vc=[diff(q3,t,1)0];plot(t,vc);title('构件5的角速度曲线');xlabel('时间（s）');ylabel('构件5的角速度（rad/s）');ac=diff(vc,t,1);plot(t,ac);title('构件5的角加速度曲线');xlabel('时间（s）');ylabel('构件5的角加速度（rad/s2）');HHaarrbbiinnIInnssttiittuutteeooffTTeecchhnnoollooggyy机机械械原原理理大大作作业业三三课程名称：凸轮机构设计院系：汽车工程学院班级：1001304姓名：胡青学号：100130425指导教师：王延深大作业2凸轮件机构设计错误!未找到引用源。.题目第25题：升程/mm升程运动角/。升程运动规律升程许用压力角/。回程运动角/。回程运动规律回城许用压力角/。远休止角/。近休止角/。13090等价等减速4080等速7060130错误!未找到引用源。.运动方程式及运动线图（1）计算推杆的位移s、速度和加速度a线图；（2）绘制凸轮机构的Sdsd线图；（3）确定凸轮的基圆半径0r和偏距e；（4）绘制凸轮的理论轮廓线；（5）确定滚子半径rr并绘制凸轮实际轮廓线。本实验假设凸轮逆时针旋转。（1）确定凸轮机构推杆升程、回程运动方程，并绘制推杆位移、速度、加速度线图。升程：）（40由公式：20)(2sh201h4，20124ha由此得：S=2v=a=2080/9当）（24时：减速：)(2s002hh)(40201h20124ha由此得：S=/1302v=(2080a=-2080/9回程：（φ）由公式s=]}/[1{,sh;v=—,/1ha=0;得到s=]}4/)(9[1{130;v=—195/2;a=0;错误!未找到引用源。.编程及代码1.求位移、速度、加速度的程序（matlab）h=130;x=0:pi/100:(pi/4);s1=8*h*x.^2/pi^2;v1=2080*x/pi^2;a1=16*h/pi^2;k=(pi/4):pi/100:(pi/2);sk=h-8*h*(pi^2/4-k.*pi+k.^2)/pi^2;vk=2080*(pi/2-k)/pi^2;ak=-(16*h/pi^2);y=(pi/2):(pi/100):(5*pi/6);s2=h;v2=0;a2=0;q=4*pi/9;z=(5*pi/6):(pi/100):(23*pi/18);s3=h*(1-(z-5*pi/6)/q);v3=-585/(2*pi);a3=0;c=(23*pi/18):(pi/100):(2*pi);s4=0;v4=0;a4=0;plot(x,s1,'g.',k,sk,'g.',y,s2,'g.',z,s3,'g.',c,s4,'g.')xlabel('转角/rad')ylabel('位移/(m/s)')title('位移与转角曲线')plot(x,v1,'g.',k,vk,'g.',y,v2,'g.',z,v3,'g.',c,v4,'g.')xlabel('转角/rad')ylabel('速度/(m/s)')title('速度与转角曲线')plot(x,a1,'g.',k,ak,'g.',y,a2,'g.',z,a3,'g.',c,a4,'g.')xlabel('转角/rad')ylabel('加速度/(m/s)')title('加速度与转角曲线')由上述公式通过编程得到位移、速度、加速度曲线如下：（编程如上）2.绘制凸轮机构dφ/ds–s线图附MATLAB程序：h=130;x=0:(pi/100):(pi/4);s1=8*h*x.^2/pi^2;news1=16*h*x/pi^2;k=(pi/4):(pi/10000):(pi/2);sk=h-8*h*(pi^2/4-k.*pi+k.^2)/pi^2;newsk=16*h*(pi/2-k)/pi^2;y=(pi/2):(pi/10000):(5*pi/6);s2=h;news2=0;q=4*pi/9;z=(5*pi/6):(pi/10000):(23*pi/18);s3=h*(1-((z-(5*pi/6))/q));news3=-h/q;c=(23*pi/18):(pi/10000):(2*pi);s4=0;news4=0;plot(news1,s1,'r',newsk,sk,'r',news2,s2,'r',news3,s3,'r',news4,s4,'r')gridonxlabel('ds/dp');ylabel('(位移s/mm)')title('ds/dp与位移s曲线')可得到曲线图如下图所示二、确定凸轮的基圆半径0r和偏距e：二、确定凸轮的基圆半径0r和偏距e：)tan2arctantan2(00hr其中压力角分别取o70,402o1。cos20rrtan2re可得凸轮基圆半径为0r=132mm偏距e=38mm三、绘制凸轮的理论轮廓线:附MATLAB程序：s0=126;e=38;h=130;q=4*pi/9;x=0:(pi/100):(pi/4);s1=8*h*x.^2/pi^2;x1=(s0+s1).*cos(x)-e*sin(x);y1=(s0+s1).*sin(x)-e*cos(x);k=(pi/4):(pi/100):(pi/2);k1=(s0+(h-8*h*(pi^2/4-k.*pi+k.^2)/pi^2)).*cos(k)-e*sin(k);k2=(s0+(h-8*h*(pi^2/4-k.*pi+k.^2)/pi^2)).*sin(k)-e*cos(k);y=(pi/2):(pi/100):(5*pi/6);x2=(h+s0).*cos(y)-e*sin(y);y2=(s0+h).*sin(y)-e*cos(y);z=(5*pi/6):(pi/100):(23*pi/18);s2=h*(1-(z-5*pi/6)/q);x3=(s2+s0).*cos(z)-e*sin(z);y3=(s0+s2).*sin(z)-e*cos(z);c=(23*pi/18):(pi/100):(2*pi);x4=(0+s0).*cos(c)-e*sin(c);y4=(s0+0).*sin(c)-e*cos(c);plot(x1,y1,'g',k1,k2,'g',x2,y2,'g',x3,y3,'g',x4,y4,'g');xlabel('x/mm')ylabel('y/mm')title('凸轮理论轮廓曲线')三、确定滚子半径rr，并绘制凸轮实际轮廓线:求其最小曲率半径，程序如下：v=[];symsx1xkx2x3x4x5s0=126;e=38;h=130;q=4*pi/9;s1=8*h*x1^2/pi^2;t1=(s1+s0).*cos(x1)-e*sin(x1);y1=(s0+s1)*sin(x1)-e*cos(x1);tx1=diff(t1,x1);txx1=diff(t1,x1,2);yx1=diff(y1,x1);yxx1=diff(y1,x1,2);forxx1=0:(pi/100):(pi/4);k1=subs(abs((tx1*yxx1-txx1*yx1)/(tx1^2+yx1^2)^1.5),{x1},{xx1});v=[v,1/k1];endsk=h-8*h*(pi^2/4-xk.*pi+xk.^2)/pi^2;tk=(sk+s0).*cos(xk)-e*sin(xk);yk=(s0+sk)*sin(xk)-e*cos(xk);txk=diff(tk,xk);txxk=diff(tk,xk,2);yxk=diff(yk,xk);yxxk=diff(yk,xk,2);forxxk=pi/4:(pi/100):(pi/2);kk=subs(abs((txk*yxxk-txxk*yxk)/(txk^2+yxk^2)^1.5),{xk},{xxk});v=[v,1/kk];ends2=130;t2=(s2+s0)*cos