机械原理大作业

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：船舶与海洋工程学院

班级。设计者。

学号。指导教师。

一。运动分析题目（题11）

如下图所示的六杆机构中，已知 lab =150mm , lac =550mm , lbd =80mm，lde =500mm，曲柄以等角速度ω =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。

二。机构的结构分析---拆分基本杆组。

该六杆机构由 i 级机构 ab、rpr ii 级基本杆组 dbc 和 rrp ii 级基本杆组 de 组成。

rprrrp

级杆组。三。求解---建立坐标系。

如图建立直角坐标系：

以固定支座 a 为坐标原点，调用 i 级杆组子程序求得 xb ， yb ，vxb ，vyb ，axb ，ayb 。再利用 rpr ii 级基本杆组的子程序求出摇块 c 的的角速度 wc 和角加速度 βc (即为题中所。

求构件 3 的角速度、角加速度)。再将 b 点的运动参数作为已知，代入 i 级杆组子程序中，求出 xd ， yd ，vxd ，vyd ，axd ，ayd 。最后在将 d 点的运动参数代入 rrp ii 级基本杆组的子程序中，即可求出 se ，ve ，ae (即为题中所求构件 5 的位移、速度、加速度)。

四。计算结果。

杆件2的角速度：

table[ 2[pi/60.0 n]/1000,]

角加速度：table[ [pi/60.0 n]/1000,]

滑块e位移：

table[xe[pi/60.0 n]/1000,]

滑块e速度：

table[\[pi/60.0 n]/1000,]

滑块e加速度。

table[\[pi/60.0 n]/1000,]

4.程序**列表：

lab=150;

lac=550;

lbd=80;

lde=500;

xa[t_]=0;

ya[t_]=0;

[t_]=1t;

xb[t_]=xa[t]+labcos[ [t]];

yb[t_]=ya[t]+labsin[ [t]];

[}\t_]=xb'[t]

1500 sin[10 t]

[}\t_]=yb'[t]

1500 cos[10 t]

[}\t_]=xb''[t]

15000 cos[10 t]

[}\t_]=yb''[t]

15000 sin[10 t]

xc[t_]=0; yc[t_]=lac;

[}\t_]=xc'[t]

[}\t_]=xc''[t]

[}\yc''[t]

a0=xc[t]-xb[t];

b0=yc[t]-yb[t];

[t_]=arcsin[b0/ \sqrt \

arcsin[(550-150 sin[10 t])/sqrt +550 + 150\sin 10} \

2[t_]=t]

-((1500 cos[10 t])/sqrt +550 + 150\sin 10} \550-150 sin[10 t]) 3000 cos[10 t] (550-150 sin[10 t])-450000 cos[10 t] sin[10 t]))2 (22500 cos[10 t]^2+(550-150 sin[10 t])^2)3/2))/sqrt }}550 + 150\sin 10}}}

运动模型求解程序。

clc %b点运动参数的求解 xa=0;

ya=0;l=0.15;

w=10;a=0;

fai=0:pi*0.01:2*pi;

xb=xa+l*cos(fai);

yb=ya+l*sin(fai); vxb=-w*l*sin(fai); vyb=w*l*cos(fai); axb=-w^2*l*cos(fai); ayb=-w^2*l*sin(fai); xb

yb vxb vyb axb ayb

xa=xb;vxa=vxb;axa=axb; %d点运动参数的求解 ya=xb;vya=vyb;aya=ayb;

l=0.08; w

beta xd=xa+l*cos(fai); yd=ya+l*sin(fai);

vxd=vxa-w.*l.*sin(fai); vyd=vya+w.

*l.*cos(fai); axd=axa-w.^2.

*l.*cos(fai)-beta.*l.

*sin(fai); ayd=aya-w.^2.*l.

*sin(fai)+beta.*l.*cos(fai); xd

yd vxd vyd axd ayd

b) rpr 杆组子程序。

xb=0;vxb=0;axb=0; %rpr杆组子程序求d点角速度、角加速度 yb=0.55;vyb=0;ayb=0;

xd=xb;vxd=vxb;axd=axb;

yd=yb;vyd=vyb;ayd=ayb; a0=-xb;

b0=0.55-yb; s=(a0.^2+b0.^2).^1/2; fai=atan(b0./a0)

g4=(xb-xd).*cos(fai)+(yb-yd).*sin(fai); w=((vyb-vyd).

*cos(fai)-(vxb-vxd).*sin(fai)).g4; s1=((vxb-vxd).

*xb-xd)+(vyb-vyd).*yb-yd)).g4; g5=axb-axd+w.

^2.*(xb-xd)+2.*s1.

*w.*sin(fai);

g6=ayb-ayd+w.^2.*(yb-yd)+2.

*s1.*w.*cos(fai); beta=(g6.

*cos(fai)-g5.*sin(fai)).g4;

w beta

c) rrp 二级杆组子程序。

l=0.5; %rrp杆组子程序求e点的运动参数 xb=xd;vxb=vxd;axb=axd; yb=yd;vyb=vyd;ayb=ayd;

xk=0;yk=0;

xk=0;vxk=0;axk=0;

yk=0;vyk=0;ayk=0;

wk=0;betak=0;

faij=0; a0=(xb-xk).*sin(faij)-(yb-yk).*cos(faij); faii=asin(a0/l)+faij;

xe=xb+l*cos(faii);

ye=yb+l*sin(faii); s=(xe-xk)./cos(faij); q1=vxk-vxb; q2=vyk-vyb;

q3=l.*cos(faii).*cos(faij); w=(-q1.

*sin(faij)+q2.*cos(faij)).q3; v=-(q1.

*l.*cos(faii)+q2.*l.

*sin(faii)).q3; q4=axk-axb+w.^2.

*l.*cos(faii); q5=ayk-ayb+w.^2.

*l.*sin(faii); a=-(q4.*l.

*cos(faii)+q5.*l.*sin(faii)).

q3;s=xe %e点的位移。

v %e点的速度。

a %e点的加速度。

位移。速度。

加速度。

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