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机械原理大作业1.

机械原理大作业1.
机械原理大作业1.

Harbin Institute of Technology

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:1108101

设计者:张舜晨

学号:1110810117

指导教师:陈明

设计时间:2013年7月

哈尔滨工业大学

一、运动分析题目

如图1-21 所示机构,已知机构各构件的尺寸为AB=120mm,h=70mm,

BC=170mm,CD=350mm,CF=300mm,BE=400mm,FG=340mm,xD=348mm,yD=138mm,构件1 的角速度为ω1=10rad/s,试求构件5 上点E 及构件7 上点G 的位移、速度和加速度,并对计算结果进行分析。

二、机构的结构分析及基本杆组划分

1.机构的结构分析

机构各构件都在同一平面内运动,活动构件数n=7,=10,=0则机构的

自由度为:

F=3×n-2×-1×=3×7-2×10-0=1

2.基本杆组划分

(1)去除虚约束和局部自由度

本机构中无虚约束或局部自由度,此步骤跳过。

(2)拆杆组。

从远离原动件(即杆1)进行拆分,就可以得到由杆2,3 组成的RRRⅡ级杆组,4,5 组成的RRPⅡ级杆组,以及6,7 组成的RRPⅡ级杆组,最后剩下Ⅰ

级机构杆1。

(3)确定机构的级别

由(2)知,机构为Ⅱ级机构

三、各基本杆组的运动分析数学模型

为了程序的简便,以下分别对所涉及的杆组的一般形式进行分析,以方便建立函数。

①RRR Ⅱ级杆组的运动分析

如下图所示,当已知RRR杆组中两杆长、和两外副B、D的位置和运动时,求内副C的位置及运动以及两杆的角位置、角运动。

1) 位置方程

其中φi:

式中,

为保证机构的正确装配,必须同时满足l BD≤l i+l j和l BD≥|l i-l j|。

表达式中的“+”表示运动副B、C、D为顺时针排列(如图中实线位置);“-”表示B、C、D为逆时针排列(如图中虚线位置)。

以上两组式子联立,求得(xc,yc)后,可求得φj:

2) 速度方程

将式(3-16)对时间求导,可得两杆角速度方程为

式中,

内运动副C的速度方程为

3) 加速度方程

两杆角加速度为

式中,

内副C的加速度为

②RRP Ⅱ级杆组运动分析

RRP Ⅱ级杆组是由两个构件和两个回转副及一个外移动副组成的。如下图所示,已知RRP杆组中的杆长、和外副B的位置,滑块D导路的方向角,位移参考点K的位置及运动等,求内副C的位置以及滑块的位置和运动。

1) 位置方程

消去式(3-23)中的S可得

式中,

为满足装配条件,要求|A0+lj|≤li。

按式(3-23)求得内副C的位移后再求出滑块D的位置S:

滑块D的位置方程为

2) 速度方程

杆的角速度为

滑块D的移动速度为

式(3-26)和式(3-27)中,

内副C的速度为

外移动副D的速度为

3) 加速度方程

li杆的角加速度αi和滑块D沿导路移动的加速度为

式中,

内副C点的加速度为

滑块上D点的加速度为

③同一构件上点的运动分析

1) 位置分析

2) 速度和加速度分析

将上式对时间t求导,可得速度方程:

将上式对时间t求导,可得加速度方程

:

四、建立坐标系

由图1-21 知,点 A 与滑块 5 的轨道在同一直线上,则从计算方便的角度考虑,取直线AE为x 轴,直线AE 过 A 点的垂线为y 轴(正方向朝上),如原图所示。

五、计算编程

对应上一部分列举的三种情况的程序如下:①RRR Ⅱ级杆组运动分析程序X

Y

注:该函数用于在输入RRR Ⅱ级基本杆组的外运动副B、D 位置的t(时间)函数的情况下计算出内运动副 C 的位置、速度、加速度以及两杆的角位置、角速度和角加速度。

定义函数程序如下:

function []=RRR(xB,yB,xD,yD,li,lj,ja)

syms t

%由输入的B、D 亮点位置函数求出速度、加速度函数

xvB=diff(xB,'t');

xvD=diff(xD,'t');

yvB=diff(yB,'t');

yvD=diff(yD,'t');

xaB=diff(xvB,'t');

xaD=diff(xvD,'t');

yaB=diff(yvB,'t');

yaD=diff(yvD,'t');

%中间变量

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

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

lBD=sqrt((xD-xB)^2+(yD-yB)^2);

C0=li^2+lBD^2-lj^2;

if ja==1

%B,C,D 三个运动副顺时针排列时

fi=2*atan((B0+sqrt(A0^2+B0^2-C0^2))/(A0+C0));

disp('B,C,D 顺时针排列');

fi

else

%B,C,D 三个运动副逆时针排列时

fi=2*atan((B0-sqrt(A0^2+B0^2-C0^2))/(A0+C0));

disp('B,C,D 逆时针排列');

fi

end

%求内运动副C 的位置

xC=xB+li*cos(fi)

yC=yB+li*sin(fi)

fj=atan((yC-yD)/(xC-xD))

%求解各速度方程

Ci=li*cos(fi);Si=li*sin(fi);

Cj=lj*cos(fj);Sj=lj*sin(fj);

G1=Ci*Sj-Cj*Si;

fiv=[Cj*(xvD-xvB)+Sj*(yvD-yvB)]/G1

fjv=[Ci*(xvD-xvB)+Si*(yvD-yvB)]/G1

xvC=xvB-fiv*li*sin(fi)

yvC=yvB+fiv*li*cos(fi)

%加速度方程

G2=xaD-xaB+fiv^2*Ci-fjv^2*Cj;

G3=yaD-yaB+fiv^2*Si-fjv^2*Sj;

fia=(G2*Cj+G3*Sj)/G1

fja=(G2*Ci+G3*Si)/G1

xaC=xaB-fia*li*sin(fi)-fiv^2*li*cos(fi)

yaC=yaB+fia*li*cos(fi)-fiv^2*li*sin(fi)

%程序结束

②RRP Ⅱ级杆组运动分析程序

注:该函数用于在输入RRP Ⅱ级基本杆组的外运动副 B 位置的t(时间)函数、滑块导路方向角fj 两杆杆长li,lj(本题C 与 D 点重合为0)与计算位移s 时的参考点K 的位置坐标的情况下计算出内运动副 C 点和滑块D 点的位置、速度、加速度等运动参数。

定义函数程序如下

function []=RRP(xB,yB,xK,yK,fj,li,lj)

syms t

xvB=diff(xB,'t');

yvB=diff(yB,'t');

xvK=diff(xK,'t');

yvK=diff(yK,'t');

fjv=diff(fj,'t');

xaB=diff(xvB,'t');

yaB=diff(yvB,'t');

xaK=diff(xvK,'t');

yaK=diff(yvK,'t');

fja=diff(fjv,'t');

%位置方程

A0=(xB-xK)*sin(fj)-(yB-yK)*cos(fj);

fi=asin((A0+lj)/li)+fj;

xC=xB+li*cos(fi);

s=(xC-xK+lj*sin(fj))/cos(fj)

yC=yB+li*sin(fi);

xD=xK+s*cos(fj);

yD=yK+s*sin(fj);

%速度方程

Q1=xvK-xvB-fjv*(s*sin(fj)+lj*cos(fj));

Q2=yvK-yvB+fjv*(s*cos(fj)-lj*sin(fj));

Q3=li*sin(fi)*sin(fj)+li*cos(fi)*cos(fj);

fiv=(-Q1*sin(fj)+Q2*cos(fj))/Q3;

sv=-(Q1*li*cos(fi)+Q2*li*sin(fi))/Q3;

xvC=xvB-fiv*li*sin(fi);

yvC=yvB+fiv*li*cos(fi);

xvD=xvK+sv*cos(fj)-s*fjv*sin(fj);

yvd=yvK+sv*sin(fj)+s*fjv*cos(fj);

%加速度方程

Q4=xaK-xaB+fiv^2*li*cos(fi)-fja*(s*sin(fj)+lj*cos(fj))...

-fjv^2*(s*cos(fj)-lj*sin(fj))-2*sv*fjv*sin(fj);

Q5=yaK-yaB+fiv^2*li*sin(fi)+fja*(s*cos(fj)-lj*sin(fj))...

-fjv^2*(s*sin(fj)+lj*cos(fj))+2*sv*fjv*cos(fj);

fia=(-Q4*sin(fj)+Q5*cos(fj))/Q3;

sa=(-Q4*li*cos(fi)-Q5*li*sin(fi))/Q3;

xaC=xaB-fia*li*sin(fi)-fiv^2*li*cos(fi);

yaC=yaB+fia*li*cos(fi)-fiv^2*li*sin(fi);

xaD=xaK+sa*cos(fj)-s*fja*sin(fj)-s*fjv^2*cos(fj)-2*sv*fjv*sin(fj);

yaD=yaK+sa*sin(fj)+s*fja*cos(fj)-s*fjv^2*sin(fj)+2*sv*fjv*cos(fj);

%程序结束

③一构件上点的运动分析程序

注:本程序用于在输入运动副A 的位置函数、构件的角位置函数及所求点B 到 A 点的距离计算同一构件上的B 点的位置、速度和加速度。

定义函数程序如下:

function []=TG(xA,yA,fi,li)

syms t

xvA=diff(xA,'t');

yvA=diff(yA,'t');

fiv=diff(fi,'t');

xaA=diff(xvA,'t');

yaA=diff(yvA,'t');

fia=diff(fiv,'t');

%位置分析

xB=xA+li*cos(fi);

yB=yA+li*sin(fi);

%速度分析

xvB=xvA-fiv*li*sin(fi);

yvB=yvA+fiv*li*cos(fi);

%加速度分析

xaB=xaA-fiv^2*li*cos(fi)-fia*li*sin(fi);

yaB=yaA-fiv^2*li*sin(fi)+fia*li*cos(fi);

%程序结束

六、计算结果

首先将B 点坐标(120cos(10t),120sin(10t))、D 点坐标(348,-138)与BC 和CD 杆的长度代入RRR Ⅱ级杆组运动分析程序,同时注意到运动副B、C、D 是逆时针排列的,取ja=0,求得BC 杆角位置

φi =2*atan((-46920-40800*sin(10*t)-((118320-40800*cos(10*t))^2+(-46920-40800*

sin(10*t))^2-(-93600+(348-120*cos(10*t))^2+(-138-120*sin(10*t))^2)^2)^(1/2))/(247

20-40800*cos(10*t)+(348-120*cos(10*t))^2+(-138-120*sin(10*t))^2));

将计算结果连同BF 长度和 B 点坐标代入同一构件上点的运动分析程序,求得 F 点坐标xF =120*cos(10*t)+130*cos(2*atan((-46920-40800*sin(10*t)-((118320-40800*cos(1

0*t))^2+(-46920-40800*sin(10*t))^2-(-93600+(348-120*cos(10*t))^2+(-138-120*sin(10

*t))^2)^2)^(1/2))/(24720-40800*cos(10*t)+(348-120*cos(10*t))^2+(-138-120*sin(10*t

))^2)));

yF =120*sin(10*t)+130*sin(2*atan((-46920-40800*sin(10*t)-((118320-40800*cos(1

0*t))^2+(-46920-40800*sin(10*t))^2-(-93600+(348-120*cos(10*t))^2+(-138-120*sin(10

*t))^2)^2)^(1/2))/(24720-40800*cos(10*t)+(348-120*cos(10*t))^2+(-138-120*sin(10*t

))^2)));

利用F 点坐标并以 A 点为滑块G 的位移参照点,代入RRP Ⅱ级杆组运动分析程序,得

sG =120*cos(10*t)+130*cos(2*atan((-46920-40800*sin(10*t)-((118320-40800*cos(1

0*t))^2+(-46920-40800*sin(10*t))^2-(-93600+(348-120*cos(10*t))^2+(-138-120*sin(10

*t))^2)^2)^(1/2))/(24720-40800*cos(10*t)+(348-120*cos(10*t))^2+(-138-120*sin(10*t

))^2)))+340*(1-(6/17*sin(10*t)+13/34*sin(2*atan((-46920-40800*sin(10*t)-((118320-

40800*cos(10*t))^2+(-46920-40800*sin(10*t))^2-(-93600+(348-120*cos(10*t))^2+(-138

-120*sin(10*t))^2)^2)^(1/2))/(24720-40800*cos(10*t)+(348-120*cos(10*t))^2+(-138-1

20*sin(10*t))^2))))^2)^(1/2);

相应的滑块速度与加速度的解析解过长且复杂,不再列出。

利用B 点坐标并以 A 点为滑块G 的位移参照点,代入RRP Ⅱ级杆组运动分析程序,得

sE =120*cos(10*t)+40*(100-9*sin(10*t)^2)^(1/2);

vE =1/40*(-48000*sin(10*t)*(100-9*sin(10*t)^2)^(1/2)-144000*cos(10*t)*sin(10*

t))/(100-9*sin(10*t)^2)^(1/2);

aE =1/40*(1/10*(-4800000*cos(10*t)-14400000*cos(10*t)^2/(100-9*sin(10*t)^2)^(

1/2))*(100-9*sin(10*t)^2)^(1/2)+3/10*(4800000*sin(10*t)-43200000*cos(10*t)^2/(100

-9*sin(10*t)^2)*sin(10*t))*sin(10*t))/(100-9*sin(10*t)^2)^(1/2)。

曲柄AB 由x 轴正方向开始逆时针旋转,每旋转15 度取一个数据点,则E、G 两点对应的位移、速度和加速度列表如下:

曲柄转角Φ/(°) 滑块位移s/mm 速度v/(m/s) 加速度a/(m/s2)

E G E G E G

0 520.000 354.7159 0.0000 0.3671 -15.6000 -8.1923 15 514.7035 361.6747 -0.4009 0.1711 -14.7387 -6.6949 30 499.3974 364.0463 -0.7577 0.0169 -12.2758 -5.119 45 475.7492 362.8960 -1.0327 -0.0989 -8.5721 -3.7638 60 446.2642 359.1552 -1.2007 -0.1818 -4.2035 -2.6013 75 413.8959 353.6221 -1.2531 -0.2365 0.1285 -1.605 90 381.5757 346.9779 -1.200 -0.2676 3.7738 -0.8063 105 351.7793 339.7648 -1.0651 -0.2812 6.3402 -0.294 120 326.2642 332.3257 -0.8778 -0.2867 7.7965 -0.2129 135 306.0436 324.7078 -0.6643 -0.2973 8.3985 -0.6906 150 291.5514 316.5974 -0.4423 -0.3257 8.5088 -1.4528 165 282.8813 307.5316 -0.2203 -0.3674 8.4435 -1.5508 180 280.0000 297.4590 0.0000 -0.3985 8.4000 -0.7366 195 282.8813 286.8900 0.2203 -0.4045 8.4435 0.2732 210 291.5514 276.5078 0.4423 -0.3842 8.5088 1.3017 225 306.0436 267.0391 0.6643 -0.3331 8.3985 2.7071 240 326.2642 259.4742 0.8778 -0.2351 7.7965 4.9462 255 351.7793 255.3563 1.0651 -0.0656 6.3402 8.1178 270 381.5757 256.7948 1.200 0.1885 3.7738 11.0585 285 413.8959 265.6460 1.2531 0.4882 0.1285 11.148 300 446.2642 281.8865 1.2007 0.7344 -4.2035 7.042 315 475.7492 302.8210 1.0327 0.8367 -8.5721 0.6421 330 499.3974 324.2275 0.7577 0.7728 -12.2758 -5.2236 345 514.7035 342.2190 0.4009 0.5882 -14.7387 -8.2928 360 520.0000 354.7159 0.0000 0.3671 -15.6000 -8.1923

以下六幅图依次为E点、F点的位移,速度,加速度曲线。

哈工大机械原理大作业 凸轮机构设计 题

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 一.设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构, 1.运动规律(等加速等减速运动) 推程 0450≤≤? 推程 009045≤≤? 2.运动规律(等加速等减速运动) 回程 00200160≤≤? 回程 00240200≤≤? 三.推杆位移、速度、加速度线图及凸轮s d ds -φ 线图 采用VB 编程,其源程序及图像如下: 1.位移: Private Sub Command1_Click() Timer1.Enabled = True '开启计时器 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Static i As Single

Dim s As Single, q As Single 'i作为静态变量,控制流程;s代表位移;q代表角度 Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = 0 i = i + 0.1 If i <= 45 Then q = i s = 240 * (q / 90) ^ 2 Picture1.PSet Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i s = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2) Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreen ElseIf i >= 90 And i <= 150 Then q = i s = 120 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlack ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = i s = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlue ElseIf i >= 190 And i <= 230 Then

机械原理大作业

机械原理大作业 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

机械原理大作业三 课程名称:机械原理 设计题目:齿轮传动设计 院系: 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间: 1、设计题目 机构运动简图 机械传动系统原始参数

2、传动比的分配计算 电动机转速min /745r n =,输出转速m in /1201r n =,min /1702r n =, min /2303r n ,带传动的最大传动比5.2max =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比4m ax =v i ,定轴齿轮传动的最大传动比4m ax =d i 。 根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为: 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2max =p i ,滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、,定轴齿轮传动的传动比为f i ,则总传动比 令 4max 1==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮,其齿数: 35,18,39,14,43,111098765======z z z z z z ;它们的齿顶高系数1=* a h ,径向间 隙系数25.0=*c ,分度圆压力角020=α,实际中心距mm a 51'=。

哈工大机械原理大作业凸轮机构第四题

Harbin Institute of Technology 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 姓名:李清蔚 学号:1140810304 班级:1408103 指导教师:林琳

一.设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构,其原始参数见表 1 表一:凸轮机构原始参数 升程(mm ) 升程 运动 角(o) 升程 运动 规律 升程 许用 压力 角(o) 回程 运动 角(o) 回程 运动 规律 回程 许用 压力 角(o) 远休 止角 (o) 近休 止角 (o) 40 90 等加 等减 速30 50 4-5-6- 7多 项式 60 100 120

二.凸轮推杆运动规律 (1)推程运动规律(等加速等减速运动) 推程F0=90° ①位移方程如下: ②速度方程如下: ③加速度方程如下: (2)回程运动规律(4-5-6-7多项式) 回程,F0=90°,F s=100°,F0’=50°其中回程过程的位移方程,速度方程,加速度方程如下:

三.运动线图及凸轮线图 本题目采用Matlab编程,写出凸轮每一段的运动方程,运用Matlab模拟将凸轮的运动曲线以及凸轮形状表现出来。代码见报告的结尾。 1、程序流程框图 开始 输入凸轮推程回 程的运动方程 输入凸轮基圆偏 距等基本参数 输出ds,dv,da图像 输出压力角、曲率半径图像 输出凸轮的构件形状 结束

2、运动规律ds图像如下: 速度规律dv图像如下: 加速度da规律如下图:

3.凸轮的基圆半径和偏距 以ds/dfψ-s图为基础,可分别作出三条限制线(推程许用压力角的切界限D t d t,回程许用压力角的限制线D t'd t',起始点压力角许用线B0d''),以这三条线可确定最小基圆半径及所对应的偏距e,在其下方选择一合适点,即可满足压力角的限制条件。 得图如下:得最小基圆对应的坐标位置O点坐标大约为(13,-50)经计算取偏距e=13mm,r0=51.67mm.

机械原理大作业

机械原理大作业 二、题目(平面机构的力分析) 在图示的正弦机构中,已知l AB =100 mm,h1=120 mm,h2 =80 mm,W1 =10 rad/s(常数),滑块2和构件3的重量分别为G2 =40 N和G3 =100 N,质心S2 和S3 的位置如图所示,加于构件3上的生产阻力Fr=400 N,构件1的重力和惯性力略去不计。试用解析法求机构在Φ1=60°、150°、220°位置时各运动副反力和需加于构件1上的平衡力偶M 。 b Array 二、受力分析图

三、算法 (1)运动分析 AB l l =1 滑块2 22112112/,/s m w l a s m w l v c c == 滑块3 21113113/cos ,sin s m l w v m l s ??== 212 113/sin s m w l a ?-= (2)确定惯性力 N w l g G a m F c 2 1122212)/(== N w l g G a m F 121133313sin )/(?-== (3)受力分析 i F F i F F x R D R x R C R 43434343,=-= j F j F F R R R 232323-==

j F i F j F i F F R x R y R x R R 2121121212--=+= j F F F y R x R R 414141+= 取移动副为首解副 ① 取构件3为分离体,并对C 点取矩 由0=∑y F 得 1323F F F r R -= 由0=∑x F 得 C R D R F F 4343= 由 ∑=0C M 得 2112343/cos h l F F R D R ?= ②取构件2为分离体 由0=∑x F 得 11212cos ?R x R F F = 由0 =∑y F 得 1123212sin ?F F F R y R -= ③取构件1为分离体,并对A 点取矩 由0=∑x F 得 x R x R F F 1241= 由0 =∑ y F 得 y R y R F F 1241= 由0=A M 得 1132cos ?l F M R b = 四、根据算法编写Matlab 程序如下: %--------------已知条件---------------------------------- G2=40; G3=100; g=9.8; fai=0; l1=0.1; w1=10; Fr=400; h2=0.8; %--------分布计算,也可将所有变量放在一个矩阵中求解------------------- for i=1:37 a2=l1*(w1^2); a3=-l1*(w1^2)*sin(fai); F12=(G2/g)*a2;

机械原理作业集第2版参考答案(最新)

机械原理作业集(第2版) 参考答案 (注:由于作图误差,图解法的答案仅供参考) 第一章绪论 1-1~1-2略 第二章平面机构的结构分析 2-1 2-2 2-3 F=1 2-4 F=1 2-5 F=1 2-6 F=1 2-7 F=0机构不能运动。 2-8 F=1 2-9 F=1 2-10 F=1 2-11 F=2 2-12 F=1 2-13 F=1 2为原动件,为II级机构。 8为原动件,为III级机构。 2-14 F=1,III级机构。 2-15 F=1,II级机构。 2-16 F=1,II级机构。F=1,II级机构。 第三章平面机构的运动分析 3-1 3-2(1)转动中心、垂直导路方向的无穷远处、通过接触点的公法线上(2)P ad

(3)铰链,矢量方程可解;作组成组成移动副的两活动构件上重合点的运动分析时,如果铰链点不在导路上 (4) 、 (5)相等 (6) 同一构件上任意三点构成的图形与速度图(或加速度图)中代表该三点绝对速度(或加速度)的矢量端点构成的图形, 一致 ;已知某构件上两点的速度,可方便求出第三点的速度。 (7)由于牵连构件的运动为转动,使得相对速度的方向不断变化。 3-3 16 1336133 1P P P P =ωω 3-4 略 3-5(1)080m /s C v .=(2)0.72m /s E v = (3) ?=26°、227° 3-6~3-9 略 3-10(a )、(b )存在, (c )、(d )不存在。 3-11~3-16 略 3-17 第四章 平面机构的力分析、摩擦及机械的效率 4-1 4-2 4-3 )sin )(( 2 11212 l l l l l l f f V ++ +=θ 4-4 F =1430N 4-5~4-9略 2 32/95.110 s m v -==ωB v JI v

机械原理大作业

机械原理大作业三 课程名称: 机械原理 级: 者: 号: 指导教师: 设计时间: 1.2机械传动系统原始参数 设计题目: 系: 齿轮传动设计 1、设计题 目 1.1机构运动简图 - 11 7/7777777^77 3 UtH TH7T 8 'T "r 9 7TTTT 10 12 - 77777" 13 ///// u 2

电动机转速n 745r/min ,输出转速n01 12r/mi n , n02 17r /mi n , n°323r/min,带传动的最大传动比i pmax 2.5 ,滑移齿轮传动的最大传动比 i vmax 4,定轴齿轮传动的最大传动比i d max 4。 根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为: 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实 现。设带传动的传动比为i pmax 2.5,滑移齿轮的传动比为9、心、「3,定轴齿轮传动的传动比为i f,则总传动比 i vi i vmax 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、 7、8 9和10为角度变位齿轮,其齿数: Z5 11,Z6 43,Z7 14,Z8 39,Z9 18,乙。35 ;它们的齿顶高系数0 1,径向间隙

系数c 0.25,分度圆压力角200,实际中心距a' 51mm。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮,其齿数:Z11 z13 13,乙 2 z14 24。它们的齿顶高系数d 1,径向间隙系数c 0.25,分度圆压力角200,实际中心距 a' 46mm。圆锥齿轮15和16选择为标准齿轮令13,乙 6 24,齿顶高系数 h a 1,径向间隙系数c 0.20,分度圆压力角为200(等于啮合角’)。 4、滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算 4.1滑移齿轮5和齿轮6

机械原理第一次作业

1、在曲柄摇杆机构中,若以曲柄为原动件时,最小传动角γmin可能出现在曲柄与机架两个共线位 置之一处。对 2、摆动导杆机构不存在急回特性。错 3、凡曲柄摇杆机构,极位夹角θ必不等于0,故它总具有急回特征。错 4、在铰链四杆机构中,如存在曲柄,则曲柄一定为最短杆。错 5、图示铰链四杆机构ABCD中,可变长度的a杆在某种合适的长度下,它能获得曲柄摇杆机构。错 6、平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。对 7、任何平面四杆机构出现死点时,都是不利的,因此应设法避免。错 8、在曲柄滑块机构中,只要原动件是滑块,就必然有死点存在。对 9、在铰链四杆机构中,凡是双曲柄机构,其杆长关系必须满足:最短杆与最长杆杆长之和大于其它 两杆杆长之和。错 10、铰链四杆机构是由平面低副组成的四杆机构。对 11、平面连杆机构中,从动件同连杆两次共线的位置,出现最小传动角。错 12、任何一种曲柄滑块机构,当曲柄为原动件时,它的行程速比系数K=1。错 13、在单缸内燃机中若不计运动副的摩擦,则活塞在任何位置均可驱动曲柄。错 14、曲柄摇杆机构只能将回转运动转换为往复摆动。错 15、转动导杆机构中不论取曲柄或导杆为原动件,机构均无死点位置。对 16、增大构件的惯性,是机构通过死点位置的唯一办法。错 17、当曲柄摇杆机构把往复摆动运动转变成旋转运动时,曲柄与连杆共线的位置,就是曲柄的“死点” 位置。对 18、在摆动导杆机构中,若取曲柄为原动件时,机构无死点位置;而取导杆为原动件时,则机构有两 个死点位置。对 19、平面四杆机构的传动角在机构运动过程中是时刻变化的,为保证机构的动力性能,应限制其最小 值γmin不小于某一许用值[γ ]。对 20、偏置曲柄滑块机构中,若以曲柄为原动件时,最小传动角γmin能出现在曲柄与滑块的导路相平 行的位置。错 21、当机构的自由度F>0,且原动件数,则该机构即具有确定的相对运动。b. 等于 22、铰链四杆机构中存在曲柄时,曲柄是最短构件。b. 不一定 23、当四杆机构处于死点位置时,机构的压力角_______。c. 为90o 24、连杆机构行程速比系数是指从动杆反、正行程。 C. 平均速度的比值 25、在曲柄摇杆机构中,当曲柄为主动件,且共线时,其传动角为最小值。 c. 曲柄与机架 26、对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时,其最大传动角为。b. 90° 27、设计连杆机构时,为了具有良好的传动条件,应使。正确答案是:传动角大一些,压力角小一些

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;

石油大学“2020.12机械原理第一次在线作业

第1题机械是机器和( )的总称 您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:绪论 第2题将其他形式的能量转换为机械能的机器称为() 您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:绪论 第3题构件和零件是两个不同的概念:构件是运动单元;零件是制造单元;机器中的构件可以是单一的零件,也可以是由几个零件装配成的()结构。 您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:绪论 第4题设计新机构时,首先应判断所设计机构运动的可能性及其具有()运动的条件。 您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:平面机构的结构分析 第5题由两个构件直接接触而组成的()的联接称为运动副。 您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:平面机构的结构分析 第6题空间两构件在未构成运动副之前,共有()个相对运动的自由度。 您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:平面机构的结构分析

第7题当构成运动副之后,空间两构件之间的相对运动将受到约束,其数目最少为1,而最多为()。 您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:平面机构的结构分析 第8题复合铰链即两个以上的构件在同一处构成的多个转动副。若复合铰链由m个构件组成,则其运动副的数目为()个。 您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:平面机构的结构分析 第9题局部自由度是指有些机构中某些构件所产生的()其他构件的局部运动的自由度。 您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:平面机构的结构分析 第10题虚约束是指机构中某些运动副带入的对机构运动起()作用的约束。 您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:平面机构的结构分析 第11题虚约束虽对机构的运动并()约束作用,但会导致机构自由度的计算结果与机构的实际自由度不相符。 您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:平面机构的结构分析 第12题为了便于对含有高副的平面机构进行分析研究,可以将机构中的高副根据一定的条件虚拟的以低副加以代替,这种代替的方法就叫做()。

哈工大机械原理大作业二凸轮机构设计(29)

设计说明书 1 设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构,其原始参数见下表,据此设计该凸轮机构。 2、推杆升程、回程运动方程及位移、速度、加速度线图 2.1凸轮运动理论分析 推程运动方程: 01cos 2h s π?????=-?? ?Φ???? 1 00sin 2h v πωπ??? = ?ΦΦ?? 22 12 00cos 2h a πωπ???= ?ΦΦ?? 回程运动方程: ()0' 1s s h ?-Φ+Φ?? =- ??Φ ? ? 1'0 h v ω=- Φ 0a = 2.2求位移、速度、加速度线图MATLAB 程序 pi= 3.1415926; c=pi/180; h=140; f0=120; fs=45; f01=90; fs1=105; %升程 f=0:1:360; for n=0:f0

s(n+1)=h/2*(1-cos(pi/f0*f(n+1))); v(n+1)=pi*h/(2*f0*c)*sin(pi/f0*f(n+1)); a(n+1)=pi^2*h/(2*f0^2*c^2)*cos(pi/f0*f(n+1)); end %远休程 for n=f0:f0+fs s(n+1)=140; v(n+1)=0; a(n+1)=0; end %回程 for n=f0+fs:f0+fs+f01 s(n+1)=h*(1-(f(n+1)-(f0+fs))/f01); v(n+1)=-h/(f01*c); a(n+1)=0; end %近休程 for n=f0+fs+f01:360; s(n+1)=0; v(n+1)=0; a(n+1)=0; end figure(1);plot(f,s,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('s/mm');grid on;title('推杆位移线图') figure(2);plot(f,v,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('v/(mm/s)');grid on;title('推杆速度线图') figure(3);plot(f,a,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('a/(mm/s2');grid on;title('推杆加速度线图') 2.3位移、速度、加速度线图

西南交通大学机械原理B基础作业及答案

机械原理B线下作业 第一次作业 一、判断题(判断正误,共2道小题) 1. 机构是具有确定运动的运动链 正确答案:说法正确 2. 平面四杆机构的曲柄存在条件为最长杆与最短杆的杆长之和不大于其余两杆长之和 正确答案:说法错误 二、主观题(共7道小题) 3. 齿轮的定传动比传动条件是什么? 答:不论两齿廓在何位置接触,过接触点所作的齿廓公法线必须与两齿轮的连心线相交于一固定点。 4. 计算图7-2所示大减速比减速器的传动比。 答:将轮系分为两个周转轮系 ①齿轮A、B、E和系杆C组成的行星轮系;②齿轮A、E、F、G和系杆C组成的差动轮系。 因为,所以 将代入上式,最后得 5. 图7-4中,,为轮系的输入运动,C为轮系的运动输出构件。已知确定转速的大小和转向。 答:该轮系是由定轴轮系(1-2)和周转轮系(2-3-4-4’-5)组成的混合轮系。

对定轴轮系(1-2),有即 对周转轮系(2-3-4-4’-5),有 将,,代入上式,最后得,其中“-”表示齿轮5的转向与相同,方向“↓”,如下图所示。 6. 在图8-3中凸轮为半径为R的圆盘,凸轮为主动件。 (1)写出机构的压力角α与凸轮从图示位置转过的角度δ之间的关系; (2)讨论如果a ≥[a],应采用什么改进设计的措施? 答:当凸轮转动任意角时,其压力角a如下图所示。由图中几何关系有 所以机构的压力角 a与凸轮转角之间的关系为 (1)如果,则应减小偏距e,增大圆盘半径R和滚子半径r r。

(2) 7. 机械系统的等效驱动力矩和等效阻力矩的变化如图9-2所示。等效构件的平均角速度为。求该系统的最大盈亏功。 答:由下图中的几何关系可以求出各个盈、亏功的值如下其中“+”表示盈功,“—”表示亏功。 画出示功图,如下图(b),先画出一条水平线,从点a开始,盈功向上画,亏功向下画。示功图中的最低点对应, 最高点对应。图 (b)可以看出,点b最高,则在该点系统的角速度最大;点c最低,系统的角速度最小。则 的积分下限和上限应为下图(a)中的点b和点c。 8. 在下列情况下选择机构的传动方案

机械原理大作业

机械原理大作业 课程名称:机械原理 设计题目:连杆机构运动分析 院系:机械工程院 班级: xxxx 学号: xxxxx 设计者: xx 设计时间:2016年6月

一、题目 1-12:所示的六连杆机构中,各构件尺寸分别为:lAB =200mm,lBC=500mm,lCD=800mm,xF=400mm,xD=350mm,yD=350mm,w1=100rad/s,求构件5上的F点的位移、速度和加速度。 二、数学模型 1.建立直角坐标系 以F点为直角坐标系的原点建立直角坐标系X-Y,如下图所示。

2.机构结构分析 该机构由I级杆组RR(原动件AB)、II级杆组RRR(杆2、3)、II级杆组PRP (杆5、滑块4)组成。 3.各基本杆组运动分析 1.I级杆组RR(原动件AB) 已知原动件AB的转角

φ=0-2Π 原动件AB的角速度 w=10rad/s 原动件AB的角加速度 α=0 运动副A的位置 xA=-400,yA=0 运动副A的速度 vA=0,vA=0 运动副A的加速度 aA=0,aA=0 可得: xB=xA+lAB*cos(φ) yB=yA+lAB*sin(φ) 速度和加速度分析: vxB=vxA-wl*AB*sin(Φ) vyB=vyA+w*lAB*sin(φ) axB=axA-w2*lAB*cos(φ)-e*lAB*sin(φ) ayB=ayA-w2*lAB*sin(φ)+e*lAB*cos(φ)

2.II级杆组RRR(杆2、3) 杆2的角位置、角速度、角加速度 lBC=500mm,lCD=800mm,xD=350mm,yD=350mm, ψ2=arctan﹛[Bo+﹙Ao2+Bo2-Co2﹚?]/﹙Ao+Bo﹚﹜ ψ3=arctan[﹙yC-yD)/(xC-xD)] Ao=2*LBC(xD-xB) Bo=2*LBC(yD-yB) lBD2=(xD-xB)2+(yD-yB)2 Co=lBC2+lBD2-lCD2 xC=xB+lBC*cos(ψ2) yC=xB+lBC*sin(ψ2) 求导可得C点的角速度和角加速度。

哈工大机械原理大作业凸轮机构设计题

Har bi n I nst i t ute of Technol ogy 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 凸轮推杆运动规律 1.运动规律(等加速等减速运动) 推程 0 450 推程 450900 2.运动规律(等加速等减速运动) 回程16002000 回程20002400 ds s 三.推杆位移、速度、加速度线图及凸轮d线图 采用VB编程,其源程序及图像如下: 1.位移: Private Sub Command1_Click() Timer1.Enabled = True ' 开启计时器 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Static i As Single

表角度 Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = 0 1 = i + 0.1 If i <= 45 Then q = i s = 240 * (q / 90) ^ 2 Picture1.PSet Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i s = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2) Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreen ElseIf i >= 90 And i <= 150 Then q = i s = 120 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlack ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = i s = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlue Dim s As Single, q As Single 'i 作为静态变量,控制流程; s 代表位移; q 代

机械原理第一次作业

机械原理大作业 一、题目(平面机构的运动分析) 已知:r AE=70mm,r AB=40mm,r EF=60mm,r DE=35mm,r CD=75mm,r BC=50mm,原动件以 等角速度w1=10rad/s回转。试以图解法求在θ1=50°时C点的速度VC 和加速度 二、对机构进行位置分析 由封闭形ABCDEA与AEFA有:

r 1+r 2=r 6+r 3+r 4 r 7=r 6+r 8 即r 2-r 3-r 4=-r 1+r 6 -r 8+r 7=r 6 (1)位置方程 r 2cos θ2-r 3cos θ3-r 4cos(θ4+180°)=-r 1cos(θ1+180°)+r 6 r 2sin θ2-r 3sin θ3-r 4sin(θ4+180°)=-r 1sin(θ1+180°) -r 8cos θ4+ r 7cos θ1=r 6 - r 8sin θ4+ r 7sin θ1=0 X c =r 1cos(θ1+180°)+r 2cos θ 2 Yc= r 1sin(θ1+180°) +r 2 sin θ 2 (2)速度方程 -r 2sin θ 2 r 3sin θ 3 r 4cos(θ 4 +180°) 0 w 2 r 2cos θ 2 -r 3cos θ 3 -r 4cos(θ4+180°) 0 w 3 0 0 r 8sin θ 4 cos θ 1 w 4 0 0 -r 8cos θ 4 sin θ 1 r 7 r 1sin(θ1+180°) =1 -r 1cos(θ1+180°) r 7 sin θ1 -r 7cos θ1 V cx = -r 1w 1sin(θ1+180°)-w 2 r 2sin θ 2

哈工大-机械原理大作业3-齿轮-23题完整

1、设计题目 1.1机构运动简图 1.2机械传动系统原始参数 2、传动比的分配计算 电动机转速n=970r/min,输出转速n1=41 r/min,n2=37 r/min,n3=33 r/min,带传动的最大传动比i pmax=2.5,滑移齿轮传动的最大传动比i vmax=4,定轴齿轮传动的最大传动比i dmax=4。 根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为 i1=n n1=970/41=23.659i2=n n2 =970/37=26.216i3=n n3 =970/33=29.394 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为i pmax=2.5,滑移齿轮的传动比为i v1、i v2和i v3,定轴齿轮传动的传动比为i f,则总传动比 i1=i pmax i v1i f i2=i pmax i v2i f

i 3=i pmax i v3i f 令i v3=i vmax =4 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为i f = i 3 i pmax ×i vmax = 29.3942.5×4 =2.939 滑移齿轮传动的传动比i v1 = i 1 i pmax ×i f = 23.659 2.5×2.939 =3.220 i v2=i 2i pmax ×i f =26.216 2.5×2.939 =3.568 定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 i d = i f 3= 2.9393 =1.432≤i dmax =4 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮,其齿数:z 5=12,z 6=38,z 7=11,z 8=39,z 9=10,z 10=40;它们的齿顶高系数h a ?=1,径向间隙系数c ?=0.25,分度圆压力角α=20°,实际中心距a '=52mm 。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位 齿轮,其齿数:z 11=z 13=12,z 12=z 14=17。它们的齿顶高系数h a ? =1,径向间隙系数c ?=0.25, 分度圆压力角α=20°,实际中心距a '=45mm 。圆锥齿轮15和16选择为标准齿轮z 15=17,z 16=25, 齿顶高系数h a ?=1,径向间隙系数c ?=0.2,分度圆压力角α=20°(等于啮合角α') 。

机械原理作业

机械原理习题2013.02

第2章平面机构的结构分析2-1 绘制图示机构的运动简图。 (a) (b) 题2-1图 2-2 计算图示机构的自由度,并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。 A B C D E (a) A B D C E (b) A B C D E (c) (e) (f) 题2-2图

2-3 计算刹车机构在刹车过程中的自由度。 H (g) 题2-3图 2-4 计算图示机构的自由度,并判断机构运动是否确定。若存在复合铰链、局部自由度或虚约束,请指出。 (a) (b) 题2-4图 2-5 判断图示机构设计是否正确。若不正确,提出修改方案。 题2-5图 2-6 填空题 1)在平面机构中具有一个约束的运动副是 副。 2)使两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为 。 3)平面机构中的低副有 副和 副两种。 4)机构中的构件可分为三类:固定构件(机架)、原动件(主动件)、 件。 5)在平面机构中若引入一个高副将引入 个约束。 6)在平面机构中若引入一个低副将引入 个约束。 7)在平面机构中具有两个约束的运动副是 副和 副。 2-7 判断题 1)具有局部自由度的机构,在计算机构的自由度时,应当首先除去局部自由度。( )

2)具有虚约束的机构,在计算机构的自由度时,应当首先除去虚约束。() 3)虚约束对运动不起作用,因此是多余的。() 4)若两构件之间组成两个导路平行的移动副,在计算自由度时应算作两个移动副。()5)若两构件之间组成两个轴线重合的转动副,在计算自由度时应算作两个转动副。()6)六个构件组成同一回转轴线的转动副,则该处共有五个转动副。() 7)当机构的自由度F>0,且等于原动件数,则该机构具有确定的相对运动。() 8)虚约束对机构的运动有限制作用。() 2-8 选择题 1)机构中的构件是由一个或多个零件所组成,这些零件间()产生相对运动。 A. 可以 B. 不能 C. 不一定能 2)原动件的自由度应为()。 A. 0 B. 1 C. 2 3)在机构中原动件数目()机构的自由度数且大于0时,该机构具有确定的运动。 A. 大于 B. 等于 C. 小于 4)由K 个构件汇交而成的复合铰链应具有()个转动副。 A. K-1 B. K C. K+1 5)一个作平面运动的自由构件有()个自由度。 A. 1 B. 3 C. 6 6)通过点、线接触构成的平面运动副称为()。 A. 转动副 B. 移动副 C. 平面高副 7)通过面接触构成的平面运动副称为()。 A. 低副 B. 高副 C. 移动副 8)平面运动副的最大约束数是()。 A. 1 B. 2 C. 3 第3章平面机构的运动分析 3-1 试确定图示各机构在图示位置的瞬心位置。 题3-1图

哈工大机械原理大作业——凸轮——2号

哈工大机械原理大作业——凸轮——2号

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Harbin Institute of Technology 机械原理大作业 课程名称:机械原理 设计题目:凸轮机构设计

一、设计题目 (1)凸轮机构运动简图: (2)凸轮机构的原始参数 序号升程升程运 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 回程许 用压力 角 远休止 角 近休 止角 14 90°120°余弦加 速度 35°90°3-4-5 多项式 65°80°70° (1) 推杆升程、回程运动方程如下: A.推杆升程方程: 设为1rad s ω= 升程位移为: ()() 1cos451cos1.5 2 h s π ψψψ ?? ?? =-=- ?? ? Φ ?? ?? 2 3 ψπ ≤≤升程速度为: ()() 1 1 00 sin67.5sin1.5 2 h v πωπ ψψωψ ?? == ? ΦΦ ?? 2 3 ψπ ≤≤升程加速度为: ()() 22 2 1 1 00 cos101.25cos1.5 2 h a πωπ ψψωψ ?? == ? ΦΦ ?? 2 3 ψπ ≤≤ B.推杆回程方程:

回程位移为: ()()345 111110156s h T T T ψ??=--+?? 1029 918 ψπ≤≤ 回程速度为: ()()2211110 3012h v T T T ωψ=- -+'Φ 1029 918ψπ≤≤ 回程加速度为: ()()22 11112 60132h a T T T ωψ=--+'Φ 1029918ψπ≤≤ 其中:() 010 s T ψ-Φ+Φ= 'Φ 1029 918 ψπ≤≤ (2) 利用Matlab 绘制推杆位移、速度、加速度线图 A. 推杆位移线图 clc clear x1=linspace(0,2*pi/3,300); x2=linspace(2*pi/3,10*pi/9,300); x3=linspace(10*pi/9,29*pi/18,300); x4=linspace(29*pi/18,2*pi,300); T1=(x3-10*pi/9)/(pi/2); s1=45*(1-cos(1.5*x1)) s2=90; s3=90*(1-(10*T1.^3-15*T1.^4+6*T1.^5)); s4=0; plot(x1,s1,'r',x2,s2,'r',x3,s3,'r',x4,s4,'r') xlabel('角度ψ/rad'); ylabel('位移s/mm') title('推杆位移线图') grid axis([0,7,-10,100]) 得到推杆位移线图:

机械原理大作业一

连杆机构的运动分析 一.题目 如图所示是曲柄摇杆机构,各构件长度分别为a,b,c,d,试研究各构件长度的变化对机构急回特性的影响规律。 二.机构分析 四连杆机构可分为如下两个基本杆组 Ⅰ级杆组 RRRⅡ级杆组 AB为曲柄,做周转运动;CD为摇杆,做摆动运动; BC为连杆;AB,CD均为连架杆,AB为主动件。

三.建立数学模型 θ为极位夹角,φ为最大摆角 必须满足条件为:1.a≤b,a≤c,a≤d(a为最短杆); 2.L min+L max≤其他两杆之和。 下面分析杆长和极位夹角的关系: 在△AC2B中, =; 在△AC1B中, =。 θ=- K=

最后分以下四种情况讨论: 1.机架长度d变化 令a=5,b=30,c=29 d由6开始变化至54,步长为1 输出杆长a,b,c,d和K。 2.连杆长度b变化 令a=5,b=29,d=30 b由6开始变化至54,步长为1 输出杆长a,b,c,d和K。 3.摇杆长度c变化 令a=5,b=29,d=30 c由6开始变化至54,步长为1 输出杆长a,b,c,d和K。 4.曲柄长度a变化 令b=29,c=28,d=30 a由5开始变化至27,步长为1 输出杆长a,b,c,d和K。

四.MATLAB计算编程a=5;b=30;c=29; d=6:1:54; m=(d.^2-216)./(50.*d); n=(384+d.^2)./(70.*d); p=acos(m); q=acos(n); w=p-q; o=(w.*180)/3.14; K=(180+o)./(180-o); fprintf('%.6f\n',K); plot(d,K,'b') xlabel('机架长度d变化时 '); ylabel('极位夹角/度'); tilte('极位夹角变化图'); ———————————————————————————————————— ——— a=5;d=30;c=29; b=6:1:54; m=((b-5).^2+59)./(60.*(b- 5)); n=(59+(b+5).^2)./(60.*(b+ 5)); p=acos(m); q=acos(n); w=p-q; o=(w.*180)/3.14; K=(180+o)./(180-o); fprintf('%.6f\n',K); plot(b,K,'b') xlabel('连杆长度b变化时'); ylabel('极位夹角/度'); tilte('极位夹角变化图');

机械原理大作业二-凸轮机构设计

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: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年6月4日 哈尔滨工业大学

一、 设计题目: 凸轮的机构运动简图如下图所示 : 序 号 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 回程许用压力角(°) 远休止角(°) 近休止角(°) 14 90 120 余弦 加速 度 35 90 等减等加速 65 75 75 二、 凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移,速度加速度线图: (1)凸轮推杆升程运动方程: 根据题意知: 001207590 75s s Φ=Φ='Φ='Φ= (1)从动件升程运动方程(设为1rad s ω=)

1 2 22 12 s [1cos()]2sin()2cos( ) 2h h h a π?πωπ υ?πωπ ?=-Φ= ΦΦ= ΦΦ (2)从动件远休止运动方程 在远休止s Φ段,即213 3 12π?π ≤≤时,90,0,0s h mm a υ====。 (3)从动件回程运动方程 升程段采用等减等加运动规律,运动方程为: ①当回程 0002s s ?'ΦΦ+Φ≤≤Φ+Φ+ 134()123π?π≤≤时: 20s 20 1 02 2 12 2[-+]4[()]4s h s h h h a ?ωυ?ω=- ΦΦ'Φ=- -Φ+Φ'Φ=-'Φ() ②当回程 0002s s ?'Φ'Φ+Φ+ ≤≤Φ+Φ+Φ419()312π?π≤≤时: 2 002 01 0020 2 12 2[)]4[)]4s s h s h h a ?ωυ?ω'= Φ+Φ+Φ-'Φ'=- Φ+Φ+Φ-'Φ='Φ(( (4)从动件近休止运动方程 在近休止s 'Φ段,即19 212π?π ≤≤时,s 0,0,0a υ===。 (2)推杆位移 %t 表示转角 s 表示位移 t=0:0.01:2/3*pi; %升程阶段

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