哈工大机械原理大作业连杆.docx
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哈工大机械原理大作业连杆
HarbinInstituteofTechnology
机械原理大作业一
课程名称:
机械原理
设计题目:
连杆机构运动分析
院系:
机电工程学院
班级:
设计者:
学号:
指导教师:
设计时间:
1.运动分析题目
(11)在图所示的六杆机构中,已知:
=150mm,
=550mm,
=80mm,
=500mm,曲柄以等角速度
=10rad/s沿逆时针方向回转,求构件3的角速度、角加速度和构件5的位移、速度、加速度。
2.机构的结构分析
建立以点A为原点的固定平面直角坐标系A-x,y,如下图:
机构结构分析
该机构由Ⅰ级杆组RR(原动件1)、Ⅱ级杆组RPR(杆2及滑块3)和Ⅱ级杆组RRP(杆4及滑块5)组成。
3.建立组成机构的各基本杆组的运动分析数学模型
原动件1(Ⅰ级杆组RR)
由图所示,原动件杆1的转角a=0-360°,角速度
=10rad/s,角加速度
=0,运动副A的位置坐标
=
=0,速度(A,A),加速度(A,A),原动件1的长度
=150mm。
求出运动副B的位置坐标(
)、速度(B,B)和加速度(B,B)。
杆2、滑块3杆组(RPRⅡ级杆组)
已出运动副B的位置(
)、速度(B,B)和加速度(B,B),已知运动副C的位置坐标
=0,
=550mm,速度,加速度,杆长
=550mm。
求出构件2的转角b,角速度
和角加速度
.
构件二上点D的运动
已知运动副B的位置(
)、速度(B,B)、加速度(B,B),已经求出构件2的转角b,角速度
和角加速度
,杆BD的长度
=80mm。
根据Ⅰ级杆组RR的运动分析数学模型求出点D的位置坐标(
)、速度(D,D)和加速度(D,D)。
构件4、5杆组(RRPⅡ级杆组)
已求出运动副D的位置坐标(
)、速度(D,D)和加速度(D,D),已知滑块5导路参考点K的位置坐标
=0,
=0,参考点K的位置角c=0,速度,加速度。
求出滑块5的位置s(
)、速度v(E,E)和加速度a(E,E)曲线。
4.用C语言编程
#include<>
#include<>
#definePI
main()
{
doublelAB=,lAC=,lBD=,lDE=,w1=10;/*各杆长度、位置尺寸以及原动件角速度*/
doublea,b,c,d,e,f;/*机架间角度*/
doublelBC,lAD,lAE;/*任意瞬时BC、AD、AE间距离*/
doublew2,w3,w4;/*杆1、滑块3、杆4角速度*/
doublea2,a3,aB,aE;/*杆2、滑块3角加速度以及B、E点加速度*/
doublexE,yE=0,rE,vB,vDB,vCr,vE;/*E点位置以及B、C、D、E点速度*/
printf("滑块E和滑块C的运动数据:
\n");
for(f=0;f<=(2*PI+PI/9);f=f+(PI/9))/*角度a以20度间隔变化一周*/
{
vB=w1*lAB;/*B点速度*/
lBC=pow(lAB*lAB+lAC*lAC-2*lAB*lAC*sin(f),;/*任意瞬时B、C两点间距离*/
a=acos((lAC*lAC+lBC*lBC-lAB*lAB)/(2*lAC*lBC));/*杆2与竖直方向的夹角*/
lAD=pow(lAB*lAB+lBD*lBD+2*lAB*lBD*cos(a+f-(PI)/6),;/*任意瞬时A、D两点间距离*/
b=acos((lAB*lAB+lAD*lAD-lBD*lBD)/(2*lAB*lAD));/*任意瞬时角度b的值*/
lAE=lAD*cos(f-b)+pow(lDE*lDE-lAD*lAD*sin(f-b)*sin(f-b),;/*任意瞬时A、E两点间距离*/
c=acos((lAE*lAE+lDE*lDE-lAD*lAD)/(2*lAE*lDE));/*任意瞬时角度c的值*/
d=acos((lAD*lAD+lDE*lDE-lAE*lAE)/(2*lAD*lDE));/*任意瞬时角度d的值*/
e=acos((lBD*lBD+lAD*lAD-lAB*lAB)/(2*lAD*lBD));/*任意瞬时角度e的值*/
xE=lAB*cos(f)+lDE*cos(c)+lBD*cos(PI/6-a);/*点E在X轴上的分量*/
rE=pow((xE*xE+yE*yE),;/*任意时刻点E距A点的距离*/
vCr=-vB*cos(a+f);/*任意瞬时滑块C相对于杆2的速度*/
w2=-vB*sin(a+f)/lBC;/*任意瞬时杆2的角速度*/
w3=w2;/*任意瞬时滑块3的角速度*/
vDB=w2*lBD;/*任意瞬时点D相对于点B的速度*/
vE=-(vDB*sin(e+d)+vB*sin(f)*cos(c)+vB*cos(f)*sin(c))/(cos(c));/*任意瞬时E点的速度*/
w4=(vDB*cos(d+c+e)-vB*cos(f))/(lDE*cos(c));/*任意瞬时杆4的角速度*/
aB=w1*w1*lAB;/*任意瞬时B点的加速度*/
a2=(-aB*cos(a+f)-2*w2*vCr)/lBC;/*任意瞬时杆2的角加速度*/
a3=a2;/*任意瞬时杆2的角加速度*/
aE=(-w4*w4*lDE-a2*lBD*sin(d+e)+w2*w2*lBD*cos(d+e)+aB*sin(f)*sin(c)-aB*cos(f)*cos(c))/cos(c);/*任意瞬时点E的加速度*/
printf("%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\t%lf\n",f,rE,vE,aE,w3,a3);
}
}
5.绘制运动轨迹、运动线图,并作相应分析。
滑块3的运动线图
A.角速度
(
)随角度a的变化
B.加速度
(
)随角度a的变化
滑块5的运动轨迹
滑块5的运动线图
A.位移
随角度a的变化
B.速度
随角度a的变化
C.加速度
随角度a的变化
滑块E的运动数据:
滑块C的运动数据:
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- 关 键 词:
- 哈工大 机械 原理 作业 连杆