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平面六杆机构

机械原理大作业平面六杆机构的运动分析(题号:)班级:05021004组员:唐岁迎-2010301238万琦-2010301239成绩:完成日期:年月日平面连杆机构的运动分析1.题目及原始数据图示为一平面六杆机构。

设已知各构件的尺寸如表1所示,又知原动件1以角速度ω1=1 rad/s沿逆时针方向回转,试求各从动件的角位移、角速度、角加速度以及E点的位移、速度及加速度的变化情况。

表1 平面六杆机构的尺寸参数(mm)(1)建立封闭图形:L1 + L2= L3+ L4L 1 + L 2= L 5+ L 6+AG(2) 机构运动分析 a 、角位移分析由图形封闭性得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅-⋅+=+-⋅-⋅+⋅⋅-⋅+=+-⋅-⋅+⋅⋅=⋅+⋅+⋅=⋅+⋅55662'2221155662'222113322114332211sin sin )sin(sin sin cos cos )cos(cos cos sin sin sin cos cos cos θθθαπθθθθθαπθθθθθθθθL L y L L L L L x L L L L L L L L L L G G将上式化简可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⋅-⋅+-⋅+⋅-=⋅-⋅+-⋅+⋅⋅-=⋅-⋅⋅-=⋅-⋅G G y L L L L L x L L L L L L L L L L L 66552'233466552'2331133221143322sin sin )sin(sin cos cos )cos(cos sin sin sin cos cos cos θθαθθθθαθθθθθθθθb 、角速度分析上式对时间求一阶导数,可得速度方程:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⋅⋅-⋅⋅+⋅-⋅+⋅⋅=⋅⋅+⋅⋅-⋅-⋅-⋅⋅-⋅⋅-=⋅⋅-⋅⋅⋅⋅=⋅⋅+⋅⋅-0cos cos )cos(cos 0sin sin )sin(sin cos cos cos sin sin sin 66655522'233366655522'2333111333222111333222ωθωθωαθωθωθωθωαθωθωθωθωθωθωθωθL L L L L L L L L L L L L L化为矩阵形式为:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅-⋅⋅=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅-⋅⋅-⋅⋅⋅-⋅--⋅-⋅-⋅⋅⋅-00cos sin cos cos cos )cos(sin sin sin )sin(00cos cos 00sin sin 1111165326655332'26655332'233223322θθωωωωωθθθαθθθθαθθθθθL L L L L L L L L L L L L Lc 、角加速度分析:矩阵对时间求一阶导数,可得加速度矩阵为:2233222333'223355665'22335566622332233'22sin sin 0cos cos 00sin()sin sin sin cos()cos cos cos cos cos 00sin sin 00cos(L L L L L L L L L L L L L L L L L θθεθθεθαθθθεθαθθθεθθθθθα-⋅⋅⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⋅-⋅⎢⎥⎢⎥⋅=⎢⎥⎢⎥-⋅--⋅-⋅⋅⎢⎥⎢⎥⋅-⋅⋅-⋅⎣⎦⎣⎦-⋅⋅-⋅⋅⋅-211221123123355665'2223355666cos sin )cos cos cos 0sin()sin sin sin 0L L L L L L L L L θωθωωθθθωθαθθθω⎡⎤⋅⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⋅⎢⎥⎢⎥⎢⎥⋅+⋅⎢⎥⎢⎥⎢⎥⋅⋅-⋅⎢⎥⎢⎥⎢⎥⋅-⋅⋅-⋅⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦d 、E 点的运动状态位移:⎩⎨⎧⋅-⋅+=⋅-⋅+=55665566sin sin cos cos θθθθL L y y L L x x G EG E速度:⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅-⋅⋅=⋅⋅+⋅⋅-=555666555666cos cos sin sin ωθωθωθωθL L v L L v yx E E 加速度:⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅-⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅-=⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅-⋅⋅-=5552555666266655525556662666cos sin cos sin sin cos sin cos εθωθεθωθεθωθεθωθL L L L a L L L L a yx E E3.流程图进入机构仿真模块,进行算例分析,确定原动件,定义运动参数获得整个六连杆相关构件的角位移,角速度,角加速度曲线和详细分析数据,并模拟点E的相关数据结束4.三维六杆机构效果图5.六杆机构运动动画(点击播放) 6.计算结果和曲线图a.计算结果(作业文件中)b.曲线图连杆2曲线图0.000.631.261.882.513.14 3.774.405.02 5.656.28时间(se3443526170角位移 (d-25-15-5515角速度 - Z (d e g /s-31-18-5 821角加速度 - Z (d e g /s e c连杆3曲线图0.000.631.261.882.513.14 3.774.405.02 5.656.28时间(se8091102114125角位移 (d-30-17-5720角速度 - Z (d e g /s-22-6 92440角加速度 - Z (d e g /s e c连杆5曲线图0.000.631.261.882.513.14 3.774.405.02 5.656.28时间(se-66-43-20326角位移 (d-48-10 2865103角速度 - Z (d e g /s-143-58 27112197角加速度 - Z (d e g /s e c连杆6曲线图0.000.631.261.882.513.14 3.774.405.02 5.656.28时间(se-180-91-288177角位移 (d-88-37 1566118角速度 - Z (d e g /s-117-22 73169264角加速度 - Z (d e g /s e cE 点X 、Y 轴速度曲线图0.000.631.261.882.513.14 3.774.405.02 5.656.28时间(se-27-992745质心速度 - X (m m /-30-18-6617质心速度 - Y (m m /0.000.631.261.882.513.14 3.774.405.02 5.656.28时间(se-64-38-121339质心加速度 - X (m m /s e-50-29-81334质心加速度 - Y (m m /s e0.000.631.261.882.513.14 3.774.405.02 5.656.28时间(se103119134149164平动位移 - X5765748290平动位移 - YE点运动轨迹图7、心得体会作为一名机械设计制造专业的学生,学好机械原理是非常重要的,而这次通过做机械原理大作业使我受益匪浅。

首先,作业前对连杆机构的分析,不仅让我们巩固了学习的知识,而且对六杆机构的运动及其特点有了更深的认识,同时,通过和同学的讨论,让我们从新的角度认识了连杆机构,而且增加了我们对机械设计的兴趣。

其次,在作业过程中,大家分工明确,认真合作,让我们体会到了团队合作的力量,认识到了团队的重要性。

最后,学期初的两周上机实验让我们对PRO-E软件有所熟悉,这次作业用到了该软件,使我们对它有了进一步的掌握,并且熟练运用了Microsoft Word, Microsoft Excel等,增加了我们对软件学习的兴趣。

通过此次作业,我们不仅对专业知识进行了更好的学习,认识到了学好专业知识的重要性,同时也锻炼了我们其他方面的能力。

在以后的学习生活中,我们会努力学好专业知识,拓宽自己的视野,提高自己能力!8 参考书孙恒,葛文杰,陈作模,机械原理【M】7版,北京:高等教育出版社2006 陈作模,机械原理学习指南【M】5版,高等教育出版社,2007谭浩强,C语言程序设计(第三版),清华大学出版社,200甘登岱,Pro\E基础与应用野火版3.0精品教程,航空工业出版社,2011。

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