1、機械原理大作業-連桿設計說明書機械原理作業設計說明書課程名稱： 機械原理 設計題目： 連桿機構運動分析 院 系： 班 級： 設 計 者： 學 號： 設計時間： 連桿機構運動分析題目：如圖1-1所示機構，已知機構各構件的尺寸為AB=100mm，BC=2.73AB，CD=1.36AB，CG=2.32AB，BG=4.9AB，AF=2.36AB，AD=2.87AB，DF=2AB，GE=1.45AB，EF=2.82AB，GM=1.36AB，MK=1.91AB，KD=0.54AB，KF=2.18AB，HF=3.1AB，DH=3.63AB，構件1的角速度為。試求構件2上G點的軌跡及構件4、構件6和構件8的角

2、位移、角速度和角加速度，并對計算結果進行分析。 圖1解：1、建立坐標系 建立以點H為原點的固定平面直角坐標系D-x，y，如圖1所示。1. 對機構進行結構分析 該機構由I級桿組RR（原動件AB）、II級桿組RRR（桿2、9）、II級桿組RRR（桿5、6）、II級桿組RRR（桿7、8）和II級桿組RPR（桿4、滑塊3）組成。I級桿組RR（原動件AB）如圖2所示，II級桿組RRR（桿2、9）如圖3所示，II級桿組RRR（桿5、6）如圖5所示，II級桿組RRR（桿7、8）如圖6所示，II級桿組RPR（桿4、滑塊3）如圖7所示。 圖2 I級桿組RR 圖3 II級桿組RRR 圖5 II級桿組RRR 圖6

3、II級桿組RRR圖7 II級桿組RPR2. 各基本桿組運動分析 1. I級桿組RR（原動件AB） 如圖2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 所以，運動副B的位置、速度和加速度分子如下：1 位置分析 2 速度分析 3 加速度分析 求出運動副B的各個運動參數。 2. II級桿組RRR（桿2、9）如圖4所示，已求出運動副B的位置、速度、加速度，已知運動副D的位置坐標 速度為 加速度為 桿長 所以 B、D連線與x軸的夾角為： 桿BC的位置角為： 桿BC的角速度為： 式中 桿BC的角加速度為： 式中 將已知量帶入可求得。 3. II級桿

4、組RRR（桿5、6）如圖5所示，已求出G點的位置、速度、加速度，已知K點的位置坐標為 速度為 加速度為 桿長 1 位置分析 運動副M的位置方程為： 桿MK的轉角位為： 式中 ） 桿GM的轉角位為： 。2 速度分析 桿MK的角速度為： 桿GM的角速度為： 式中 運動副M的速度為： 3 加速度分析 桿MK的角加速度為： 桿GM的角加速度為： 式中 運動副M的加速度為： 4. II級桿組RRR（桿7、8） 如圖6所示，已求出G點的位置、速度、加速度，已知F點的位置坐標為 速度為 加速度為 桿長 1 位置分析 運動副E的位置方程為： 桿EF的轉角位為： 式中 ） 桿GE的轉角位為： 。2 速度分析 桿

5、EF的角速度為： 桿EG的角速度為： 式中 運動副E的速度為： 3 加速度分析 桿EF的角加速度為： 桿GE的角加速度為： 式中 運動副E的加速度為： 5. II級桿組RPR（桿4、滑塊3）1 位置分析 桿4的轉角為： 式中 2 速度分析 桿4的角速度為： 式中 3 加速度分析桿4的角加速度為： 式中 4. 用VB編程 Public s4(3600) As Double Public v4(3600) As Double Public a4(3600) As Double Public s6(3600) As Double Public v6(3600) As Double Public a6

6、(3600) As Double Public s8(3600) As Double Public v8(3600) As Double Public a8(3600) As Double Public XG(3600) As Double Public YG(3600) As Double Public XB(3600) As Double Public YB(3600) As Double Public XC(3600) As Double Public YC(3600) As Double Public pi As Double Public pa As Double Sub main(

7、) Dim i As Long Dim f1(3600) As Double Dim RR1 As RR Dim RR2 As RR Dim RRR1 As RRR Dim RRR2 As RRR Dim RRR3 As RRR Dim RPR1 As RPR Dim d1 As Double Dim d2 As Double Dim ss As Double Dim vXG(3600) As Double Dim vYG(3600) As Double Dim aXG(3600) As Double Dim aYG(3600) As Double Dim vG As Double Dim a

8、G As Double Set RR1 = New RR Set RR2 = New RR Set RRR1 = New RRR Set RRR2 = New RRR Set RRR3 = New RRR Set RPR1 = New RPR pi = 3.1415926 pa = pi / 180 For i = 0 To 3600 Step 1 RR1.f = i * pa / 10: RR1.delt = pi RR1.w = 10: RR1.e = 0 RR1.L = 100 RR1.XA = 542.3 RR1.YA = 41.57 RR1.vXA = 0 RR1.vYA = 0 R

9、R1.aXA = 0: RR1.aYA = 0 RR1.cal XB(i) = RR1.XB: YB(i) = RR1.YB RRR1.XD = RR1.XB: RRR1.YD = RR1.YB RRR1.vXD= RR1.vXB: RRR1.vYD = RR1.vYB RRR1.aXD= RR1.aXB: RRR1.aYD = RR1.aYB RRR1.XB = 303: RRR1.YB = 200 RRR1.vXB = 0 RRR1.vYB = 0 RRR1.aXB = 0 RRR1.aYB = 0 RRR1.Lj = 273: RRR1.Li = 136 RRR1.M = -1 RRR1

10、.cal XC(i) = RRR1.XC YC(i) = RRR1.YC RR2.XA = RRR1.XD: RR2.YA = RRR1.yD RR2.vXA = RRR1.vXD: RR2.vYA = RRR1.vYD RR2.aXA = RRR1.aXD: RR2.aYA = RRR1.aYD RR2.f = RRR1.fj - 0.07157 * pi: RR2.delt = pi RR2.v= RRR1.vj: RR2.e = RRR1.aj RR2.L = 490 RR2.cal XG(i) = RR2.XB: YG(i) = RR2.YB RRR2.XB = RR2.XB: RRR

11、2.YB = RR2.YB RRR2.vXB = RR2.vXB: RRR2.vYB = RR2.vYB RRR2.aXB = RR2.aXB: RRR2.aYB = RR2.aYB RRR2.XD = 249.8: RRR2.YD = 209.5 RRR2.vXD = 0: RRR2.vYD = 0 RRR2.aXD = 0: RRR2.aYD = 0 RRR2.Li = 191: RRR2.Lj = 136 RRR2.M = 1 RRR2.cal f6(i) = RRR2.fi / pa: v6(i) = RRR2.vi: a6(i) = RRR2.ai RRR3.XD = RR2.XB:

12、 RRR3.YD = RR2.YB RRR3.vXD = RR2.vXB: RRR3.vYD = RR2.vYB RRR3.aXD = RR2.aXB: RRR3.aYD = RR2.aYB RRR3.XB = 310: RRR3.YB = 0 RRR3.vXB = 0: RRR3.vYB = 0 RRR3.aXB = 0: RRR3.aYB = 0 RRR3.Li = 282: RRR3.Lj = 145 RRR3.M = -1 RRR3.cal f8(i) = RRR3.fi / pa: v8(i) = RRR3.wi: a8(i) = RRR3.ei vXG(i) = RR2.vXB:

13、vYG(i) = RR2.vYB aXG(i) = RR2.aXB: aYG(i) = RR2.aY LHG(i) = Sqr(XG(i) - 0) 2 + (YG(i) - 0) 2) If XG(i) > 0 And YG(i) >= 0 Then f4(i) = Atn(YG(i) - 0) / (XG(i) - 0) vG = vXG(i) * Sin(f4(i) + vYG(i) * Cos(f4(i): v4(i) = vG / LHG(i) aG = aXG(i) * Sin(f4(i) + aYG(i) * Cos(f4(i): a4(i) = aG / LHG(i

14、) End If If XG(i) = 0 Then f4(i) = pi / 2 v4(i) = vXG(i) / LHG(i) a4(i) = aXG(i) / LHG(i) End If If XG(i) < 0 And YG(i) > 0 Then ss = Atn(-(YG(i) - 0) / (XG(i) - 0) f4(i) = pi + Atn(YG(i) - 0) / (XG(i) - 0) vG = vXG(i) * Cos(ss) + vYG(i) * Sin(ss): v4(i) = vG / LHG(i) aG = aXG(i) * Cos(ss) + aYG(i) * Sin(ss): a4(i) = aG / LHG(i) End If f4(i) = f4(i) / pa Next i 位移顯示. Show End Sub5. 計算結果圖G的運動軌跡如圖8所示。構件4的角位移、角速度、角加速度分別如圖9、圖10、圖11所示。構件6的角位移、角速度、角加速度分別如圖12、圖13、圖14所示。構件8的角位移、