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哈工大机械原理大作业一连杆_20

Harbin Institute of Technology

（一）连杆设计说明书

课程名称：机械原理

设计题目：连杆机构运动分析

院系：机电工程学院

班级：1308302

设计者：吉曾纬

指导教师：赵永强唐德威

设计时间：2015年6月

运动分析题目：如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为AB=150mm ，β=97°，BC=400mm ，

CD=300mm ，AD=320mm ，BE=100mm ，EF=230mm ，FG=400mm ，构件1的角速度为ω1=10rad/s,试求构件2上点F 的轨迹及构件5上点G 的位移、速度和加速度，并对计算结果进行分析。

一．对机构进行结构分析

依题意可以将杆机构看作曲柄滑块机构和曲柄摇杆机构。对4机构进行结构分析

该机构由原动件AB （Ⅰ级组），BCD （RRR Ⅱ级杆组）和FG （RRP Ⅱ级杆组）组成。

二.建立以点A 为原点的固定平面直角坐标系A-x,y,如图所示。

三．各基本杆组的运动分析数学模型（1）原动件AB（Ⅰ级组）

已知原动件AB的转角

ψ1=0~2π原动件AB的角速度

ω1=10rad/s

原动件AB的角加速度

α1=0

运动副A的位置坐标

A =0 y

A点与机架相连，即该点速度和加速度均为0。运动副A的速度

xA =0 v

运动副A的加速度

xA =0 a

原动件AB长度

=150mm 可求出运动副B的位置坐标

B =x

cosψ

sinψ

运动副B的速度

xB = v

-ω

sinψ

= v

+ω

cosψ

运动副B的加速度

a xB = a xA -ω12 l AB cos ψ1-α1l AB sin ψ 1 a yB =a yA -ω12 l AB sin ψ1+α1l AB cos ψ 1 （2） BCD （RRR Ⅱ级杆组）

由（1）知B 点位置坐标、速度、加速度运动副D 点位置坐标

x D =320mm y D =0 D 点与机架相连，即该点速度和加速度均为0。运动副D 的速度

v xD =0 v yD =0 运动副D 的加速度

a xD =0 a yD =0 杆BC 长 l BC =400mm 杆CD 长 l C =300mm 可求得BC 杆相对于X 轴正方向转角

)B (arctan 20

0202002+-++=A C B A B ψ

CD 杆相对于x 轴正方向转角

C D

C x x y y --=arctan

3ψ

其中A 0=2l BC （x D -x B ）,B 0=2 l BC （y D -y B ）,2

220C CD

BD BC l l l -+=, 求导可得BC 杆ω2、α2和CD 杆ω3、α3。则运动副C 的位置坐标

x C =x B +l BC cos ψ 2 y C =x B +l BC sin ψ 2 最后求导得v Xc 、v yC 以及a xC 、a yC 。

（3）构件2上E 点的运动仍然使用（1）中的方法分析。 BE 为同一构件上的两点

由（1）知B 点位置坐标、速度、加速度以及构件2的转角、角速度和角加速度。可求出点E 的位置坐标

x E =x B +l BE cos ψ 2 y E =x B +l BE sin ψ 2 点E 的速度

v xE = v xB –ω2 l BE sin ψ 2 v yE = v yB +ω2 l BE cos ψ 2 点E 的加速度

a xE = a xB -ω22 l BE cos ψ2-α2l BE sin ψ 2 a yE =a YB -ω22 l BE sin ψ2+α2l BE cos ψ （4）构件2上F 点的运动仍然使用（1）中的方法分析。 EF 为同一构件上的两点

由（3）知E 点位置坐标、速度、加速度杆EF l EF =230mm 由几何关系知

杆EF与y轴夹角即杆2相对于x轴正方向夹角ψ

2运动副F的位置坐标

X F =x

sinψ

-l

cosψ

运动副F的速度

xF = v

+ω

cosψ

= v

+ω

sinψ

运动副F的加速度

a xF = a

-ω

2 l

sinψ

+α

cosψ

+ω

2 l

cosψ

+α

sinψ

（5）FG（RRPⅡ级杆组）

由（4）知F点置坐标、速度、加速度

杆FG l

=400mm

导轨DG与x轴正方向夹角ψ

=180°-β=83°由几何关系解出杆4与x轴正方向夹角

ψ4=arcsin（A0/ l FG）+ψ 5

其中A

0 =（x

-x

) sin(ψ

)-(y

-y

) cos(ψ

)

得运动副G点位置坐标

x G =x

cos(ψ

sin(ψ

)

滑块G在导轨上的位移

s=(x

G -x

)/cos(ψ

)

最后求导得v

XG 、v

以及a

、a

。

四．程序编写

1.F点轨迹线图编程；

t=[0:pi/180:3];

w1=10;

f1=w1*t;

e1=0;

xA=0;yA=0;vxA=0;vyA=0;axA=0;ayA=0; l1=150;

xB=xA+cos(f1)*l1;

yB=yA+sin(f1)*l1;

vxB=vxA-w1*l1*sin(f1);

vyB=vyA+w1*l1*cos(f1);

axB=axA-w1^2*l1*cos(f1)-e1*l1*sin(f1); ayB=ayA-w1^2*l1*sin(f1)+e1*l1*cos(f1); xD=320;

yD=0;

vxD=0;vyD=0;axD=0;ayD=0;

l2=400;

l3=300;

LBD=realsqrt((xD-xB).^2+(yD-yB).^2); A0=2*l2*(xD-xB);

B0=2*l2*(yD-yB);

C0=l2^2+LBD.^2-l3^2;

f2=2*atan((B0+1*realsqrt(A0.^2+B0.^2-C0.^2))./(A0+C0)); xC=xB+l2*cos(f2);

yC=yB+l2*sin(f2);

f3=atan((yC-yD)./(xC-xD))+pi;

C2=l2*cos(f2);

S2=l2*sin(f2);

C3=l3*cos(f3);

S3=l3*sin(f3);

G1=C2.*S3-C3.*S2;

w2=(C3.*(vxD-vxB)+S3.*(vyD-vyB))./G1;

w3=(C2.*(vxD-vxB)+S2.*(vyD-vyB))./G1;

vxC=vxB-l2*w2.*sin(f2);

vyC=vxB+l2*w2.*cos(f2);

G2=axD-axB+w2.^2.*C2-w3.^2.*C3;

G3=ayD-ayB+w2.^2.*S2-w3.^2.*S3;

e2=(G2.*C3+G3.*S3)./G1;

e3=(G2.*C2+G3.*S2)./G1;

axC=axB-l2*e2.*sin(f2)-l2*w2.^2.*cos(f2);

ayC=ayB+l2*e2.*cos(f2)-l2*w2.^2.*sin(f2);

lBE=100;

xE=xB+lBE*cos(f2);

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);

lEF=230;

xF=xE+lEF*sin(f2);

yF=yE-lEF*cos(f2);

vxF=vxE+lEF*w2.*cos(f2);

vyF=vyE+lEF*w2.*sin(f2);

axF=axE-lEF*w2.^2.*sin(f2)+lEF*e2.*cos(f2);

ayF=ayE+lEF*w2.^2.*cos(f2)+lEF*e2.*sin(f2);

plot(xF,yF)

xlabel('x')

ylabel('y')

title('F点运动轨迹')

2.G点速度、加速度、位移与时间之间的关系图；

1t=[0:pi/180:3];

w1=10;

f1=w1*t;

e1=0;

xA=0;yA=0;vxA=0;vyA=0;axA=0;ayA=0;

l1=150;

xB=xA+cos(f1)*l1;

yB=yA+sin(f1)*l1;

vxB=vxA-w1*l1*sin(f1);

vyB=vyA+w1*l1*cos(f1);

axB=axA-w1^2*l1*cos(f1)-e1*l1*sin(f1);

ayB=ayA-w1^2*l1*sin(f1)+e1*l1*cos(f1);

xD=320;

yD=0;

vxD=0;vyD=0;axD=0;ayD=0;

l2=400;

l3=300;

LBD=realsqrt((xD-xB).^2+(yD-yB).^2);

A0=2*l2*(xD-xB);

B0=2*l2*(yD-yB);

C0=l2^2+LBD.^2-l3^2;

f2=2*atan((B0+1*realsqrt(A0.^2+B0.^2-C0.^2))./(A0+C0)); xC=xB+l2*cos(f2);

yC=yB+l2*sin(f2);

f3=atan((yC-yD)./(xC-xD))+pi;

C2=l2*cos(f2);

S2=l2*sin(f2);

C3=l3*cos(f3);

S3=l3*sin(f3);

G1=C2.*S3-C3.*S2;

w2=(C3.*(vxD-vxB)+S3.*(vyD-vyB))./G1;

w3=(C2.*(vxD-vxB)+S2.*(vyD-vyB))./G1;

vxC=vxB-l2*w2.*sin(f2);

vyC=vxB+l2*w2.*cos(f2);

G2=axD-axB+w2.^2.*C2-w3.^2.*C3;

G3=ayD-ayB+w2.^2.*S2-w3.^2.*S3;

e2=(G2.*C3+G3.*S3)./G1;

e3=(G2.*C2+G3.*S2)./G1;

axC=axB-l2*e2.*sin(f2)-l2*w2.^2.*cos(f2);

ayC=ayB+l2*e2.*cos(f2)-l2*w2.^2.*sin(f2);

lBE=100;

xE=xB+lBE*cos(f2);

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); lEF=230;

xF=xE+lEF*sin(f2);

yF=yE-lEF*cos(f2);

vxF=vxE+lEF*w2.*cos(f2);

vyF=vyE+lEF*w2.*sin(f2);

axF=axE-lEF*w2.^2.*sin(f2)+lEF*e2.*cos(f2); ayF=ayE+lEF*w2.^2.*cos(f2)+lEF*e2.*sin(f2); l4=400;

f5=-83/180*pi;

A0=(xF-xD)*sin(f5)-(yF-yD)*cos(f5);

f4=asin(A0/l4)+f5;

xG=xF+l4*cos(f4);

yG=yF+l4*sin(f4);

s=(xG-xD)/cos(f5);

Q1=vxD-vxF;

Q2=vyD-vyF;

Q3=l4*sin(f4)*sin(f5)+l4*cos(f4)*cos(f5);

w4=(-Q1*sin(f5)+Q2*cos(f5))/Q3;

vxG=vxF+l4*w4.*(-sin(f4));

vyG=vyF+l4*w4.*cos(f4);

vG=vxG*cos(f5)+vyG*sin(f5);

Q4=axD-axF+l4*w4.^2.*cos(f4);

Q5=ayD-ayF+l4*w4.^2.*sin(f4);

e4=(-Q4*sin(f5)+Q5*cos(f5))/Q3;

axG=axF+l4*e4.*(-sin(f4))+l4*w4.^2.*(-cos(f4)); ayG=axF+l4*e4.*cos(f4)+l4*w4.^2.*(-sin(f4)); aG=axG*cos(f5)+ayG*sin(f5);

plot(t,s)

xlabel('t/s')

ylabel('s/mm')

title('时间与位移曲线')

plot(t,vG)

xlabel('t/s')

ylabel('vG/mm/s')

title('时间与G点速度曲线')

plot(t,aG)

xlabel('t/s')

ylabel('aG/mm/s^2')

title('时间与G点加速度曲线')

五．运行结果

、速度与时间的关系图

哈工大机械原理大作业凸轮 - 黄建青

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械原理大作业二课程名称：机械原理设计题目：凸轮机构设计院系：能源学院班级： 1302402 设计者：黄建青学号： 1130240222 指导教师：焦映厚陈照波设计时间： 2015年06月23日

凸轮机构设计说明书 1. 设计题目设计直动从动件盘形凸轮机构，机构运动简图如图1，机构的原始参数如表1所示。图1 机构运动简图表1 凸轮机构原始参数

计算流程框图： 2. 凸轮推杆升程，回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图 2.1 确定凸轮机构推杆升程、回程运动方程设定角速度为ω=1 rad/s (1) 升程：0°<φ<50° 由公式可得 )]cos(1[20 ?π Φh s -=

)sin( 20 1 ?π ωπΦΦh v = )cos(20 2 2 12?π ωπΦΦh a = (2) 远休止：50°<φ<150° 由公式可得 s = 45 v = 0 a = 0 (3) 回程：150°<φ<240° 由公式得： ()()22 0000200000002200000 0,2(1)(1)1,12(1)(1),2(1)s s s s s s s s s Φhn s h ΦΦΦΦΦΦn Φn ΦΦn h n s h ΦΦΦΦΦΦn Φn n ΦΦΦn hn s ΦΦΦΦΦn Φn ??????'?=---+<≤++?'-? ???''-? =----++ <≤++???'-??? ?'---?'=-++<≤++'-?? 201 00000010002001 000 00n (),(1)(1)n ,(1)(1)n (1),(1)s s s s s s s s Φh v ΦΦΦΦΦΦn Φn ΦΦn h v ΦΦΦΦn Φn n ΦΦΦn h v ΦΦΦΦΦn ΦΦn ω??ω??ω??'=- --+<≤++?'-? ?''-? =- ++<≤++?'-? ?'---'?=--++<≤++''-??

哈工大机械设计大作业V带传动设计完美版

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： ?

Ｈarbin Insｔiｔutｅof Ｔｅchnoｌogｙ机械设计大作业说明书大作业名称：机械设计大作业设计题目：V带传动设计班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间: 2014.1０.25 哈尔滨工业大学

目录一、大作业任务书 ........................................................................................................................... 1 二、电动机的选择 ........................................................................................................................... 1 三、确定设计功率d P ..................................................................................................................... 2 四、选择带的型号 ........................................................................................................................... 2 五、确定带轮的基准直径1d d 和2d d ............................................................................................. 2 六、验算带的速度 ........................................................................................................................... 2 七、确定中心距a 和V 带基准长度d L ......................................................................................... 2 八、计算小轮包角 ........................................................................................................................... 3 九、确定V 带根数Z ........................................................................................................................ 3 十、确定初拉力0F ......................................................................................................................... 3 十一、计算作用在轴上的压力 ....................................................................................................... 4 十二、小V 带轮设计 .. (4) 1、带轮材料选择 ............................................................................................................. 4 2、带轮结构形式 . (4) 十二、参考文献 ............................................................................................................................... 6 ?

哈工大机械原理课程设计

Harbin Institute of Technology 机械原理课程设计说明书课程名称：机械原理设计题目：产品包装生产线（方案1）院系：机电学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：

一、绪论机械原理课程设计是在我们学习了机械原理之后的实践项目，通过老师和书本的传授，我们了解了机构的结构，掌握了机构的简化方式与运动规律，理论知识需要与实践相结合，这便是课程设计的重要性。我们每个人都需要独立完成一个简单机构的设计，计算各机构的尺寸，同时还需要编写符合规范的设计说明书，正确绘制相关图纸。通过这个项目，我们应学会如何收集与分析资料，如何正确阅读与书写说明书，如何利用现代化的设备辅助工作。这种真正动手动脑的设计有效的增强我们对该课程的理解与领会，同时培养了我们的创新能力，为以后机械设计课程打下了坚实的基础。二、设计题目产品包装生产线使用功能描述图中所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长?宽?高=600?200?200，小包装产品送至A处达到2包时，被送到下一个工位进行包装。原动机转速为1430rpm，每分钟向下一工位可以分别输送14，22，30件小包装产品。产品包装生产线（方案一）功能简图三、设计机械系统运动循环图由设计题目可以看出，推动产品在输送线1上运动的是执行构件1，在A处把产品推到下一工位的是执行构件2，这两个执行构件的运动协调关系如图所示。 ?1?1 执行构件一执行构件二 ?01?02 运动循环图

图中?1 是执行构件1的工作周期，?01 是执行构件2的工作周期，?02是执行构件2的动作周期。因此，执行构件1是做连续往复运动，执行构件2是间歇运动，执行构件2的工作周期?01 是执行构件1的工作周期T1的2倍。执行构件2的动作周期?02则只有执行构件1的工作周期T1的二分之一左右。四、设计机械系统运动功能系统图根据分析，驱动执行构件1工作的执行机构应该具有的运动功能如图所示。运动功能单元把一个连续的单向传动转换为连续的往复运动，主动件每转动一周，从动件（执行构件1）往复运动一次，主动件转速分别为14,22,30rpm 14,22,30rpm 执行机构1的运动功能由于电动机的转速为1430rpm ，为了在执行机构1的主动件上分别得到14、22、30rpm 的转速，则由电动机到执行机构1之间的总传动比i z 有3种，分别为 i z1= 141430 =102.14 i z2=221430=65.00 i z3=30 1430=47.67 总传动比由定传动比i c 和变传动比i v 两部分构成，即 i z1=i c i v1 i z2=i c i v2 i z3=i c i v3 3种总传动比中i z1最大，i z3最小。由于定传动比i c 是常数，因此，3种变传动比中i v1最大，i v3最小。为满足最大传动比不超过4，选择i v1 =4 。定传动比为 i c = v1 z1i i =4102.14=25.54 变传动比为 i v2= c z2i i =54.2565=2.55 i v3= c z3i i =54 .2547.67=1.87 传动系统的有级变速功能单元如图所示。 i=4,2.55,1.87 有级变速运动功能单元

哈工大机械原理大作业——连杆——15号

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械原理大作业一课程名称：连杆机构分析院系：机电工程学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：

一、运动分析题目如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为AB=180mm，β=130°，BC=290mm，CD=300mm，e=65mm，AD=150mm,DE=180mm,EF=500mm，构件1的角速度为ω1=10rad/s，试求构件5上点F的位移，速度和加速度，并对计算结果进行分析。二、机构杆组划分该机构由I级杆组RR（原动件1）、II级杆组RRR（杆2、杆3）和II级杆组RRP（杆4及滑块5）组成。I级杆组RR，如图2所示；II级杆组RRR，如图2所示；II级杆组RRP，如图所示。

三、各基本杆组的运动分析数学模型根据一级杆组AB求出B点的坐标，再根据二级杆组RRR求出E点的轨迹，最后根据三级杆组公式求出F点的位移、速度和加速度

四、建立坐标系建立以点A为原点的固定平面直角系五、计算编程 t=[0:0.01:pi./5]; %时间步长为0.01，周期为2π/10=π/5 xb=180.*cos(10.*t); %B点的横纵坐标 yb=180.*sin(10.*t); a0=580.*(150-xb); %RRR杆组求解BC与x轴正向夹角所用参数b0=580.*(-yb); c0=290^2+(150-xb).^2+(-yb).^2-300^2; w1=2.*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^0.5)./(a0+c0)); %BC与x轴正向夹角 xc=xb+290.*cos(w1); %C点横纵坐标 yc=yb+290.*sin(w1); w2=atan(yc./(xc-150)); %CD与x轴正向夹角X Y

哈工大机械设计大作业轴系

HａrｂｉｎI n s t i tｕt e o fＴeｃh n o lｏｇy 机械设计大作业说明书大作业名称：轴系设计设计题目: 5.1.5 班级：１2０８105 设计者: 学号：指导教师: 张锋设计时间：２０14．12.03 哈尔滨工业大学

哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目___轴系部件设计＿_＿_ 设计原始数据: 方案电动机工作功率P/k Ｗ电动机满载转速n ｍ /(r／miｎ) 工作机的转速ｎ w /(r/min）第一级传动比ｉ1 轴承座中心高度 H/mm 最短工作年限工作环境 5.1．５ 3 710 80 2 170 3年３班室内清洁目录一、选择轴的材料 (1) 二、初算轴径 (1) 三、轴承部件结构设计 (1) 3.1轴向固定方式 (2) ３.2选择滚动轴承类型 (2) 3.3键连接设计 (2) ３.4阶梯轴各部分直径确定 (2) 3．5阶梯轴各部段长度及跨距的确定 (2) 四、轴的受力分析 (3) 4.１画轴的受力简图 (3) 4.２计算支反力 (3) 4.３画弯矩图 (3) 4.4画转矩图 (5) 五、校核轴的弯扭合成强度 (5)

六、轴的安全系数校核计算………………………………………………６七、键的强度校核 (7) 八、校核轴承寿命 (8) 九、轴上其他零件设计 (9) 十、轴承座结构设计 (9) 十一、轴承端盖（透盖）.........................................................９参考文献 (10)

一、选择轴的材料该传动机所传递的功率属于中小型功率，因此轴所承受的扭矩不大。故选45号钢，并进行调质处理。二、初算轴径对于转轴,按扭转强度初算直径 3min m P d C n ≥ 式中: P ————轴传递的功率,KW ； m n ————轴的转速,r/mi ｎ; Ｃ————由许用扭转剪应力确定的系数，查各种机械设计教材或机械设计手册。根据参考文献1表9.４查得Ｃ=118~106,取C=118, 所以, mm n P C d 6.23355 85.211833==≥ 本方案中,轴颈上有一个键槽,应将轴径增大５%，即 ????d ≥23.6×（1+5％)＝24.675mm 按照ＧB ２８2２-2０05的a R ２0系列圆整，取d=２5ｍｍ。根据GB/Ｔ10９6—2００３，键的公称尺寸78?=?h b ，轮毂上键槽的尺寸 b=8m ｍ，mm t 2.0013.3+= 三、轴承部件结构设计由于本设计中的轴需要安装带轮、齿轮、轴承等不同的零件，并且各处受力不同,因此，设计成阶梯轴形式，共分为七段。以下是轴段的草图: ３.1及轴向固定方式因传递功率小,齿轮减速器效率高、发热小,估计轴不会长,故轴承部件的固定方式可采用两端固定方式。因此，所涉及的轴承部件的结构型式如图2所示。然后，可按轴上零件的安装顺序，从min d 处开始设计。 3.2选择滚动轴承类型因轴承所受轴向力很小,选用深沟球轴承，因为齿轮的线速度,齿轮转动时飞溅的润滑油不足于润滑轴承，采用油脂对轴承润滑，由于该减速器的工作环境清洁,脂润滑,密封处轴颈的线速度较低，故滚动轴承采用毡圈密封，由于是悬臂布置所以不用轴上安置挡油板。 3．３键连接设计轴段⑦ 轴段⑥ 轴段⑤ 轴段④ 轴段③ 轴段② 轴段① L1 L2 L3 图1

机械原理大作业1连杆机构27题

大作业1 连杆机构运动分析 1、运动分析题目如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为280mm AB =,350mm BC =,320mm CD =,160mm AD =，175mm BE = 220mm EF =，25mm G x =，80mm G y =，构件1的角速度为110rad/s ω=，试求构件2上点F 的轨迹及构件5的角位移、角速度和角加速度，并对计算结果进行分析。 2、建立坐标系建立以点A 为原点的固定平面直角坐标系

图1 3、对机构进行结构分析该机构由I级杆组RR（原动件1）、II级杆组RRR（杆2、杆3）和II级杆组RPR（滑块4及杆5）组成。I级杆组RR，如图2所示；II级杆组RRR，如图3所示；II级杆组RPR，如图4所示。图2 图 3

图 4 4、各基本杆组运动分析的数学模型（1）同一构件上点的运动分析：图 5 如图5所示的构件AB,,已知杆AB 的角速度=10/rad s ，AB 杆长 i l =280mm,可求得B 点的位置B x 、B y ，速度xB v 、yB v ，加速度xB a 、yB a 。

=cos =280cos B i x l ??; =sin =280sin B i y l ??; = =-sin =-B xB i B dx v l y dt ω?ω； ==cos =;B yB i B dy v l x dt ω?ω 222B 2==-cos =-B xB i d x a l x dt ω?ω； 2222==-sin =-B yB i B d y a l y dt ω?ω。（2）RRRII 级杆组的运动分析：图 6 如图6所示是由三个回转副和两个构件组成的II 级组。已知两杆的杆长2l 、3l 和两个外运动副B 、D 的位置（B x 、B y 、D x 、D y ）、速度（xB yB xD yD v v v v 、、、）和加速度（xB yB xD yD a a a a 、、、）。求内运动副C 的位置（C C x 、y ）、速度（xC yC v 、v ）、加速度（xC yC a 、a ）以及两杆

哈工大机械原理大作业_凸轮机构设计(第3题)

机械原理大作业二课程名称：机械原理设计题目：凸轮设计院系：机电学院班级： 1208103 完成者： xxxxxxx 学号： 11208103xx 指导教师：林琳设计时间： 2014.5.2

工业大学凸轮设计一、设计题目如图所示直动从动件盘形凸轮，其原始参数见表，据此设计该凸轮。二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程(6 50π?≤ ≤) 升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，6 50π =Φ带入正弦加速度运动规律的升程段方程式中得： ??? ?? ???? ??-=512sin 215650?ππ?S ；

?? ? ?????? ??-= 512cos 1601ππωv ； ?? ? ??= 512sin 1442 1?π ωa ； 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ π?π ≤≤6 5） mm h s 50==； 0==a v ； 3、凸轮推杆回程运动方程（9 14π ?π≤≤）回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，9 5'0π= Φ，6 s π = Φ带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得： ?? ? ???-+=)(59cos 125π?s ； ()π?ω--=59 sin 451v ； ()π?ω-=59 cos 81-a 21； 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（π?π 29 14≤≤） 0===a v s ； 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图根据以上所列的运动方程，利用matlab 绘制出位移、速度、加速度线图。 ①位移线图编程如下： %用t 代替转角 t=0:0.01:5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6:0.01:pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5));

哈工大机械设计大作业

哈尔滨工业大学机械设计作业设计计算说明书题目: 轴系部件设计系别: 英才学院班号: 1436005 姓名: 刘璐日期: 2016.11.12

哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目：轴系部件设计设计原始数据：图1 表 1 带式运输机中V带传动的已知数据方案d P （KW） (/min) m n r(/min) w n r 1 i轴承座中心高H（mm）最短工作年限L 工作环境 5.1. 2 4 960 100 2 180 3年3班室外有尘机器工作平稳、单向回转、成批生产

目录一、带轮及齿轮数据 (1) 二、选择轴的材料 (1) 三、初算轴径d min (1) 四、结构设计 (2) 1. 确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸 (2) 2. 确定轴的轴向固定方式....................................... 错误!未定义书签。 3. 选择滚动轴承类型，并确定润滑、密封方式 .................. 错误!未定义书签。 4. 轴的结构设计................................................ 错误!未定义书签。五、轴的受力分析 (4) 1. 画轴的受力简图 (4) 2. 计算支承反力 (4) 3. 画弯矩图 (5) 4. 画扭矩图 (5) 六、校核轴的强度 (5) 七、校核键连接的强度 (7) 八、校核轴承寿命 (8) 1. 计算轴承的轴向力 (8) 2. 计算当量动载荷 (8) 3. 校核轴承寿命 (8) 九、绘制轴系部件装配图（图纸） (9) 十、参考文献 (9)

哈工大机械原理试卷

一.填空题（本大题共7小题，每空1分，共15分） 1. 按照两连架杆可否作整周回转，平面连杆机构分为、和。 2. 平面连杆机构的角越大，机构的传力性能越好。 3. 运动副按接触形式的不同，分为和。 4．直齿圆柱齿轮正确啮合条件是两齿轮的和分别相等。 5. 凸轮从动件按其端部的形状可分为从动件、从动件和从动件动件。 6. 机构具有确定运动的条件是：。 7．通过将铰链四杆机构的转动副之一转化为移动副时，则可得到具有移动副的机构、机构、摇块机构和机构。二．选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 1. 要实现两相交轴之间的传动，可采用传动。 A ．直齿圆柱齿轮 B ．斜齿圆柱齿轮 C ．直齿锥齿轮 D ．蜗杆蜗轮 2. 我国标准规定，对于标准直齿圆柱齿轮，其ha*= 。 A ．1 B ．0.25 C ．0.2 D ．0.8 3. 在机械传动中，若要得到大的传动比，则应采用传动。 A. 圆锥齿轮 B. 圆柱齿轮 C. 蜗杆 D. 螺旋齿轮 4. 当四杆机构处于死点位置时，机构的压力角为。 A ．0° B ．90° C ．45° D ．15° 5. 一般情况凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的机构。 A ．转动副 B ．移动副 C ．高副 D ．空间副 6. 齿轮的渐开线形状取决于它的直径。 A ．齿顶圆 B ．分度圆 C ．基圆 D ．齿根圆 7. 对于滚子从动件盘形凸轮机构，滚子半径理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径。 A ．必须小于 B ．必须大于 C ．可以等于 D ．与构件尺寸无关 8. 渐开线直齿圆柱齿轮中，齿距p ，法向齿距n p ，基圆齿距b p 三者之间的关系为。 A.p p p n b <= B.p p p n b << C.p p p n b >> D. p p p n b => 9. 轻工机械中常需从动件作单向间歇运动，下列机构中不能实现该要求的是。Ａ．棘轮机构Ｂ．凸轮机构Ｃ．槽轮机构Ｄ．摆动导杆机构 10. 生产工艺要求某机构将输入的匀速单向转动，转变为按正弦规律变化的移动输出，一种可供选择的机构是。

机械原理大作业平面连杆机构

机械原理课程作业（一）平面连杆机构的运动分析 (题号：1-A ) 班级 03021101 学号姓名成绩同组者完成日期 2014年1月1日

目录一．题目及原始数据 (3) 二．平面连杆机构运动分析方程 (4) 三．计算程序框图 (6) 四．计算源程序 (7) 五．计算结果 (13) 六．运动线图分析 (17) 七．运动线图分析 (19) 八．体会及建议 (20) 九．参考书目 (20)

一．题目及原始数据 1.如图1所示平面六杆机构，试用计算机完成其运动分析。图1 设已知各构件的尺寸如表1所示，又已知原动件1以等角速度沿逆时针方向回转，试求各从动件的角位移、角速度、角加速度以及E 点的位移、速度、加速度的变化情况。已知其尺寸参数如下表所示：表1 平面六杆机构尺寸参数（） mm 2、题目要求与成员组成及分工：（1）题目要求：三人一组计算出原动件从0到360时（计算点数N=37）所要求的各运动变量的大小，并绘出运动曲线图及轨迹曲线,本组选取题号为：1—A ，1—B,1-C 组。 (2)分工比例：学号姓名分工 2011300652 张正栋报告书写，制图、程序 2011300620 肖川制图 2011300622 尹志成方程推导组号 1l l 2 l 3 l 4 l 5 l 6 α A B C 2-A 2-B 3-C 26.5 67.5 87.5 52.4 43 600 l 2=116.6 l 2=111.6 l 2=126.6

二．平面连杆机构运动分析方程 1. 位置方程在图1的直角坐标系中，建立该六杆机构的封闭矢量方程：将上式写成在两坐标轴上的投影式，并改写成方程左边尽含未知量的形式，即得 1122334112233' 1122226655'1122226655 cos cos cos sin sin sin cos cos cos()cos cos sin sin sin()sin sin G G L L L L L L L L L L x L L L L L y L L θθθθθθθθπαθθθθθπαθθθ??+?=?+? ?+?=?? ??+?-?-+=-?-????+?-?-+=-?-??将上式化简可得： 2233411223311' 222255664'22225566cos cos cos sin sin sin cos cos()cos cos sin sin()sin sin G G L L L L L L L L L L L x L L L L L y θθθθθθθθαθθθθαθθ??-?=-?? ?-?=-?? ??+?-+?+?=-???+?-+?+?=? 由以上各式即可得。 2. 速度方程根据A ω=ω1B ，可得 222333111222333111'2222 22555666'222222555666sin sin sin cos cos cos sin sin()sin sin 0cos cos()cos cos 0L L L L L L L L L L L L L L θωθωθωθωθωθωθωθαωθωθωθωθαωθωθω?-??+??=??? ??-??=-??? ?-??-?-?-??-??=????+?-?+??+??=?化为矩阵形式为： 2233 22233 3'2 22255 665'2222 55 666111111111sin sin 00 cos cos 00sin()sin 0sin sin cos()cos 0 cos cos sin cos sin cos L L L L L L L L L L L L L L L L θθωθθωθαθ θθωθαθθθωθθωθθ?? ?? -??? ????-?? ????????-?--?-?-??????????-+????? ?????-??=????-????? ?? ??? 3. 加速度方程

哈尔滨工业大学机械设计大作业——V带传动设计说明书

目录一任务书 (2) 二选择电动机 (3) 三确定设计功率d P (3) 四选择带的型号 (3) 五确定带轮的基准直12d d d d 和 (3) 六验算带的速度 (4) 七确定中心距a 和V 带基准长d L (4) 八计算小轮包1 (4) 九确定 V 带Z (4) 十确定初拉0F (5) 十一计算作用在轴上的压Q (6) 十二带轮结构计 (6) 十三参考文献 (7) 十四附表 (7)

一哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目:带式运输机结构简图见下图: 原始数据如下：机器工作平稳，单向回转，成批生产

二选择电动机由方案图表中的数据要求，查表-1 Y 系列三相异步电动机的型号及相关数据选择可选择Y100L1-4。可查得轴径为28mm,长为50mm. 三确定设计功率d P 设计功率是根据需要传递的名义功率、载荷性质、原动机类型和每天连续工作的时间长短等因素共同确定的，表达式如下： d A m P K P = 式中 m P ——需要传递的名义功率 A K ——工作情况系数，按表2工作情况系数A K 选取A K =1.4；考虑到本装置的工作环境，A K 值应扩大1.1倍所以 1.1 1.4 2.2 3.388d A m P K P KW ==??= 四选择带的型号查看教材图7.11可选取A 型带。五确定带轮的基准直径12d d d d 和查表3. V 带带轮最小基准直径min d d 知A 型带min d d =75mm,又由教材表7.3选取小带轮基准直径：1100d d mm =；大带轮基准直径：211 2.3100230d d d i d mm ==?= 查教材表7.3选取大带轮基准直径2224d d mm =；其传动比误差224 2.3100100% 2.6%5%2.3 i - ?=?=<，故可用。六验算带的速度 11 1001420 7.43/601000 601000 d d n v m s ππ??= = =?? 式中 1n --电动机转速； 1d d ——小带轮基准直径；

机械原理大作业一-连杆传动机构分析

机械原理大作业一课程名称：机械原理设计题目：连杆机构及其分析院系：机械设计制造及其自动化班级：1208104 完成者：郑鹏伟学号：1120810416 指导教师：林琳刘福利设计时间：2014.6.3 哈尔滨工业大学

一．运动分析题目如图 1-14 所示的矿石破碎机，已知各构件尺寸为： A B B C C D B E E F l 100m m ,l 460m m ,l 250m m , l 460m m ,l m,======D D G G x 300m m ,y 500m m ,x 430m m ,y 210m m ,3 δ== = ==试求构件5的角位移、角速度、和角加速度。二．机构结构分析、组成机构的基本杆组划分 1.计算机构的自由度 L H F 3n 2p p 35271=?-?-=?-?= 2.建立直角坐标系以D 为原点建立直角坐标系 :D(0,0) ，A(-300,500)，G(-730,210) 3.对机构进行结构分析：该机构由一个RR 杆组（原动件AB ）和三个RRR 杆组（BCD 、BEC 、EFG ）组成，各基本杆组运动分析数学模型见下图：

三．计算编程（VB ）： Private f1(3600) As Double '1杆的转角 Private xB(3600) As Double 'B 点的 x 位移 Private yB(3600) As Double 'B 点的 y 位移 Private vxB(3600) As Double 'B 点的 x 速度 Private vyB(3600) As Double 'B 点的 y 速度 Private axB(3600) As Double 'B 点的 x 加速度 Private ayB(3600) As Double 'B 点的 y 加速度 Private xC(3600) As Double 'C 点的 x 位移 Private yC(3600) As Double 'C 点的 y 位移 Private vxC(3600) As Double 'C 点的 x 速度 Private vyC(3600) As Double 'C 点的 y 速度 Private axC(3600) As Double 'C 点的 x 加速度 Private ayC(3600) As Double 'C 点的 y 加速度 Private xE(3600) As Double 'E 点的 x 位移

哈尔滨工业大学机械设计课程大作业螺旋起重机的设计千斤顶哈工大

工业大学机械设计课程大作业螺旋起重机的设计（最终版）设计人：段泽军学号： 1120810810 院系：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级： 1208108

目录机械设计大作业任务书 .................................. - 1 -一，螺杆、螺母材料的选择 .............................. - 2 -二，耐磨性设计........................................ - 2 -三，螺杆强度设计...................................... - 2 -四，螺母螺纹牙强度校核 ................................ - 2 -五，自锁条件校核...................................... - 3 -六，螺杆的稳定性校核 .................................. - 3 -七，螺母外径及凸缘设计 ................................ - 4 -八，手柄设计.......................................... - 4 -九，底座设计.......................................... - 6 -十，其他配件设计...................................... - 7 -十一，参考文献........................................ - 7 -

哈工大机械原理课程—产品包装线方案9

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书（论文）课程名称：机械原理课程设计设计题目：产品包装生产线（方案9）院系：机电工程学院班级：设计者：学号：指导教师：陈明设计时间：2013.07.01-2013.07.05

哈尔滨工业大学目录一．题目要求 (3) 二．题目解答 1.工艺方法分析 (3) 2.运动功能分析及图示 (4) 3.系统运动方案的拟定 (8) 4.系统运动方案设计 (13) 5.运动方案执行构件的运动时序分析 (19) 6.运动循环图 (21)

产品包装生产线(方案9) 1.题目要求如图1所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长*宽*高=500*200*200，采取步进式输送方式，将第一包和第二包产品送至托盘A上（托盘A上平面与输送线1的上平面同高），每送一包产品至托盘A上，托盘A下降200mm。当第三包产品送到托盘A上后，托盘A上升405mm、顺时针旋转90°，把产品推入输送线2。然后，托盘A逆时针回转90°、下降5mm恢复至原始位置。原动机转速为1430rpm，产品输送量分三档可调，每分钟向输送线2分别输送6、12、18件小包装产品。图1功能简图

2.题目解答（1）工艺方法分析由题目和功能简图可以看出，推动产品在输送线1上运动的是执行机构1，在A处使产品上升、转位的是执行构件2，在A处把产品推到下一个工位的是执行构件3，三个执行构件的运动协调关系如图所示。下图中T1为执行构件1的工作周期，T2是执行构件2的工作周期，T3是执行构件3的工作周期，T3’是执行构件3的动作周期。由图2可以看出，执行构件1是作连续往复移动的，而执行构件2则有一个间歇往复运动和一个间歇转动，执行构件3作一个间歇往复运动。三个执行构件的工作周期关系为：3T1= T2= T3。执行构件3的动作周期为其工作周期的1/20。图2 运动循环图（2）运动功能分析及运动功能系统图根据前面的分析可知，驱动执行构件1工作的执行机构应该具有运动功能如

哈工大机械原理大作业——连杆——24号

Harbin Institute of Technology 机械原理设计说明书课程名称：机械原理设计题目：连杆机构运动分析指导老师：陈明丁刚班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：

一、运动分析题目如图1-6所示是曲柄滑块机构，各构件长度分别为a 、b ，偏距为e ，连杆BC 上一点到铰链B 的距离为l m ，试研究各构件长度a 、b 、l m 及偏距e 的变化对点m 的轨迹的影响规律。二、机构结构分析及基本杆组划分 1.除去虚约束力和局部自由度，计算机构的自由度并确定原动件本机构中无虚约束或局部自由度。机构各杆件都在同一平面运动，活动构件数n=3，P L =4，P H =0，则机构的自由度为：F=3n-2P L -P H =33-24-10=1。原动件为曲柄AB 。 2.拆分杆组从远离原动件（即杆AB ，如图1）进行拆分，可得到由杆BC 和C 点处滑块组成的RRP Ⅱ级杆组（如图2），剩下的就是Ⅰ级机构杆AB 。 3.确定机构的级别由上可知，机构为Ⅱ级机构三、各基本杆组的运动分析数学模型（1）原动件AB （Ⅰ级杆组） ?????

原动件AB 的转角为：i ?=0~2π；角速度为：s rad /101=ω 角加速度为：01=ε 假定运动副A 的位置坐标为：x A =0,y A =0 A 点与机架相连，即该点的速度和加速度都为0。原动件AB 长度为l i ，从而可求得运动副B 点的位置坐标： i ?cos l x x i A B +=，i i A B l y y ?sin += （2）杆BC 和C 点的滑块（RRP Ⅱ级杆组） RRP Ⅱ级杆组是由两个构件两个转动副及一个外移动副组成的。已知两杆长为l i 和l j （l j 杆垂直于滑块导路），外回转副B 的参数，滑块导路方向角和计算位移时的参考点K 的位置和导路的运动参数，求内运动副C 的运动参数。位置方程：内回转副C 的位置方程为： j j j K i i B C j j j K i i B C l s y l y y l s x l x x ??????cos sin sin sin cos cos ++=+=-+=+= 消去s 可得：j i j i l l A ??++=0a r c s i n 其中 j K B j K B y y x x A ??c o s )(s i n )(0---= 为保证机构的存在，应满足装配条件i j l l A ≤+0，求得 i ?后，可求得x C 和y C ，而后求得滑块的位移s ： j j j K C j j j K C l y y l x x s ????sin /)cos (cos /)sin (--=+-= 滑块D 点的位移方程为： j K D j K D s y y s x x ??sin cos +=+= （3）求M 点位置坐标要画出点m 的轨迹图，需要求出点m 的位置坐标。假定以A 点为原点，则点B 的位置坐标为： 1 1sin cos ααa y a x B B == 点C 的位置坐标为： e y b a x C C =+=21cos cos αα 而点m 是杆BC 上的一点，且到B 点的距离为l m ，则B,C,m 三点满足关系：C B m B B C B m m y y y y x x x x b l --=--= 从而求得m 点的位置

机械原理大作业-连杆设计(32题)

1.建立封闭图形： → → → → +=+EC AE BC AB 1 → →→=+AD L L 21 2.机构运动分析：（1）角位移分析由图形封闭性得： 321cos cos cos θθθEC X BC AB e +=+ 321sin sin sin θθθEC Y BC AB e +=+ d X CD BC AB =+-+)cos(cos cos 221βθθθ d Y CD BC AB =+-+)sin(sin sin 221βθθθ (2)角速度分析对上式求时间的一阶导数,可得速度方程：

113322sin sin sin ωθωθωθAB EC BC =+- 113322cos cos cos ωθωθωθAB EC BC -=- 112222sin )sin(sin ωθωβθωθAB V CD BC dx =-++- 112222cos )cos(cos ωθωβθωθAB V CD BC dy -=-+- 化为矩阵形式得： ?????? ??? ???-=??? ?????????????????? ?? ??? -+---+--11111 3222223232cos sin cos sin 100) cos(cos 010sin )sin(00 cos cos 00 sin sin θθθθωωωβθθθβθθθθθAB V V CD BC BC CD EC BC EC BC dy dx （3）角加速度分析（4）矩阵对时间求一阶导数，可得加速度矩阵 = ??? ?? ?? ?????????????? ?? ??? -+---+--dy dx a a CD BC BC CD EC BC EC BC 3222223232100)cos(cos 010sin )sin(00cos cos 00 sin sin εεβθθθβθθθθθ ? ????? ??? ???-+?????? ??????????????? ?? ??? ++--+--111121 2 2 2 3 2 2 22223232cos sin cos sin 000) sin(sin 000cos )cos(00sin sin 00cos cos θθθθωωωβθθθβθθθθθdy dx V V CD BC BC CD EC BC EC BC 3.拆分基本杆组

哈工大机械原理大作业

连杆的运动的分析一．连杆运动分析题目图1-13 连杆机构简图二．机构的结构分析及基本杆组划分 1.。结构分析与自由度计算机构各构件都在同一平面内活动，活动构件数n=5, PL=7,分布在A、B、C、E、F。没有高副，则机构的自由度为 F=3n-2PL-PH=3*5-2*7-0=1 2．基本杆组划分图1-13中1为原动件，先移除，之后按拆杆组法进行拆分，即可得到由杆3和滑块2组成的RPR II级杆组，杆4和滑块5组成的RRP II级杆组。机构分解图如下：

图二图一图三三．各基本杆组的运动分析数学模型图一为一级杆组， ? c o s l A B x B =， ? sin lAB y B = 图二为RPR II 杆组， C B C B j j B E j B E y y B x x A A B S l C E y x S l C E x x -=-==-+=-+=0000 )/a r c t a n (s i n )(c o s )(?? ? 由此可求得E 点坐标，进而求得F 点坐标。图三为RRP II 级杆组， B i i E F i E F y H H A l E F A l E F y y l E F x x --==+=+=111)/a r c s i n (s i n c o s ??? 对其求一阶导数为速度，求二阶导数为加速度。

lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0; yC=-350; A0=xB-xC; B0=yB-yC; S=sqrt(A0.^2+B0.^2); zj=atan(B0/A0); xE=xB+(lCE-S)*cos(zj); yE=yB+(lCE-S)*sin(zj); a=0:0.0001:20/255; Xe=subs(xE,t,a); Ye=subs(yE,t,a); A1=H-H1-yB; zi=asin(A1/lEF); xF=xE+lEF*cos(zi); vF=diff(xF,t); aF=diff(xF,t,2); m=0:0.001:120/255; xF=subs(xF,t,m); vF=subs(vF,t,m); aF=subs(aF,t,m); plot(m,xF) title('位移随时间变化图像') xlabel('t(s)'),ylabel(' x') lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0;