1、Harbin Institute of Technology機械原理大作業(yè)一課程名稱： 機械原理 設計題目： 連桿機構運動分析 院 系： 機電學院 班 級： 1208105 分 析 者： 馬亮 學 號： 1120810533 指導教師： 丁剛 設計時間： 2014.05.21 哈爾濱工業(yè)大學33題如圖1-33所示機構，已知機構各構件的尺寸為AB=200mm, BC=4AB，CD=2.24AB,AD=3.25AB,BE=3.34AB,EC=5.7AB,EH=3.34AB,EF=1.63AB,GF=KH=2.67AB,GF=KH=2.67AB,AK=4.13AB,AG=5AB,GK=2.5AB,K

2、D=1.44AB,構件1的角速度為=10rad/s。試求構件2上點E點的軌跡及構件6、構件7的角位移、角速度和 角加速度，并對計算結果進行分析。一、建立直角坐標系以A點為直角坐標系的原點建立直角坐標系X-Y， 二、機構結構分析該機構由原動件AB、機架及三個II級桿組RRR組成。三個II級桿組如圖所示。+三、各基本桿組運動分析1.原動件AB 如圖所示，已知原動件桿1的轉角，角速度，角加速度，運動副A的位置坐標為，速度為，加速度為，原動件桿1的長度。位置分析： 速度分析： 加速度分析： 將已知參數帶入可求出 2.II級桿組（RRR）BCDC點：已知B點參數（），D點的參數（），桿2的長度, 桿3的

3、長度,可求得桿2的運動參數（).位置分析： 連立(1)(2)求得: 其中： 而：求得分后，帶入（1）、（2），便可求得 ,. 速度分析： 其中： 內運動副C點的速度，為： 加速度分析： 其中： 內運動副的加速度，為： 3.E點：通過桿組RR（AB）的分析，可易知B點的運動參數（），通過對II級桿組RRR（桿2、3）的分析可知桿2的運動參數（）即可得桿BE的運動參數（),引用RR桿組模塊，可求的E點的運動參數（）。位置分析： 速度分析： 加速度分析： 將已知參數帶入可求出 .4.II級桿組（RRR）EFGF點：已知E點參數（），G點的參數（），桿5的長度, 桿7的長度,可求得桿7的運動參數（).

4、位置分析： 連立(3)(4)求得: 其中： 而： 求得分后，帶入（3）、（4），便可求得 . 角速度分析： 其中： 角加速度分析： 其中： 5.II級桿組（RRR）EHKH點：已知E點參數（），K點的參數（），桿4的長度, 桿6的長度,可求得桿6運動參數（).位置分析： 連立(3)(4)求得: 其中： 而： 求得分后，帶入（5）、（5），便可求得 . 角速度分析： 其中： 角加速度分析： 其中： 四、程序f1=0:pi/720:2*pi;%開始%w1=10;xA=0;yA=0;vxA=0;vyA=0;axA=0;ayA=0;lab=200;xB=xA+cos(f1)*lab;%運動副B位置%y

5、B=yA+sin(f1)*lab;vxB=vxA-w1*lab*sin(f1);%運動副B速度%vyB=vyA+w1*lab*cos(f1);axB=axA-w12*lab*cos(f1)-w1*lab*sin(f1); %運動副B加速度%ayB=ayA-w12*lab*sin(f1)+w1*lab*cos(f1);lbc=800; %桿BC長%lcd=448; %桿CD長%xD=148; %運動副D位置、速度、加速度% yD=-633;vxD=0;vyD=0;axD=0;ayD=0;lbd=realsqrt(xD-xB).2+(yD-yB).2); %BD間距離%A0=2*lbc*(xD-x

6、B);B0=2*lbc*(yD-yB);C0=lbc.2+lbd.2-lcd.2;fbc=2*atan(B0+1*realsqrt(A0.2+B0.2-C0.2)./(A0+C0);%BC桿轉角%xC=xB+lbc*cos(fbc); %運動副C位置%yC=yB+lbc*sin(fbc);fcd=atan(yC-yD)./(xC-xD);%CD桿轉角%C2=lbc*cos(fbc);S2=lbc*sin(fbc);C3=lcd*cos(fcd);S3=lcd*sin(fcd);G1=C2.*S3-C3.*S2;wbc=(C3.*(vxD-vxB)+S3.*(vyD-vyB)./G1; %桿BC

7、角速度%wcd=(C2.*(vxD-vxB)+S2.*(vyD-vyB)./G1; %桿CD角速度%vxC=vxB-lbc*wbc.*sin(fbc); %運動副C速度%vyC=vxB+lbc*wbc.*cos(fbc);G2=axD-axB+wbc.2.*C2-wcd.2.*C3;G3=ayD-ayB+wbc.2.*S2-wcd.2.*S3;ebc=(G2.*C3+G3.*S3)./G1; %桿BC角加速度%ecd=(G2.*C2+G3.*S2)./G1; %桿CD角加速度%axC=axB-lbc*ebc.*sin(fbc)-lbc*wbc.2.*cos(fbc); %運動副C加速度%ayC

8、=ayB+lbc*ebc.*cos(fbc)-lbc*wbc.2.*sin(fbc);lbe=668;lec=1140;febc=acos(lbc2.+lbe2.-lec2.)/(2.*lbc*lbe);fbe=fbc+febc;wbe=wbc;ebe=ebc;xE=xB+lbe.*cos(fbe);%運動副E位置%yE=yB+lbe.*sin(fbe); subplot(3,3,1);plot(xE,yE);%輸出E點的位移%title('E點位移圖 ');xlabel('xE（mm）');ylabel('yE（mm）');vxE=vxB-wb

9、e.*lbe.*cos(fbe); %運動副E速度%vyE=vyB-wbe.*lbe.*sin(fbe);axE=axB-wbe.2*lbe.*cos(fbe)-ebe.*lbe.*sin(fbe); %運動副E加速度%ayE=ayB-wbe.2*lbe.*sin(fbe)+ebe.*lbe.*cos(fbe);lef=326; %桿EF長%lfg=534; %桿FG長%xG=-823; %運動副G位置、速度、加速度% yG=-568;vxG=0;vyG=0;axG=0;ayG=0;leg=realsqrt(xG-xE).2+(yG-yE).2); %EG間距離%A1=2*lef*(xG-xE

10、);B1=2*lef*(yG-yE);C1=lef.2+leg.2-lfg.2;fef=2*atan(B1+1*realsqrt(C1.2-A1.2+B1.2)./(A1+C1);%EF桿轉角%xF=xE+lef.*cos(fef); %運動副F位置%yF=yE+lef.*sin(fef);ffg=atan(yF-yG)./(xF-xG);%FG桿轉角%subplot(3,3,2);plot(f1,ffg);%輸出lfg點的角位移%title('F點角位移圖 ');xlabel('f1（rad）');ylabel('ffg（rad）');C22=

11、lef*cos(fef);S22=lef*sin(fef);C33=lfg*cos(ffg);S33=lfg*sin(ffg);G11=C22.*S33-C33.*S22;wef=(C33.*(vxG-vxE)+S33.*(vyG-vyE)./G11; %桿EF角速度%wfg=(C22.*(vyG-vxE)+S22.*(vyG-vyE)./G11; %桿FG角速度%subplot(3,3,3);plot(f1,wfg);% 輸出lfg的角速度圖%title('lfg的角速度圖');xlabel('（rad）');ylabel('wfg（rad/s）

12、9;);vxF=vxE-lef*wef.*sin(fef); %運動副F速度%vyF=vxE+lef*wef.*cos(fef);G22=axG-axE+wef.2.*C22-wfg.2.*C33;G33=ayG-ayE+wef.2.*S22-wfg.2.*S33;eef=(G22.*C33+G33.*S33)./G1; %桿EF角加速度%efg=(G22.*C22+G33.*S22)./G1; %桿FG角加速度%subplot(3,3,4);plot(f1,efg);%輸出F點的加速度圖%title('lfg點的角加速度圖 ');xlabel('（rad）')

13、;ylabel(' efg（rad/s2）');leh=668; %桿EH長%lhk=534; %桿HK長%xK=-823; %運動副K位置、速度、加速度% yK=-68;vxK=0;vyK=0;axK=0;ayK=0;lek=realsqrt(xK-xE).2+(yK-yE).2); %EK間距離%A2=2*leh*(xK-xE);B2=2*leh*(yK-yE);C2=leh.2+lek.2-lhk.2;feh=2*atan(B2+1*realsqrt(C2.2-A2.2+B2.2)./(A2+C2);%EH桿轉角%xH=xE+leh*cos(feh); %運動副H位置%y

14、H=yE+leh*sin(feh);fhk=atan(yH-yK)./(xH-xK);%HK桿轉角%subplot(3,3,5);plot(f1,fhk);%輸出H點的角位移%title('H點角位移圖 ');xlabel('f1（rad）');ylabel('fhk（rad）');C222=leh*cos(feh);S222=leh*sin(feh);C333=lhk*cos(fhk);S333=lhk*sin(fhk);G111=C222.*S333-C333.*S222;weh=(C333.*(vxK-vxE)+S333.*(vyK-vyE

15、)./G111; %桿EH角速度%whk=(C222.*(vxK-vxE)+S222.*(vyK-vyE)./G111; %桿FG角速度% subplot(3,3,6);plot(f1,whk);% 輸出lhk的角速度圖%title('lhk的角速度圖');xlabel('（rad）');ylabel('whk（rad/s）');vxH=vxE-leh*weh.*sin(feh); %運動副H速度%vyH=vyE+leh*weh.*cos(feh);G222=axK-axE+weh.2.*C222-whk.2.*C333;G333=ayK-ayE+weh.2.*