机械原理大作业1连杆机构27题
哈尔滨工业大学机械原理大作业_连杆26题
1.运动分析题目如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为AB=108mm，EF=320mm，BC=CE=CD=200mm，FG=162mm，AD=258mm，AG=514mm，DG=384mm，β=80º，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、角速度和角加速度，并对计算结果进行分析。
2.机构的结构分析，组成机构的基本杆组划分3.各基本杆组的运动分析数学模型（1）RR基本杆组：delt=0xB = xA + AB * Cos(f + delt)yB = yA + AB* Sin(f + delt)vxB = vxA - w * AB * Sin(f + delt)vyB = vyA + w * AB* Cos(f + delt)axB = axA - w ^ 2 * AB * Cos(f + delt):ayB = ayA - w ^ 2 * AB* Sin(f + delt)(2)RRR基本杆组Ci = lbc * Cos(fbc)Si = lbc * Sin(fbc)Cj = lcd * Cos(fcd)Sj = lcd * Sin(fcd)G1 = Ci * Sj - Cj * Siwbc = (Cj * (vxD - vxB) + Sj * (vyD - vyB)) / G1wcd = (Ci * (vxD - vxB) + Si * (vyD - vyB)) / G1vxC = vxB - wbc * lbc * Sin(fbc)vyC = vyB + wbc * lbc * Cos(fbc)G2 = axD - axB + wbc ^ 2 * Ci - wcd ^ 2 * CjG3 = ayD - ayB + wbc ^ 2 * Si - wcd ^ 2 * Sjebc = (G2 * Cj + G3 * Sj) / G1ecd = (G2 * Ci + G3 * Si) / G1axC = axB - ebc * lbc * Sin(fbc) - wbc ^ 2 * lbc * Cos(fbc)ayC = ayB + ebc * lbc * Cos(fbc) - wbc ^ 2 * lbc * Sin(fbc)EB = 2 * BC * Cos(febc)xE = xB + EB* Cos(fbc + febc)yE = yB + EB * Sin(fbc + febc)vxE = vxB – wbc * EB* Sin(fbc + febc)vyE = vyB + wbc * EB* Cos(fbc + febc)axE = axB - wbc ^ 2 * EB * Cos(fbc + delt) - ebc * EB * Sin(fbc + febc)ayE = ayB - wbc ^ 2 * leb * Sin(fbc + delt) + ebc * leb * Sin(fbc + febc) Ci = lef * Cos(fef)Si = lef * Sin(fef)Cj = lfg * Cos(ffg)Sj = lfg * Sin(ffg)G1 = Ci * Sj - Cj * Siwef = (Cj * (vxG - vxE) + Sj * (vyG - vyE)) / G1wfg = (Ci * (vxG - vxE) + Si * (vyG - vyE)) / G1vxF = vxE - wef * lef * Sin(fef)vyF = vyE + wef * lef * Cos(fef)G2 = axG - axE + wef ^ 2 * Ci - wfg ^ 2 * CjG3 = ayG - ayE + wef ^ 2 * Si - wfg ^ 2 * Sjeef = (G2 * Cj + G3 * Sj) / G1efg = (G2 * Ci + G3 * Si) / G1axF = axE - eef * lef * Sin(fef) - wef ^ 2 * lef * Cos(fef)ayF = ayE + eef * lef * Cos(fef) - wef ^ 2 * lef * Sin(fef)4.计算编程Dim xA As DoubleDim yA As DoubleDim vxA As DoubleDim vyA As DoubleDim axA As Double 'A '点加速度x轴分量Dim ayA As Double 'A '点加速度y轴分量Dim xB As Double 'B'点'x轴坐标Dim yB As Double 'B点y轴坐标Dim vxB As Double 'B点速度x轴分量Dim vyB As Double 'B点速度y轴分量Dim axB As Double 'B点加速度x轴分量Dim ayB As Double 'B点加速度y轴分量Dim xC As Double 'C点x轴坐标Dim yC As Double C'点y轴坐标Dim vxC As Double 'C点速度x轴分量Dim vyC As Double 'C点速度y轴分量Dim axC As Double 'C点加速度x轴分量Dim ayC As Double 'C点加速度y轴分量Dim xD As Double 'D点x轴坐标Dim yD As Double 'D点y轴坐标Dim vxD As Double 'D点速度x轴分量Dim vyD As Double 'D点速度y轴分量Dim axD As Double 'D点加速度x轴分量Dim ayD As Double 'D点加速度y轴分量Dim xE As Double 'E点x轴坐标Dim yE As Double 'E点y轴坐标Dim vxE As Double 'E点速度x轴分量Dim vyE As Double 'E点速度y轴分量Dim axE As Double 'E点加速度x轴分量Dim ayE As Double 'E点加速度y轴分量Dim xF As Double 'F点x轴坐标Dim yF As Double 'F点y轴坐标Dim vxF As Double 'F点速度x轴分量Dim vyF As Double 'F点速度y轴分量Dim axF As Double 'F点加速度x轴分量Dim ayF As Double 'F点加速度y轴分量Dim xG As Double 'G点x轴坐标Dim yG As Double 'G点y轴坐标Dim vxG As Double 'G点速度x轴分量Dim vyG As Double 'G点速度y轴分量Dim axG As Double 'G点加速度x轴分量Dim ayG As Double 'G点加速度y轴分量Dim delt As Double ' AB杆初始转角Dim lab As Double 'AB杆长Dim lbc As Double 'BC杆长Dim lcd As Double ' CD杆长Dim lce As Double 'CE杆长Dim lef As Double 'EF杆长Dim lfg As Double 'FG杆长Dim leb As Double 'ED杆长Dim f As Double 'AB杆转角Dim fbc As Double 'BC杆转角Dim fcd As Double 'CD杆转角Dim fce As Double 'CE杆转角Dim fef As Double 'EF杆转角Dim ffg As Double 'FG杆转角Dim fge As Double 'ge杆转角Dim w As Double 'AB杆角速度Dim wbc As Double ' BC角速度Dim wcd As Double 'CD角速度Dim wce As Double 'CE角速度Dim wef As Double 'EF角速度Dim wfg As Double 'FG角速度Dim e As Double 'AB杆角加速度Dim ebc As Double ' BC杆角加速度Dim ecd As Double 'CD杆角加速度Dim ece As Double 'CE杆角加速度Dim eef As Double 'EF杆角加速度Dim efg As Double 'FG杆角加速度Dim LBD As Double 'BD距离Dim leg As Double 'EG距离Dim JCBD As Double '角CBDDim jfeg As Double '角FEGDim fBD As Double 'BD转角Dim feg As Double 'EG转角Dim Ci As DoubleDim Cj As DoubleDim Si As DoubleDim Sj As DoubleDim G1 As DoubleDim G2 As DoubleDim G3 As DoubleDim val As DoubleDim pi As DoubleDim pa As DoubleDim febc As Double '角EBCDim i As DoubleDim fj1 As DoublePrivate Sub Command1_Click() '求点E的轨迹Picture1.Scale (-300, 400)-(10, -15)Picture1.Line (-300, 0)-(10, 0) 'XPicture1.Line (0, 400)-(0, -15) 'YFor i = -300 To 0 Step 50 'X轴坐标Picture1.DrawStyle = 2Picture1.Line (i, 400)-(i, 0)Picture1.CurrentX = i - 10: Picture1.CurrentY = 0 Picture1.Print iNext iFor i = 0 To 350 Step 50 'Y轴坐标Picture1.DrawStyle = 2Picture1.Line (0, i)-(-400, i)Picture1.CurrentX = -20: Picture1.CurrentY = i + 7 Picture1.Print iNext iFor fj1 = 0 To 360 Step 0.01f = fj1 * paCall RR1Call RRR1Call RR2Picture1.PSet (xE, yE)Next fj1End SubPrivate Sub Command2_Click() '求构件5的角位移Picture2.Scale (-20, 5)-(380, -0.5)Picture2.Line (-20, 0)-(380, 0) 'XPicture2.Line (0, 3)-(0, -0.5) 'YFor i = 0 To 360 Step 30 'X轴坐标Picture2.DrawStyle = 2Picture2.Line (i, 3)-(i, 0)Picture2.CurrentX = i - 10: Picture2.CurrentY = 0 Picture2.Print iNext iFor i = -0.5 To 3 Step 0.5 'Y轴坐标Picture2.Line (0, i)-(380, i)Picture2.CurrentX = -25: Picture2.CurrentY = i Picture2.Print iNext iFor fj1 = 0 To 360 Step 0.01f = fj1 * paCall RR1Call RRR1Call RR2Call RRR2Picture2.PSet (fj1, ffg)Next fj1End SubPrivate Sub Command3_Click() '求构件5的角速度Picture3.Scale (-20, 10)-(380, -10)Picture3.Line (-20, 0)-(380, 0) 'XPicture3.Line (0, 10)-(0, -10) 'YFor i = 0 To 360 Step 30 'X轴坐标Picture3.DrawStyle = 2Picture3.Line (i, 10)-(i, -10)Picture3.CurrentX = i - 10: Picture3.CurrentY = 0 Picture3.Print iNext iFor i = -8 To 8 Step 2 'Y轴坐标Picture3.Line (0, i)-(380, i)Picture3.CurrentX = -20: Picture3.CurrentY = i Picture3.Print iNext iFor fj1 = 0 To 360 Step 0.01f = fj1 * paCall RR1Call RRR1Call RR2Call RRR2Picture3.PSet (fj1, wfg)Next fj1End SubPrivate Sub Command4_Click() '求构件5的角加速度Picture4.Scale (-20, 300)-(380, -200)Picture4.Line (-20, 0)-(380, 0) 'XPicture4.Line (0, 300)-(0, -200) 'YFor i = 0 To 360 Step 30 'X轴坐标Picture4.DrawStyle = 2Picture4.Line (i, 300)-(i, -200)Picture4.CurrentX = i - 10: Picture4.CurrentY = 0 Picture4.Print iNext iFor i = -200 To 300 Step 50 'Y轴坐标Picture4.Line (0, i)-(380, i)Picture4.CurrentX = -25: Picture4.CurrentY = i + 5 Picture4.Print iNext iFor fj1 = 0 To 360 Step 0.01f = fj1 * paCall RR1Call RRR1Call RR2Call RRR2Picture4.PSet (fj1, efgNext fj1End SubPrivate Sub Form_Load() '赋初值lab = 108lce = 200lbc = 200lcd = 200lef = 320lfg = 162w = 10e = 0delt = 0xA = 0yA = 0vyA = 0axA = 0ayA = 0xD = -178.311284yD = 186.464704vxD = 0vyD = 0axD = 0ayD = 0xG = -514yG = 0vxG = 0vyG = 0axG = 0ayG = 0pi = 3.1415926pa = pi / 180febc = pa * 50End SubPrivate Sub RR1() 'RR基本杆组xB = xA + lab * Cos(f + delt)yB = yA + lab * Sin(f + delt)vxB = vxA - w * lab * Sin(f + delt)vyB = vyA + w * lab * Cos(f + delt)axB = axA - w ^ 2 * lab * Cos(f + delt) - e * lab * Sin(f + delt)ayB = ayA - w ^ 2 * lab * Sin(f + delt) + e * lab * Sin(f + delt)End SubPrivate Sub RR2() 'RR基本杆组leb = 2 * lbc * Cos(febc)xE = xB + leb * Cos(fbc + febc)yE = yB + leb * Sin(fbc + febc)vxE = vxB - wbc * leb * Sin(fbc + febc)vyE = vyB + wbc * leb * Cos(fbc + febc)axE = axB - wbc ^ 2 * leb * Cos(fbc + delt) - ebc * leb * Sin(fbc + febc) ayE = ayB - wbc ^ 2 * leb * Sin(fbc + delt) + ebc * leb * Sin(fbc + febc) End SubPrivate Sub RRR1() 'RRR基本杆组LBD = Sqr((xD - xB) ^ 2 + (yD - yB) ^ 2)If LBD > lbc + lcd And LBD < Abs(lbc - lcd) ThenIf MsgBox("RRR杆组杆长不符合要求", vbOKOnly, "提示") = 1 Then EndEnd IfElseEnd IfIf LBD < lbc + lcd And LBD > Abs(lbc - lcd) Then val = (lbc ^ 2 + LBD ^ 2 - lcd ^ 2) / (2 * lbc * LBD) JCBD = Atn(-val / Sqr(-val * val + 1)) + 2 * Atn(1) ElseEnd IfIf LBD = lbc + lcd ThenJCBD = 0ElseEnd IfIf LBD = Abs(lbc - lcd) ThenIf lbc > lcd ThenJCBD = 0ElseEnd IfIf lbc < lcd ThenJCBD = piElseEnd IfElseEnd IfIf xD > xB And yD >= yB Then '第一象限fBD = Atn((yD - yB) / (xD - xB))ElseEnd IfIf xD = xB And yD > yB ThenfBD = pi / 2ElseEnd IfIf xD < xB And yD >= yB Then '第二象限fBD = pi + Atn((yD - yB) / (xD - xB))ElseEnd IfIf xD < xB And yD < yB Then '第三象限fBD = pi + Atn((yD - yB) / (xD - xB))ElseEnd IfIf xD = xB And yD < yB ThenfBD = 3 * pi / 2ElseEnd IfIf xD > xB And yD <= yB Then '第四象限fBD = 2 * pi + Atn((yD - yB) / (xD - xB))ElseEnd Iffbc = fBD - JCBDxC = xB + lbc * Cos(fbc)yC = yB + lbc * Sin(fbc)If xC > xD And yC >= yD Then '第一象限fcd = Atn((yC - yD) / (xC - xD))ElseEnd IfIf xC = xD And yC >= yD Thenfcd = pi / 2ElseEnd IfIf xC < xD And yC >= yD Then '第二象限fcd = pi + Atn((yC - yD) / (xC - xD))ElseEnd IfIf xC < xD And yC < yD Then '第三象限fcd = pi + Atn((yC - yD) / (xC - xD))ElseEnd IfIf xC = xD And yC < yD Thenfcd = 3 * pi / 2ElseEnd IfIf xC > xD And yC <= yD Then '第四象限fcd = 2 * pi + Atn((yC - yD) / (xC - xD))ElseEnd IfCi = lbc * Cos(fbc)Si = lbc * Sin(fbc)Cj = lcd * Cos(fcd)Sj = lcd * Sin(fcd)G1 = Ci * Sj - Cj * Siwbc = (Cj * (vxD - vxB) + Sj * (vyD - vyB)) / G1 wcd = (Ci * (vxD - vxB) + Si * (vyD - vyB)) / G1 vxC = vxB - wbc * lbc * Sin(fbc)vyC = vyB + wbc * lbc * Cos(fbc)G2 = axD - axB + wbc ^ 2 * Ci - wcd ^ 2 * CjG3 = ayD - ayB + wbc ^ 2 * Si - wcd ^ 2 * Sj ebc = (G2 * Cj + G3 * Sj) / G1ecd = (G2 * Ci + G3 * Si) / G1axC = axB - ebc * lbc * Sin(fbc) - wbc ^ 2 * lbc * Cos(fbc)ayC = ayB + ebc * lbc * Cos(fbc) - wbc ^ 2 * lbc * Sin(fbc)End SubPrivate Sub RRR2() 'RRR基本杆组leg = Sqr((xG - xE) ^ 2 + (yG - yE) ^ 2)If leg > lef + lfg And leg < Abs(lef - lfg) ThenIf MsgBox("RRR杆组杆长不符合要求", vbOKOnly, "提示") = 1 Then EndElseEnd IfElseEnd IfIf leg < lef + lfg And leg > Abs(lef - lfg) Thenval = (lef ^ 2 + leg ^ 2 - lfg ^ 2) / (2 * lef * leg)jfeg = Atn(-val / Sqr(-val * val + 1)) + 2 * Atn(1)ElseEnd IfIf leg = lef + lfg Thenjfeg = 0ElseEnd IfIf leg = Abs(lef - lfg) ThenIf lef > lfg Thenjfeg = 0ElseEnd IfIf lef < lfg Thenjfeg = piElseEnd IfElseEnd IfIf xG > xE And yG >= yE Then '第一象限feg = Atn((yG - yE) / (xG - xE))ElseEnd IfIf xG = xE And yG > yE Thenfeg = pi / 2ElseEnd IfIf xG < xE And yG >= yE Then '第二象限feg = pi + Atn((yG - yE) / (xG - xE))ElseEnd IfIf xG < xE And yG < yE Then '第三象限feg = pi + Atn((yG - yE) / (xG - xE)) ElseEnd IfIf xG = xE And yG < yE Thenfeg = 3 * pi / 2ElseEnd IfIf xG > xE And yG <= yE Then '第四象限feg = 2 * pi + Atn((yG - yE) / (xG - xE)) ElseEnd Iffef = feg - jfegxF = xE + lef * Cos(fef)yF = yE + lef * Sin(fef)If xF > xG And yF >= yG Then '第一象限ffg = Atn((yF - yG) / (xF - xG))ElseEnd IfIf xF = xG And yF >= yG Thenffg = pi / 2ElseEnd IfIf xF < xG And yF >= yG Then '第二象限ffg = pi + Atn((yF - yG) / (xF - xG)) ElseEnd IfIf xF < xG And yF < yG Then '第三象限ffg = pi + Atn((yF - yG) / (xF - xG)) ElseEnd IfIf xF = xG And yF < yG Thenffg = 3 * pi / 2ElseEnd IfIf xF > xG And yF <= yG Then '第四象限ffg = 2 * pi + Atn((yF - yG) / (xF - xG)) ElseEnd IfCi = lef * Cos(fef)Si = lef * Sin(fef)Cj = lfg * Cos(ffg)Sj = lfg * Sin(ffg)G1 = Ci * Sj - Cj * Siwef = (Cj * (vxG - vxE) + Sj * (vyG - vyE)) / G1wfg = (Ci * (vxG - vxE) + Si * (vyG - vyE)) / G1vxF = vxE - wef * lef * Sin(fef)vyF = vyE + wef * lef * Cos(fef)G2 = axG - axE + wef ^ 2 * Ci - wfg ^ 2 * CjG3 = ayG - ayE + wef ^ 2 * Si - wfg ^ 2 * Sjeef = (G2 * Cj + G3 * Sj) / G1efg = (G2 * Ci + G3 * Si) / G1axF = axE - eef * lef * Sin(fef) - wef ^ 2 * lef * Cos(fef)ayF = ayE + eef * lef * Cos(fef) - wef ^ 2 * lef * Sin(fef)End Sub5．结果及分析图1 E点的运动轨迹（1）由图1所示，E点的运动轨迹呈稍倾斜“8字形”。
机械原理大作业1(连杆机构)27题
3）已知F点和G点的运动参数可求出杆5的角位移、角速度、角加速度。
6、
1）F点的运动参数
图8点F的运动轨迹
图9点F的x坐标和y坐标随杆AB角位移的变化
图10点F的速度在x和y方向的分量随杆AB的角位移的变化
xc=ones(1,3601);%给点Cx坐标赋初值
yc=ones(1,3601);%给点Cy坐标赋初值
ci=ones(1,3601);%给中间变量赋初值
cj=ones(1,3601);%给中间变量赋初值
wi=ones(1,3601);%给杆BC的角速度赋初值
wj=ones(1,3601);%给杆CD的角速度赋初值
axb=-w*w*xb;%点B的加速度在x方向的分量
ayb=-w*w*yb;%点B的加速度在y方向的分量
xd=0;%点D的x坐标
yd=160;%点D的y坐标
vxd=0;%点D的速度在x方向的分量
vyd=0;%点D的速度在y方向的分量
axd=0;%点D的加速度在x方向的分量
ayd=0;%点D的加速度在y方向的分量
1）位置方程
为求解上式，应先求出 或 ，将上式移相后分别平方相加，消去 得
式中：
其中， 。
为保证机构的装配，必须同时满足
和
解三角方程式 可求得
上式中，“+”表示B、C、D三个运动副为顺时针排列；“—”表示B、C、D为逆时针排列。
将 代入 中可求得 ，而后即可求得
2）速度方程
将式 对时间求导可得两杆的角速度 为
elseif lbd(1,m)==(li+lj)
《机械原理》作业一
《机械原理》作业一1.[单选题]从平衡条件可知,动平衡转子___静平衡的。
A.一定是B.不一定是C.一定不是正确答案:——A——2.[单选题]已知一渐开线标准斜齿圆柱齿轮与斜齿条传动,法面模数mn=8mm,法面压力角an=20°,斜齿轮的齿数Z=20,分度圆上的螺旋角β=20°,则斜齿轮上的节圆直径等于___mm。
A.170.27B.169.27C.171.27D.172.27正确答案:——A——3.[单选题]在两轴的交错角∑=90°的蜗杆蜗轮传动中,蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向必须___。
A.相反B.相异C.相同D.相对正确答案:——C——4.[单选题]一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合,它们的___必须相等A.直径B.宽度C.齿数D.模数正确答案:————5.[单选题]渐开线上某点的压力角是指该点所受压力的方向与该点___方向线之间所夹的锐角。
A.绝对速度B.相对速度C.滑动速度D.牵连速度正确答案:————6.[单选题]曲柄摇杆机构,____为主动件是存在死点的条件。
A.曲柄B.摇杆C.连杆正确答案:————7.[单选题]曲柄滑块机构通过___可演化成偏心轮机构。
A.改变构件相对尺寸B.改变运动副尺C.改变构件形状正确答案:————8.[单选题]渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时,其啮合角恒等于齿轮___上的压力角B.齿顶圆C.分度圆D.齿根圆正确答案:————9.[单选题]机构具有确定运动的条件是___。
A.机构的自由度大于零B.机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数C.机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数D.前面的答案都不对正确答案:————10.[单选题]齿轮传动中___,重合度越大。
A.模数越大B.齿数越多C.中心距越小正确答案:————11.[多选题]当采用滚子从动件时,如发现凸轮实际廓线造成从动件运动规律失真,则应采取( )措施加以避免。
A.增大基圆半径B.正确的偏置从动件C.减小滚子半径D.减小基圆半径正确答案:————12.[多选题]凸轮机构的组成包括()A.凸轮B.从动件C.机架D.凸轮轴正确答案:————13.[多选题]机构中的运动副的元素包括( )。
机械原理习题及答案(1-1至4-3)
363'9' '
N1 N 2 2r sin 2tg 2tg 20 0.72794 O1 N1 r cos
n 5, pL 7, F 3 5 2 7 1.
1-4 试绘出偏心回转油泵机构简图，并计算其自由度。
1-2 计算图示平面机构的自由度，并拆杆组， 确定机构所含杆组的数目和级别以及机构的级别。 机构中的原动件用箭头表示。
1-2a
解： 依次拆下2-3，5-6，4-7，9-8，四个II级组， 故为II级机构。 A为复合铰链。
作出摇杆的一个极限 位置CD，联AC并的它为基 准作出 角，得另一极限 位置 C ' D 及 C ' ' D ，则 AC ' 或 AC ' ' 为摇杆的另 一 极限位置。 答： l AB 50m m lBC 120m m
AC lBC l AB 85 0.002m 70mm AC' l AB lBC 85 0.002m 170mm
另一解：
l AB 21.5m m
0.002m / m m
lBC 48.5m m
l 0.002m / m m
2-7
图示铰链四杆机构中，已 lDE 10mm，原 l AD 60mm， 知 l AB 30mm ， 动构件和从动构件之间对应的转角关系如图示。 试用图解法设计此机构（即在DE构件上求出铰链C 的位置）。 m
AB
3.平面连杆机构及其设计
3-1 在图示铰链四杆机构中，已知： l BC 50mm ， lCD 35mm ， l AD 30mm，AD为机架。 1.若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求的最大值； 2.若此机构为双曲柄机构，求 l AB 的最小值； 3.若此机构为双摇杆机构，求 l AB 的数值范围。
《机械原理》试题及答案
《机械原理》试题及答案试题 13、转动副的自锁条件是驱动力臂≤摩擦圆半径。
一、选择题（每空 2 分，共 10 分）4、斜齿轮传动与直齿轮传动比较的主要优点：啮合性能好，重合度大，结构紧凑。
1、平面机构中，从动件的运动规律取决于D。
A 、从动件的尺寸B 、机构组成情况C 、原动件运动规律D 、原动件运动规律和机构的组成情况2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ，60mm ，80mm ，100mm ，当以 30mm 5、在周转轮系中，根据其自由度的数目进行分类：若其自由度为 2，则称为差动轮系，若其自由度为 1，则称其为行星轮系。
6、装有行星轮的构件称为行星架（转臂或系杆）。
7、棘轮机构的典型结构中的组成有：摇杆、棘爪、棘轮等。
三、简答题（15 分）1、什么是构件？的杆为机架时，则该机构为A 机构。
答：构件：机器中每一个独立的运动单元体称为一个构件；从运动角度讲是不可再分的A 、双摇杆B 、双曲柄C 、曲柄摇杆单位体。
2、何谓四杆机构的“死点”？答：当机构运转时，若出现连杆与从动件共线时，此时γ=0，主动件通过连杆作用于从 D 、不能构成四杆机构动件上的力将通过其回转中心，从而使驱动从动件的有效分力为零，从动件就不能运动，3、凸轮机构中，当推杆运动规律采用C时，既无柔性冲击也无刚性冲击。
A 、一次多项式运动规律B 、二次多项式运动规律C 、正弦加速运动规律D 、余弦加速运动规律4、平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是B 。
A 、只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡B 、动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来机构的这种传动角为零的位置称为死点。
3、用范成法制造渐开线齿轮时，出现根切的根本原因是什么？避免根切的方法有哪些？答：出现根切现象的原因：刀具的顶线（不计入齿顶比普通齿条高出的一段c*m ）超过了被切齿轮的啮合极限点 N 1，则刀具将把被切齿轮齿根一部分齿廓切去。
机械设计基础平面连杆机构习题及解答-13页word资料
平面连杆机构习题及解答一、复习思考题1、什么是连杆机构？连杆机构有什么优缺点？2、什么是曲柄？什么是摇杆？铰链四杆机构曲柄存在条件是什么？3、铰链四杆机构有哪几种基本形式？4、什么叫铰链四杆机构的传动角和压力角？压力角的大小对连杆机构的工作有何影响？5、什么叫行程速比系数？如何判断机构有否急回运动？6、平面连杆机构和铰链四杆机构有什么不同？7、双曲柄机构是怎样形成的？8、双摇杆机构是怎样形成的？9、述说曲柄滑块机构的演化与由来。
10、导杆机构是怎样演化来的？11、曲柄滑块机构中，滑块的移动距离根据什么计算？12、写出曲柄摇杆机构中，摇杆急回特性系数的计算式？13、曲柄摇杆机构中，摇杆为什么会产生急回运动？14、已知急回特性系数，如何求得曲柄的极位夹角？15、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下才能出现急回运动？16、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下出现“死点”位置？17、曲柄摇杆机构有什么运动特点？18、试述克服平面连杆机构“死点”位置的方法。
19、在什么情况下曲柄滑块机构才会有急回运动？20、曲柄滑块机构都有什么特点？21、试述摆动导杆机构的运动特点？22、试述转动导杆机构的运动特点。
23、曲柄滑块机构与导杆机构，在构成上有何异同？二、填空题1、平面连杆机构是由一些刚性构件用副和副相互联接而组成的机构。
2、平面连杆机构能实现一些较复杂的运动。
3、当平面四杆机构中的运动副都是副时，就称之为铰链四杆机构；它是其他多杆机构的。
4、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作整周的叫曲柄。
5、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作的叫摇杆。
6、平面四杆机构的两个连架杆，可以有一个是，另一个是，也可以两个都是或都是。
7、平面四杆机构有三种基本形式，即机构，机构和机构。
8、组成曲柄摇杆机构的条件是：最短杆与最长杆的长度之和或其他两杆的长度之和；最短杆的相邻构件为，则最短杆为。
9、在曲柄摇杆机构中，如果将杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作____ 运动，即得到双曲柄机构。
机械原理大作业-连杆机构
设计内容
结论
1. 机构结构分析 1）计算机构自由度，确定机构是否有确定运动。
机构自度 F=1
本机构中，n= 5 ， pL= 7
，pH = 0
则有：F=3n-2PL –PH= 3*5-2*7=1
是否有确定
机构确定运动判断： 因 F= 1 ，原动件个数= 1 ，可知： 自由度等于原动件数，机构有确定 的运动。
➢ 求解速度 vB 、角速度 2 ： 矢量方程：
大小 ？ √ ？ 方向 ⊥BD ⊥OA ⊥AB
逆时针方向 ➢ 求解速度 vC 、2 杆质心 S2 的速度 vs2 ：
vB =1.57m/s 2 =0.36rad/s， 逆时针方向
vC =1.56m/s vs2 =1.53m/s
-3-
➢ 求解速度 vE 、角速度 4 ： 矢量方程：
动态静力学参数：m2=20 kg ， JS2 = 1.1 kg m2 ，m5=50 kg
表 2 阻抗力参数表
班级序号 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Fr /N
500 600 700
800
900
1000 1100 1200 1300 1400
-1-
机械原理模块训练一
二、 训练要求
通过对干草压缩机六杆机构进行结构分析、运动分析和力分析，对该设备的运动性能做出 定量的计算，为新设备的设计与评价提供依据。 机构结构分析：了解机构组成，学会对机构工作原理简图表达，判断机构的结构组成是否可行。 机构运动分析：已知原动件运动参数情况下，学会求解机构输出端和机构中关键点的运动参数。 机构动态静力分析：当已知工作阻力时，需要给机器配置动力，通过平衡力求解可以获得；当 机器安装时需要知道支座的反力，可通过动态静力分析获得。
机械设计基础平面连杆机构习题及解答资料
平面连杆机构习题及解答一、复习思考题1、什么是连杆机构？连杆机构有什么优缺点？2、什么是曲柄？什么是摇杆？铰链四杆机构曲柄存在条件是什么？3、铰链四杆机构有哪几种基本形式？4、什么叫铰链四杆机构的传动角和压力角？压力角的大小对连杆机构的工作有何影响？5、什么叫行程速比系数？如何判断机构有否急回运动？6、平面连杆机构和铰链四杆机构有什么不同？7、双曲柄机构是怎样形成的？8、双摇杆机构是怎样形成的？9、述说曲柄滑块机构的演化与由来。
10、导杆机构是怎样演化来的？11、曲柄滑块机构中，滑块的移动距离根据什么计算？12、写出曲柄摇杆机构中，摇杆急回特性系数的计算式？13、曲柄摇杆机构中，摇杆为什么会产生急回运动？14、已知急回特性系数，如何求得曲柄的极位夹角？15、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下才能出现急回运动？16、平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下出现“死点”位置？17、曲柄摇杆机构有什么运动特点？18、试述克服平面连杆机构“死点”位置的方法。
19、在什么情况下曲柄滑块机构才会有急回运动？20、曲柄滑块机构都有什么特点？21、试述摆动导杆机构的运动特点？22、试述转动导杆机构的运动特点。
23、曲柄滑块机构与导杆机构，在构成上有何异同？二、填空题1、平面连杆机构是由一些刚性构件用副和副相互联接而组成的机构。
2、平面连杆机构能实现一些较复杂的运动。
3、当平面四杆机构中的运动副都是副时，就称之为铰链四杆机构；它是其他多杆机构的。
4、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作整周的叫曲柄。
5、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作的叫摇杆。
6、平面四杆机构的两个连架杆，可以有一个是，另一个是，也可以两个都是或都是。
7、平面四杆机构有三种基本形式，即机构，机构和机构。
8、组成曲柄摇杆机构的条件是：最短杆与最长杆的长度之和或其他两杆的长度之和；最短杆的相邻构件为，则最短杆为。
9、在曲柄摇杆机构中，如果将杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作____ 运动，即得到双曲柄机构。
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大作业1 连杆机构运动分析1、运动分析题目如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为280mm AB =,350mm BC =,320mm CD =,160mm AD =，175mm BE = 220mm EF =，25mm G x =，80mm G y =，构件1的角速度为110rad/s ω=，试求构件2上点F 的轨迹及构件5的角位移、角速度和角加速度，并对计算结果进行分析。
2、建立坐标系建立以点A 为原点的固定平面直角坐标系图13、对机构进行结构分析该机构由I级杆组RR（原动件1）、II级杆组RRR（杆2、杆3）和II级杆组RPR（滑块4及杆5）组成。
I级杆组RR，如图2所示；II级杆组RRR，如图3所示；II级杆组RPR，如图4所示。
图2图 3图 44、各基本杆组运动分析的数学模型（1）同一构件上点的运动分析：图 5如图5所示的构件AB,,已知杆AB 的角速度=10/rad s ，AB 杆长i l =280mm,可求得B 点的位置B x 、B y ，速度xB v 、yB v ，加速度xB a 、yB a 。
=cos =280cos B i x l ϕϕ; =sin =280sin B i y l ϕϕ;==-sin =-BxB i B dx v l y dt ωϕω； ==cos =;B yB i B dyv l x dt ωϕω222B 2==-cos =-BxB i d x a l x dt ωϕω；2222==-sin =-ByB i B d y a l y dtωϕω。
（2）RRRII 级杆组的运动分析：图 6如图6所示是由三个回转副和两个构件组成的II 级组。
已知两杆的杆长2l 、3l 和两个外运动副B 、D 的位置（B x 、B y 、D x 、D y ）、速度（xB yB xD yD v v v v 、、、）和加速度（xB yB xD yD a a a a 、、、）。
求内运动副C 的位置（C C x 、y ）、速度（xC yC v 、v ）、加速度（xC yC a 、a ）以及两杆的角位置（23ϕϕ、）、角速度（23ϕϕ、）和角加速度（23ϕϕ、）。
1）位置方程33223322=+cos =+cos =+sin =+sin C D B C D B x x l x l y y l y l ϕϕϕϕ⎫⎬⎭为求解上式，应先求出2ϕ或3ϕ，将上式移相后分别平方相加，消去3ϕ得02020cos +sin -=0A B C ϕϕ式中：02=2(x -x )B D A l 02=2(-)B D B l y y 222023=+-BD C l l l其中，BD l 。
为保证机构的装配，必须同时满足23+BD l l l ≤和23-BD l l l ≥解三角方程式02020cos +sin -=0A B C ϕϕ可求得200ϕ上式中，“+”表示B 、C 、D 三个运动副为顺时针排列；“—”表示B 、C 、D 为逆时针排列。
将2ϕ代入33223322=+cos =+cos =+sin =+sin C D B C D B x x l x l y y l y l ϕϕϕϕ⎫⎬⎭中可求得C C x y 、，而后即可求得 3-=arctan-C DC Dy y x x ϕ 2）速度方程将式33223322=+cos =+cos =+sin =+sin C D B C D B x x l x l y y l y l ϕϕϕϕ⎫⎬⎭对时间求导可得两杆的角速度23ωω、为[]2313221=(x -x )+S (y -y )/=(x -x )+S (y -y )/B D j D B B D D B C G C G ωω⎫⎡⎤⎪⎣⎦⎬⎪⎭式中： 12332=-G C S C S222222=cos ,=sin C l S l ϕϕ 333333=cos ,=sin C l S l ϕϕ内运动副C 点的速度Cx Cy v v 、为222333222333=-sin =-sin =y +cos =+cos Cx B D Cy B D v x l x l v l y l ϕϕϕϕϕϕϕϕ⎫⎪⎬⎪⎭3）加速度方程两杆的角加速度23αα、为223331322321=G +/=G +/αα⎫⎬⎭（C G S ）G （C G S ）G式中：22222332232233=-+-=-+-D B D B G x x C C G y y S S ϕϕϕϕ内运动副C 的加速度Cx Cy a a 、为22222222222222=-sin -cos =+cos -sin Cx B Cy B a x l l a y l l ϕϕϕϕϕϕϕϕ⎫⎪⎬⎪⎭（3）RPRII 级杆组的运动分析图 7图7是由两个构件与两个外转动副和一个内移动副组成的RPRII级组。
已知G 点的坐标（y G G x 、）以及F 点的运动参数（y F F xF yF xF yF x v v a a 、、、、、），求杆5的角位移5ϕ、角速度5ϕ、角加速度5ϕ。
5-y =arctan-F GF Gy x x ϕ 55=d dtϕϕ 2552=d dtϕϕ5、计算编程程序流程：1）已知杆AB 的角速度和杆AB 的长度可求出B 点的运动参数； 2）已知B 、D 两点的运动参数可求出C 点的运动参数及杆2、杆3的运动参数，然后再通过同一构件上点的运动分析可求出F 点的运动参数，从而求出F 点的轨迹；3）已知F点和G点的运动参数可求出杆5的角位移、角速度、角加速度。
6、计算结果1）F点的运动参数-150-100-50050100图8 点F的运动轨迹050100150200250300350400图9 点F的x坐标和y坐标随杆AB角位移的变化图10 点F的速度在x和y方向的分量随杆AB的角位移的变化图11 点F的绝对速度随杆B的角位移的变化5图12 点F的加速度在x和y方向的分量随杆AB角位移的变化4050100150200250300350400图13 点F的绝对加速度随杆AB角位移的变化对结果的分析：实线分别表示表示点F的在x方向上的坐标、速度、加速度随AB角位移的变化，虚线表示其在y方向上的坐标、速度、加速度随AB角位移的变化。
可以看出点F的轨迹是一个封闭的类似于“8”字的图形。
另外可以发现杆AB旋转一周，点F类似于转了两周。
点F的速度在x方向的分量和在y方向的分量在大小上变化规律基本一致，在AB杆角位移在50°——100°是速度增加很快，其绝对速度增加也较快，从加速度的图像可以明显看出此时加速度增加迅速。
2）构件5的角位移、角速度、角加速度050100150200250300350400图14 构件5的角位移图15 构件5的角速度050100150200250300350400200400600图 16 构件5的角加速度结果分析：从图像可以看出AB 杆转动一周，GF 杆转动两周，而且其角速度变化较大，适合应用于要求在不同阶段速度差异较大的场合。
其角加速度变化规律不明显且起伏较大，这对杆件的冲击较大，应注意杆件的强度。
附录：程序清单yy=(0:0.1:360); %杆AB的角位移，每隔0.1度计数yy1=yy/180*pi;%转化为弧度xb=280*cos(yy1);%点B的x坐标yb=280*sin(yy1);%点B的y坐标w=10;%杆AB的角速度vxb=-w*yb;%点B的速度在x方向的分量vyb=w*xb;% 点B的速度在y方向的分量axb=-w*w*xb;% 点B的加速度在x方向的分量ayb=-w*w*yb;% 点B的加速度在y方向的分量xd=0;%点D的x坐标yd=160;% 点D的y坐标vxd=0;%点D的速度在x方向的分量vyd=0;% 点D的速度在y方向的分量axd=0;% 点D的加速度在x方向的分量ayd=0;%点D的加速度在y方向的分量jbcd=ones(1,3601);%给角BCD赋初值fdb=ones(1,3601);%?给角BD赋初值li=350;%杆BC的长度lj=320;%杆CD的长度lbd=ones(1,3601);%给BD赋初值fi=ones(1,3601);% 给杆BC的角位移赋初值fj=ones(1,3601);%给杆CD的角位移赋初值xc=ones(1,3601);% 给点Cx坐标赋初值yc=ones(1,3601);% 给点Cy坐标赋初值ci=ones(1,3601);%给中间变量赋初值cj=ones(1,3601);% 给中间变量赋初值wi=ones(1,3601);% 给杆BC的角速度赋初值wj=ones(1,3601);% 给杆CD的角速度赋初值ss=ones(1,3601);% 给ss赋初值ffg=ones(1,3601);%给构件5的角位移赋初值xg=-25;%点G的x坐标yg=80;% 点G的y坐标vxg=0;%点G的速度在x方向的分量vyg=0;% 点G的速度在y方向的分量axg=0;% 点G的加速度在x方向的分量ayg=0;% 点G的加速度在y方向的分量wgf=ones(1,3601);%给杆GF的角速度赋初值%求角BCD，角BDfor m=1:3601lbd(1,m)=sqrt((xd-xb(1,m))^2+(yd-yb(1,m))^2);if (lbd(1,m)<(li+lj)&&lbd(1,m)>abs(lj-li))jbcd(1,m)=acos((li*li+lbd(1,m)*lbd(1,m)-lj*lj)/(2*li*lbd(1,m)));elseif lbd(1,m)==(li+lj)jbcd(1,m)=0;elseif (lbd(1,m)==abs(lj-li)&&(li>lj))jbcd(1,m)=0;elseif (lbd(1,m)==abs(lj-li)&&(li<lj))jbcd(1,m)=pi;endif (xd>xb(1,m) && yd>=yb(1,m))fdb(1,m)=atan((yd-yb(1,m))/(xd-xb(1,m)));elseif (xd==xb(1,m) && yd>yb(1,m))fdb(1,m)=pi/2;elseif (xd<xb(1,m)&&yd>=yb(1,m))fdb(1,m)=atan((yd-yb(1,m))/(xd-xb(1,m)))+pi;elseif (xd==xb(1,m)&&yd<yb(1,m))fdb(1,m)=3*pi/2;elseif (xd>xb(1,m)&&yd<yb(1,m))fdb(1,m)=atan((yd-yb(1,m))/(xd-xb(1,m)))+2*pi;elseif (xd<xb(1,m)&&yd<yb(1,m))fdb(1,m)=atan((yd-yb(1,m))/(xd-xb(1,m)))+pi;endfi(1,m)=fdb(1,m)-jbcd(1,m);% 杆BC的角位移if fi(1,m)<0fi(1,m)=fi(1,m)+2*pi;endend%求点C的坐标yc=yb+li*sin(fi);for n=1:3601%求杆CD的角位移if (xc(1,n)>xd && yc(1,n)>=yd)fj(1,n)=atan((yc(1,n)-yd)/(xc(1,n)-xd));elseif (xc(1,n)==xd && yc(1,n)>yd)fj(1,n)=pi/2;elseif (xc(1,n)<xd && yc(1,n)>=yd)fj(1,n)=atan((yc(1,n)-yd)/(xc(1,n)-xd))+pi;elseif (xc(1,n)<xd && yc(1,n)<yd)fj(1,n)=atan((yc(1,n)-yd)/(xc(1,n)-xd))+pi;elseif (xc(1,n)==xd && yc(1,n)<yd)fj(1,n)=pi/2*3;elseif (xc(1,n)>xd && yc(1,n)<=yd)fj(1,n)=atan((yc(1,n)-yd)/(xc(1,n)-xd))+2*pi;endendci=li*cos(fi);cj=lj*cos(fj);si=li*sin(fi);sj=lj*sin(fj);g1=ci.*sj-cj.*si;%求杆BC、CD的角速度wi=(cj*vxd-cj.*vxb+sj*vxd-sj.*vyb)./g1;wj=(ci*vxd-ci.*vxb+si*vxd-si.*vyb)./g1;g2=-axb+wi.^2.*ci-wj.^2.*cj;g3=-ayb+wi.^2.*si-wj.^2.*sj;%求杆BC、CD的角加速度ei=(g2.*cj+g3.*sj)./g1;ej=(g2.*ci+g3.*si)./g1;lbf=281.113856;ai=51.499/180*pi;fii=fi+ai*ones(1,3601);%求点F的坐标、速度、加速度yf=yb+lbf*sin(fii);vxf=vxb-lbf*wi.*sin(fii);vyf=vyb+lbf*wi.*cos(fii);axf=axb-lbf*wi.^2.*cos(fii)-lbf*ei.*sin(fii);ayf=ayb-lbf*wi.^2.*sin(fii)-lbf*ei.*cos(fii);%求杆GF的角位移for i=1:3601ss(1,i)=sqrt((xg-xf(1,i))^2+(yg-yf(1,i))^2);if xf(1,i)>xg && yf(1,i)>=ygffg(1,i)=atan((yf(1,i)-yg)/(xf(1,i)-xg));elseif xf(1,i)==xg && yf(1,i)>ygffg(1,i)=pi/2;elseif xf(1,i)<xg && yf(1,i)>=ygffg(1,i)=atan((yf(1,i)-yg)/(xf(1,i)-xg))+pi;elseif xf(1,i)<xg && yf(1,i)<ygffg(1,i)=atan((yf(1,i)-yg)/(xf(1,i)-xg))+pi;elseif xf(1,i)==xg && yf(1,i)<ygffg(1,i)=3*pi/2;elseif xf(1,i)>xg && yf(1,i)<ygffg(1,i)=atan((yf(1,i)-yg)/(xf(1,i)-xg))+2*pi;endend%求杆GF的角速度for i=1:3601if ss(1,i)==0wgf(1,i)=0;else wgf(1,i)=(vyf(1,i)*cos(ffg(1,i))-vxf(1,i)*sin(ffg(1,i)))/ss(1,i); endend%求杆GF的角加速度vss=vxf.*cos(ffg)+vyf.*sin(ffg);egf=(ayf.*cos(ffg)-axf.*sin(ffg)-2*vss.*wgf)./ss;%画图%plot(xf,yf,'r')%plot(yy,xf,'k-',yy,yf,'r--')%plot(yy,vxf,'k-',yy,vyf,'r--')%plot(yy,vf,'k-')%plot(yy,axf,'k-',yy,ayf,'r--')%plot(yy,af,'k-')%plot(yy,ffg,'k-')%plot(yy,wgf,'k-')plot(yy,egf,'k-')grid on%画网格线（注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。