机械原理大作业一
课程名称: 机械原理 设计题目: 连杆 院 系: 能源科学与工程学院 班 级: 1602404 完 成 者: 钟 学 号: 11602004 指导教师: 林琳 设计时间: 2024.1.1
哈尔滨工业大学
题目:如图1所示机构,已知机构构件的尺寸为β= 90°,AB=108mm,
AD=266mm,DG=278mm,EF=FG=114mm,BC=CE=CD=200mm,构件1的角速度为ω1=10rad/s,试求构件2上点E的轨迹及构件5的角位移,角速度,角加速度,并对计算结果进行分析。
图1
1、机构的结构分析:
该机构的运动构件有5个,转动副7个,自由度为F=3*5-2*7=1,又原动件为杆1,自由度个数等于原动件个数,可知该构件有确定的运动。有Lab+Lad 计算流程: 1、 拆分杆组:机构分为一个曲柄原动件和两个RRR杆组。 2、 先计算曲柄原动件上B点运动。 3、 3由杆组分析法分析BCD杆组和EFG杆组。 2、机构杆组拆分: 原动件 RRR杆组 3、各基本杆组的运动分析数学模型 1、原动件AB分析 1.1位置分析 B点位置的矢量rB为 rB =rA +li 将它投影到x轴和y轴上得 xB=xA+li*cosψi yB=yA+li*sinψi 1.2速度和加速度分析 将B点位置解析式对时间求导,即可得到速度和加速度方程 xB’=xA’-ψi’* li*sinψi yB’=yA’+ψi’* li*cosψi xB’’=xA’’-ψi’*ψi’* li*cosψi-ψi’’*li*sinψi yB’’=yA’’-ψi’*ψi’* li*cosψi+ψi’’* li*cosψi 若A点为固定回转副,即xA、yA为常数时,则该点的速度xA’、 yA’和加速度xA’’、 yA’’均为0,这时AB杆与机架组成I级机构,B点则为曲柄上的一点。 1.3需要输入的参数 1)A点的位置及运动参数xA、yA、xA’、 yA’、 xA’’、 yA’’ 2)AB杆长度li及其与x轴的夹角ψi,角速度ψi’,角加速度ψi’’1.4能输出的参数 B点的位置及运动参数xB、yB、xB’、 yB’、 xB’’、 yB’’2、RRR杆组的分析 2.1位置分析 内运动副C的矢量方程为 rA=rB+li=rD+lj 其在x、y轴上的投影方程为 xC=xB+li*cosψi=xD+lj*cosψJ