哈工大机械原理大作业.docx
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哈工大机械原理大作业.docx
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哈工大机械原理大作业
连杆机构求E点轨迹
%1.已知参数
AB=112;%各连杆长度
AD=264;
DG=278;
EF=116;
FG=24;
BC=200;
CE=200;
CD=200;
w1=10;%原动件角速度
%2.RR一级杆组求解B点
f1=[0:
pi/180:
2*pi];%原动件AB杆转角范围0~2π
e1=0;%AB杆角加速度
xA=264;yA=0;vxA=0;vyA=0;axA=0;ayA=0;%运动副A位置、速度、加速度
xB=xA+cos(f1)*AB;%运动副B位置
yB=yA+sin(f1)*AB;
vxB=vxA-w1*AB*sin(f1);%运动副B速度
vyB=vyA+w1*AB*cos(f1);
axB=axA-w1^2*AB*cos(f1)-e1*AB*sin(f1);%运动副B加速度
ayB=ayA-w1^2*AB*sin(f1)+e1*AB*cos(f1);
%3.RRR二级杆组求解C点
xD=0;yD=0;vxD=0;vyD=0;axD=0;ayD=0;%运动副D位置、速度、加速度
LBD=realsqrt((xD-xB).^2+(yD-yB).^2);%BD间距离
A0=2*CD.*(xB-xD);
B0=2*CD.*(yB-yD);
C0=CD.^2+LBD.^2-BC.^2;
f2=2*atan((B0+1*realsqrt(A0.^2+B0.^2-C0.^2))./(A0+C0));%杆BC转角
xC=xD+BC*cos(f2);%运动副C位置
yC=yD+BC*sin(f2);
f3=atan((yC-yB)./(xC-xB));%杆CD转角
C2=CD.*cos(f2);
S2=CD.*sin(f2);
C3=BC.*cos(f3);
S3=BC.*sin(f3);
G1=C2.*S3-C3.*S2;
w2=(C3.*(vxB-vxD)+S3.*(vyB-vyD))./G1;%杆CD角速度
w3=(C2.*(vxB-vxD)+S2.*(vyB-vyD))./G1;%杆BC角速度
vxC=vxD-CD*w2.*sin(f2);%运动副C速度
vyC=vxD+CD*w2.*cos(f2);
G2=axB-axD+w2.^2.*C2-w3.^2.*C3;
G3=ayB-ayD+w2.^2.*S2-w3.^2.*S3;
e2=(G2.*C3+G3.*S3)./G1;%杆BC角加速度
e3=(G2.*C2+G3.*S2)./G1;%杆CD角加速度
axC=axD-CD*e2.*sin(f2)-CD*w2.^2.*cos(f2);%运动副C加速度
ayC=ayD+CD*e2.*cos(f2)-CD*w2.^2.*sin(f2);
%4.RR求解E点轨迹
lBE=400;%杆BE长
xE=xB+lBE*cos(f2);%E位置、速度、加速度
yE=yB+lBE*sin(f2);
vxE=vxB-lBE*w2.*sin(f2);
vyE=vyB+lBE*w2.*cos(f2);
axE=axB-lBE*w2.^2.*cos(f2)-lBE*e2.*sin(f2);
ayE=ayB-lBE*w2.^2.*sin(f2)+lBE*e2.*cos(f2);
plot(xE,yE)
gridon;axisequal;
end
凸轮了哦!
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推杆速度输出程序
plot(i,v(i))
title('推杆速度');
xlabel('Vx/mm/s')
ylabel('Vy/mm/s')
holdon;gridon;axisequal;
axis([-20380-150150]);
end
推杆位移计算程序
%1.已知参数
clear;
h=80;%行程
delta01=120;%升程运动角-余弦加速度
delta02=80;%远休角
delta03=90;%回程运动角-余弦加速度
hd=pi/180;
du=180/pi;
n1=delta01+delta02;
n3=delta01+delta02+delta03;
%2.凸轮曲线设计
n=360;
fori=1:
n
%计算推杆运动规律
ifi<=delta01%推程阶段
s(i)=0.5*h*(1-cos(pi*i/delta01));%余弦运动
v(i)=0.5*pi*h*sin(pi*i/delta01)/(delta01*hd);
v=v(i);
elseifi>delta01&i<=n1%远休阶段
s(i)=h;v=0;
elseifi>n1&i<=n3%回程阶段
k=i-n1;
s(i)=0.5*h*(1+cos(pi*k/delta03));%余弦运动
v(i)=-0.5*pi*h*sin(pi*k/delta03)/(delta03*hd);
v=v(i);
elseifi>n3&i<=n%近休阶段
s(i)=0;v=0;
end
i=[1:
1:
n];
end
plot(i,s(i))
title('推杆位移');
xlabel('i/度')
ylabel('y/mm')
holdon;gridon;axisequal;
axis([-20380-150150]);
end
推杆加速度输出程序
plot(i,a(i))
title('推杆加速度');
xlabel('ax/mm/s^2')
ylabel('ay/mm/s^2')
holdon;gridon;axisequal;
axis([-20380-200200]);
end
ds/di-s图像输出程序
plot(v(i),s(i))
title('ds/di-s图像');
xlabel('ds/di')
ylabel('s')
holdon;gridon;axisequal;
axis([-10080-20100]);
end
凸轮轮廓
%1.已知参数
clear;
r0=100;%基圆半径
rr=5;%滚子半径
h=80;%行程
e=20;%偏距
delta01=120;%升程运动角-余弦加速度
delta02=80;%远休角
delta03=90;%回程运动角-余弦加速度
hd=pi/180;
du=180/pi;
se=sqrt(r0*r0-e*e);
n1=delta01+delta02;
n3=delta01+delta02+delta03;
%2.凸轮曲线设计
n=360;
fori=1:
n
%计算推杆运动规律
ifi<=delta01%推程阶段
s(i)=0.5*h*(1-cos(pi*i/delta01));%余弦运动
ds(i)=0.5*pi*h*sin(pi*i/delta01)/(delta01*hd);
ds=ds(i);
elseifi>delta01&i<=n1%远休阶段
s(i)=h;ds=0;
elseifi>n1&i<=n3%回程阶段
k=i-n1;
s(i)=0.5*h*(1+cos(pi*k/delta03));%余弦运动
ds(i)=-0.5*pi*h*sin(pi*k/delta03)/(delta03*hd);
ds=ds(i);
elseifi>n3&i<=n%近休阶段
s(i)=0;ds=0;
end
%计算凸轮轨迹曲线
xx(i)=(se+s(i))*sin(i*hd)+e*cos(i*hd);%计算理论轮廓曲线
yy(i)=(se+s(i))*cos(i*hd)-e*sin(i*hd);
dx(i)=(ds-e)*sin(i*hd)+(se+s(i))*cos(i*hd);%计算导数
dy(i)=(ds-e)*cos(i*hd)-(se+s(i))*sin(i*hd);
xp(i)=xx(i)+rr*dy(i)/sqrt(dx(i)^2+dy(i)^2);%计算实际轮廓曲线
yp(i)=yy(i)-rr*dx(i)/sqrt(dx(i)^2+dy(i)^2);
end
%输出凸轮轮廓曲线
figure
(1);
holdon;gridon;axisequal;
axis([-(r0+h-30)(r0+h+10)-(r0+h+10)(r0+rr+10)]);
text(r0+h+3,4,'X');
text(3,r0+rr+3,'Y');
text(-6,4,'O');
title('偏置直动滚子推杆盘形凸轮设计');
xlabel('x/mm')
ylabel('y/mm')
plot([-(r0+h-40)(r0+h)],[00],'k');
plot([00],[-(r0+h)(r0+rr)],'k');
plot(xx,yy,'r-');%绘凸轮理论轮廓曲线
ct=linspace(0,2*pi);
plot(r0*cos(ct),r0*sin(ct),'g');%绘凸轮基圆
plot(e*cos(ct),e*sin(ct),'-c');%绘凸轮偏距圆
plot(e+rr*cos(ct),se+rr*sin(ct),'k');%绘滚子圆
plot(e,se,'o');%滚子圆中心
plot([ee],[sese+30],'k');
plot(xp,yp,'b');%绘凸轮实际轮廓曲线
end
连杆机构求构件5的角位置,角速度,角加速度
%5.RRR二级杆组求解F点
xG=0;yG=278;vxG=0;vyG=0;axG=0;ayG=0;%运动副G位置、速度、加速度
LEG=realsqrt((xG-xE).^2+(yG-yE).^2);%EG间距离
A0=2*FG.*(xE-xG);
E0=2*FG.*(yE-yG);
c0=FG.^2+LEG.^2-EF.^2;
f4=2*atan((E0+1*sqrt(A0.^2+E0.^2-c0.^2))./(A0+c0));%杆EF转角
xF=xG+EF*cos(f4);%运动副C位置
yF=yG+EF*sin(f4);
f5=atan((yF-yE)./(xF-xE));%杆FG转角
c2=FG.*cos(f4);
s2=FG.*sin(f4);
c3=EF.*cos(f5);
s3=EF.*sin(f5);
g1=c2.*s3-c3.*s2;
w4=(c3.*(vxE-vxG)+s3.*(vyE-vyG))./g1;%杆FG角速度
w5=(c2.*(vxE-vxG)+s2.*(vyE-vyG))./g1;%杆EF角速度
vxF=vxG-FG*w4.*sin(f4);%运动副C速度
vyF=vxG+FG*w4.*cos(f4);
g2=axE-axG+w4.^2.*c2-w5.^2.*c3;
g3=ayE-ayG+w4.^2.*s2-w5.^2.*s3;
e4=(g2.*c3+g3.*s3)./g1;%杆EF角加速度
e5=(g2.*c2+g3.*s2)./g1;%杆FG角加速度
axF=axG-FG*e4.*sin(f4)-FG*w4.^2.*cos(f4);%运动副F加速度
ayF=ayG+FG*e4.*cos(f4)-FG*w4.^2.*sin(f4);
plot(f5)
plot(w5)
plot(e5)
gridon;axisequal;
end
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- 哈工大 机械 原理 作业
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