目录1．设计题目 (2)2．原始数据 (3)3．齿轮设计 (4)4．杆件长度的计算 (6)5．主要计算结果 (7)6．用解析法对滑块进行B运动分析 (9)7．用图解法对两个极限位置和一个一般位置进行运动分析 (12)8．E点的运动轨迹 (17)9． MATLAB程序代码 (19)10 B点的位移、速度、加速度数据 (20)11 E点的坐标数据 (21)12．参考书目 (22)1 设计题目缝纫机导线及紧线机构设计及其运动分析结构示意图:该机构由1O轴上齿轮驱动齿轮2，2O轴上还固接有曲柄AO2和CO2，曲柄滑块机构ABO2的滑块为缝纫针杆，曲柄摇杆机构DCOO32的连杆上点E为紧线头，针杆与紧线头协调动作，完成缝纫和紧线过程。

原始数据3 齿轮设计由传动比公式知可取146z =，140z =。

1，标准中心距12() 1.25(4640)53.7522m z z d mm +⨯+===2，齿轮啮合时的压力角 由 cos cos d d αα''=得cos 73.75cos 20arccosarccos 20.716554d d αα'===' 3，分度圆直径11 1.254657.5d mz mm ==⨯=22 1.254050d mz mm ==⨯=4，基圆直径11cos 57.5cos 2054.03232b d d mm α==⨯=22cos 50cos 2046.98463b d d mm α==⨯=5，变位系数由 12122()tan x x inv inv z z ααα+'=++ 即 122()20.7165tan 20204640x x inv inv +=++得 120.20108x x += 取 120.05108,0.15x x ==6，中心距变动系数12cos 4640cos 20(1)(1)0.2002cos 2cos 20.7165z z y αα++=-=⨯-='7，齿高变动系数12()0.00108y x x y ∆=+-=8，齿轮机构的传动类型正传动9，齿顶高*11()(10.051080.00108) 1.25 1.3125a a h h x y m mm=+-∆=+-⨯=*22()(10.150.00108) 1.25 1.43615a a h h x y m mm=+-∆=+-⨯=10，齿根高**11()(10.250.05108) 1.25 1.49865f a h h c x m mm =+-=+-⨯=375.125.1)15.025.01()(2**2=⨯-+=-+=m x c h h a f11，齿顶圆直径11257.52 1.312560.125a a d d h mm =+=+⨯=222502 1.4361552.8723a a d d h mm =+=+⨯=12，齿根圆直径111257.52 1.4986554.5027f f d d h mm =-=-⨯=2222502 1.37547.25f f d d h mm =-=-⨯=13，齿顶圆压力角11127.01616arccos arccos 26.016730.0625b a a r r α=== 22223.49232arccosarccos 27.296726.43615b a a r r α=== 14，分度圆上的齿厚11 1.252tan 20.05108 1.25tan 20 2.0099722ms x m mm ππα=+=+⨯⨯⨯=22 1.252tan 20.15 1.25tan 20 2.0999822ms x m mm ππα=+=+⨯⨯⨯= 15，齿顶厚11111130.06252() 2.0099728.75230.0625(26.016720)0.95719a a a a r s s r inv inv r inv inv mmαα=--=⨯-⨯⨯-=22222226.436152() 2.0999825226.43615(27.296720)0.91351a a a a r s s r inv inv r inv inv mmαα=--=⨯-⨯-=经检验 10.40.4 1.250.5a s m mm >=⨯= 20.40.4 1.250.5a s m mm >=⨯=16，重合度112211[(tan tan )(tan tan )][46(tan 26.0167tan 20.7165)2240(tan 27.2967tan 20.7165)] 1.6835a a a z z εααααππ''=-+-=⨯-+⨯-= 经检验(1.1~1.2)a ε>4 杆件长度计算由针杆冲程H 可得2361822O AH l mm === 由20.3O A ABl l = 得60AB mm =设D 的两个极限位置为12,D D所以，在132D O D ∆中12380102sin229sin 33.2674322D D O D l l mm αα'''--==⨯⨯=3901449054θβ=-=-=由余弦定理得258.02470CD O C l l mm+===233.65311CD O C l l mm -===所以，有以上两方程得45.83891CD l mm =212.18580O C l mm =由于 1.3DECDl l = 所以 1.345.8389159.59058DEl mm =⨯=5 主要计算结果57.5mm18'2.00997mm 6 用解析法对滑块进行B运动分析23cos sin()02O A AB l l ϕπθ--=所以 2cos cos 0O A AB l l ϕθ+=223sin cos()sin sin 2B O A AB O A AB y l l l l ϕπθϕθ=--=+由以上两式可得222sin 1(cos )O A B O A AB ABl y l l l ϕϕ=--218sin 601(0.3cos )B y ϕϕ=--对应的位移曲线如下对上式求导得22sin 218cos 2.71(0.3cos )sin 2433.53972cos 65.030961(0.3cos )B v ϕϕϕϕϕϕϕ=--=⨯--对应的速度曲线如下再对上式求导得2222322223225.4cos 2(10.09cos )0.1215sin 218sin [1(0.3cos )]5.4cos 2(10.09cos )0.1215sin 210442.03827sin 580.11324[1(0.3cos )]B a ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ--=-----=-⨯-⨯-对应的加速度曲线图如下7 用图解法对两个极限位置和一个一般位置对应的速度加速度计算，并将结果与解析法的结果比较22224.0855460O An rad s πω==1 极限点一：90ϕ=速度分析速度比例尺：()100v mm s cm μ=B A BA v v v →→→=+大小： ? 22O A O A ω ?方向： B A → 2O A ⊥ BA ⊥由图可得（图见坐标纸）B v =100 4.35435BA mm v pa sμ=⋅=⨯=4357.2560BA ABAB v rads l ω===加速度分析加速度比例尺：2()2000a mm s cm μ=BABAnB A a a a a τ→→→→=++大小： 22O A l ϕ 2AB AB l ω 方向： B A → 2A O → BA ⊥ B A → 由图可得（图见坐标纸） 22000 3.67200Ba mma a s μπ'=⋅=⨯= 方向水平向右0AB α=由解析法得到的结果如下B v =433.53972BA mm v s=7.22566AB rad sω=27309.4285B mm a s = 方向水平向右0AB α=2极限点二： 270ϕ=速度分析速度比例尺：()100v mm s cm μ=B A BA v v v →→→=+大小： 22O A O A ω 方向： B A → 2O A ⊥ BA ⊥ 由图可得（图见坐标纸）B v =100 4.35435BA mm v pa sμ=⋅=⨯=4357.2560BA ABAB v rads l ω===加速度分析加速度比例尺 ：2()2000a mm s cm μ=BA BAnB A a a a a τ→→→→=++大小： 22O A l ϕ 2AB AB l ω方向： B A → 2A O → BA ⊥ B A → 由图可得（图见坐标纸）22000 6.813600B a mm a b sμπ'=⋅=⨯= 方向水平向左0AB α=由解析法得到的结果如下B v =433.53972BAmm v s=7.22566AB rad sω=213574.64975B mm a s = 方向水平向左0AB α=3 一般位置 24ϕ=速度分析速度比例尺：()100v mm s cm μ=B A BAv v v =+大小： 2O A l ϕ 方向： 2B O → 2O A ⊥ AB ⊥ 由图可得（图见坐标纸）100 1.8180BA v mm v ab sμ=⋅=⨯=180360BA BAAB v rads l ω===100 3.45345B v mv pb sμ=⋅=⨯=加速度分析加速度比例尺： 2()1000a mm s cm μ=nB A BA BAa a a a τ=++大小 22O A l ϕ2AB AB l ω方向 2B O → 2A O → B A → AB ⊥由图可得（图见坐标纸）21000 6.356350Ba mma b s μπ'=⋅=⨯= 方向水平向右由解析法得到的结果如下183.35694BA mm v s=183.356943.05559560BA BABA v rad s l ω===345.80677B mv s=26382.97554Bmma s = 方向水平向右8，E 点的运动轨迹3O 点坐标为323cos 34cos 19.98470O O O x l mmθθ=-=-=-323sin 34sin 27.50658O O O y l mmθθ===D 点坐标233cos cos 19.9847029cos D O O O D x l l θαα=-+=-+233sin sin 27.5065829sin D O O O D y l l θαα=+=+三角形23O O D中，由余弦定理可得2O D l ==由正弦定理有2321sin sin()O O O D l l γθα=+所以23221sin()34sin(54)arcsin[]arcsin[]O O O DO Dl l l θααγ++==由余弦定理得2222222cos 2O D CD O C O D CDl l l l l γ++=所以2222222222222coscos22O D CD O C O D CD O C O D CDO D CDl l l l l l arc arc l l l l γ+-+-==所以212()ψβπαγγ=----所以cos E D DE x x l ψ=+ sin E D DE y y l ψ=+并且54θ=，2334O O l mm=，329O D l mm=，212.18580O C l mm=，45.83891CD l mm=，59.59058DE l mm=，2120β=联立以上各方程可以画出E 点轨迹如下9， MATLAB 程序代码位移曲线x=[0::2*pi]; y1=18*sin(x);y2=60*sqrt*(cos(x)).^2); y=y1-y2; plot(x,y);速度曲线a=[0:1:360]x=a*pi./180;y1=18*cos(x);y2=*sin(2*x);y3=sqrt*(cos(x)).^2);y=(y1-y2./y3)*plot(x,y);加速度曲线a=[0::360];x=a.*pi./180;y1=18.*sin(x);y2=.*(cos(2*x));y3=.*(cos(x)).^2);y4=.*(sin(2*x)).^2;y5=*(cos(x)).^2).^;y=(0-y1-(y2.*y3-y4)./y5).*^2;plot(x,y);E点的运动轨迹曲线a=[10.*pi./180::80.*pi./180];b=54.*pi./180;o3x=-34.*cos(b);o3y=34.*sin(b);dx=o3x+29.*cos(a);dy=o3y+29.*sin(a);o2d=sqrt(34.*34+29.*29-2.*34.*29.*cos(a+b));r1=asin(34.*sin(a+b)./o2d);r2=acos(((o2d).^2+.^.^2)./(2.*(o2d).*);ex=dx+.*cos(120.*pi./180+a+r1+r2-pi);ey=dy+.*sin(120.*pi./180+a+r1+r2-pi);plot(ex,ey);11. B点的位移、速度、加速度数据12. E点的坐标数据（与对应）13，参考书目朱如鹏主编，机械原理.—修订2版.—北京：航空工业出版社，韩立竹，王华编著，北京：国防科技出版社，MATLAB电子仿真与应用，C++书目王洪欣主编，机械原理课程上机与设计，南京：东南大学出版社，。