哈工大机械原理大作业16题

机械原理大作业——连杆机构运动分析1HarbinInstituteofTechnology大作业设计说明书课程名称：机械原理设计题目：连杆机构运动分析及凸轮设计院系：汽车工程学院班级：1301701姓名：学号：130170108时间：2015年4月机械原理大作业——连杆机构运动分析2连杆机构运动分析16、如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为错误!未找到引用源。，试求构件5的角位移、角速度和角加速度，并对计算结构进行分析。（1）、结构分析从侧面看原机构为此机构分为错误!未找到引用源。级杆组（原动件1），错误!未找到引用源。级杆组RRP(2号套筒、3号杆)，错误!未找到引用源。级杆组RRP(4号套筒、5机械原理大作业——连杆机构运动分析3号杆)（2）、建立坐标系（3）、各个杆组的运动分析采用逆推法，从RRP杆组（4号套筒、5号杆）开始分析已知错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，现在假定已知错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。其中，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，即消去错误!未找到引用源。，可得可求得错误!未找到引用源。，也可以通过书上3-23式求得机械原理大作业——连杆机构运动分析4通过正弦定理可求得错误!未找到引用源。再来看看角速度关系对于加速度，有如下关系其中错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。到此4、5杆就分析完毕了，别忘记之前的假设，我假设了已知错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。为求错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，现在来分析RRP杆组（2号套筒、3号杆）已知错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，已知错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，其中，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。即消去错误!未找到引用源。，可得机械原理大作业——连杆机构运动分析5反解，即可求得错误!未找到引用源。，也可以通过书上3-23式求得通过正弦定理可求得错误!未找到引用源。继续，我们来看看角速度关系对于加速度，有如下关系其中错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。现在，只需将所求得的错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。和错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。关联起来这是同一根杆，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。现在来看错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，由题目得，错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。和错误!未找到引用源。是未知的，但不影响整体，不然给错误!未找到引用源。一个初值错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。，当然，这是可以随意更改的。机械原理大作业——连杆机构运动分析6基于以上的基本原理，matlabR2012b程序如下symsthetatheta1theta2lamudalamuda1lamuda2sigmasigma1sigma2betabeta1beta2l1l11l2l21toutputitheta1=10;theta2=0;i=0;fortheta3=60:420theta=theta3/180*pi;beta=asin((100/200)*sin(theta))+theta;l1=0.2*sin(beta)/sin(theta);beta1=(-theta1*(l1*sin(theta))*sin(theta)+theta1*(l1*cos(theta))*cos(theta))/(0.2*(sin(theta)*sin(beta)+cos(theta)*cos(beta)));l11=-(theta1*(l1*sin(theta))*l1*cos(beta)+theta1*(l1*cos(theta))*l1*sin(beta))/(0.2*(sin(theta)*sin(beta)+cos(theta)*cos(beta)));C=(theta1^2)*0.2*cos(beta)-theta2*l1*sin(theta)-(theta1^2)*l1*cos(theta)-2*l11*theta1*sin(theta);D=(theta1^2)*0.2*cos(beta)+theta2*l1*sin(theta)-(theta1^2)*l1*cos(theta)+2*l11*theta1*sin(theta);beta2=(-C*sin(theta)+D*cos(theta))/(0.2*(sin(theta)*sin(beta)+cos(theta)*cos(beta)));lamuda=beta-pi/2;lamuda1=beta1;lamuda2=beta2;sigma=asin((100/200)*sin(lamuda))+lamuda;l2=0.2*sin(sigma)/sin(lamuda);sigma1=(-lamuda1*(l2*sin(lamuda))*sin(lamuda)+lamuda1*(l2*cos(lamuda))*cos(lamuda))/(0.2*(sin(lamuda)*sin(sigma)+cos(lamuda)*cos(sigma)));l21=-(lamuda1*(l2*sin(lamuda))*l2*cos(sigma)+lamuda1*(l2*cos(lamuda))*l2*sin(sigma))/(0.2*(sin(lamuda)*sin(sigma)+cos(lamuda)*cos(sigma)));A=(lamuda1^2)*0.2*cos(sigma)-lamuda2*l2*sin(lamuda)-(lamuda1^2)*l2*cos(lamuda)-2*l21*lamuda1*sin(lamuda);B=(lamuda1^2)*0.2*cos(sigma)+lamuda2*l2*sin(lamuda)-(lamuda1^2)*l2*cos(lamuda)+2*l21*lamuda1*sin(lamuda);sigma2=(-A*sin(lamuda)+B*cos(lamuda))/(0.2*(sin(lamuda)*sin(sigma)+cos(lamuda)*cos(sigma)));i=i+1;output(i,1)=fix(theta/pi*180);output(i,2)=fix(sigma/pi*180);output(i,3)=fix(sigma1);output(i,4)=fix(sigma2);endoutputa=output(:,1);机械原理大作业——连杆机构运动分析7b=output(:,2);c=output(:,3);d=output(:,4);h1=plot(a,b);holdon;h2=plot(a,c);holdon;h3=plot(a,d);holdon;set(h1,'color',[100],'linewidth',2);set(h2,'color',[011],'linewidth',1);set(h3,'color',[001],'linewidth',2);m=legend('角位移','角速度','角加速度');xlabel('θ');title('平面连杆机构运动分析');figure;h1=plot(a,b);holdon;xlabel('θ');ylabel('角位移');title('平面连杆机构运动角度——角位移图');figure;h2=plot(a,c);holdon;xlabel('θ');ylabel('角速度');title('平面连杆机构运动角度——角速度图');figure;h3=plot(a,d);holdon;xlabel('θ');ylabel('角加速度');title('平面连杆机构运动角度——角加速度图');汇总图机械原理大作业——连杆机构运动分析850100150200250300350400450-500-400-300-200-1000100200300400θ平面连杆机构运动分析角位移角速度角加速度各自的图像50100150200250300350400450-50050100150200250300350400θ角位移平面连杆机构运动角度——角位移图机械原理大作业——连杆机构运动分析950100150200250300350400450-16-14-12-10-8-6-4-202θ角速度平面连杆机构运动角度——角速度图50100150200250300350400450-500-400-300-200-1000100200θ角加速度平面连杆机构运动角度——角加速度图