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,,
图二为rpr ii杆组,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,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;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,vf)
title('速度随时间变化图像')
xlabel('t(s)')ylabel(' v')
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,af)
title('加速度随时间变化图像)
xlabel('t(s)')ylabel('a')
2.凸轮的推程运动方程,回程运动方程与远休止,近休止方程。
a. 推程运动方程。
b. 远休止运动方程。
c. 回程运动方程。
d.近休止运动方程。
计算机编程结果。
x1=0:0.001:2*pi/3;
x2=2*pi/3:0.001:pi;
x3=pi:0.001:3*pi/2;
x4=3*pi/2:0.001:2*pi;
s1=30*(1-cos(3*x1/2));
s2=60;
s3=60*(3-2*x3/pi);
s4=0;hold on
plot(x1,s1,'k');
plot(x2,s2,'k');
plot(x3,s3,'k');
plot(x4,s4,'k');
xlabel('\phi'),ylabel('s')
title('s-\phi')
x1=0:0.001:2*pi/3;
x2=2*pi/3:0.001:pi;
x3=pi:0.001:3*pi/2;
x4=3*pi/2:0.001:2*pi;
v1=45*sin(3*x1/2);
v2=0;v3=-1200/pi;
v4=0;hold on
plot(x1,v1,'k');
plot(x2,v2,'k');
plot(x3,v3,'k');
plot(x4,v4,'k');
xlabel('\phi'),ylabel('v')
title('v-\phi')
x1=0:0.001:2*pi/3;
x2=2*pi/3:0.001:pi;
x3=pi:0.001:3*pi/2;
x4=3*pi/2:0.001:2*pi;
a1=67.5*cos(3*x1/2);
a2=0;a3=0;
a4=0;hold on
plot(x1,a1,'k');
plot(x2,a2,'k');
plot(x3,a3,'k');
plot(x4,a4,'k');
xlabel('\phi'),ylabel('a')
title('a-\phi')
凸轮机构的线图,并依次确定凸轮的基圆半径和偏距。
1.凸轮机构图像。
x1=0:0.001:2*pi/3;
x2=2*pi/3:0.001:7*pi/6;
x3=7*pi/6:0.001:5*pi/3;
x4=5*pi/3:0.001:2*pi;
s1=30*(1-cos(3*x1/2));
s2=60s4=0;
v1=45*sin(3*x1/2);
v2=0;v3=-120/pi;
v4=0;plot(v1,s1,'k',v2,s2,'k',v3,s3,'k',v4,s4,'k')
xlabel('ds/d\phi'),ylabel('s')
xlim([-60,100]);
ylim([-100,100])
axis([-100,100,-100,100])
grid on
2.确定凸轮的基圆半径和偏距。
由图可知:可取。
所以基圆半径偏距。
3.滚子半径的确定及凸轮理论轮廓和实际轮廓绘制。
h=60;w=1;e=20;rr=20;s0=80;
q=120*pi/180;qs=(120+60)*pi/180;q1=(120+60+90)*pi/180;
for i=1:1:120
qq(i)=i*pi/180.0;
s1=h/2-h/2*cos(pi*qq(i)/q);
v1=(pi*w*h/q/2)*sin(pi*qq(i)/q);
x(i)=(s0+s1)*cos(qq(i))-e*sin(qq(i));
y(i)=(s0+s1)*sin(qq(i))+e*cos(qq(i));
b(i)=(s0+s1)*cos(qq(i))-e*sin(qq(i))-v1*sin(qq(i));
a(i)=-s0+s1)*sin(qq(i))-e*cos(qq(i))+v1*cos(qq(i));
xx(i)=x(i)-rr*b(i)/sqrt(a(i)*a(i)+b(i)*b(i));
yy(i)=y(i)+rr*a(i)/sqrt(a(i)*a(i)+b(i)*b(i));
end for i=121:1:180
qq(i)=i*pi/180;
s2=h;v2=0;
x(i)=(s0+s2)*cos(qq(i))-e*sin(qq(i));
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