哈工大机械原理大作业合集第11、23、28题

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哈工大机械原理大作业连杆机构设计28

Harbin Institute of Technology机械原理大作业(一)课程名称：机械原理设计题目：连杆机构设计28院系：班级：设计者：学号：指导教师：丁刚陈明设计时间：2014年6月哈尔滨工业大学能源科学与工程学院一．题目（1-28）如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为AB=61mm，EF=132mm，BC=CE=CD=200mm，FG=160mm，AD=152mm，AG=472mm，DG=332mm，114β=︒，构建1的角速度为110/ rad sω=，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。

二．连杆机构结构分析该机构由包括机架在内的6个构件组成的，各构件之间运动约束都是转动副，其中，杆1为机构的原动件，杆2、3、4、5为从动件。

杆2和杆3组成了1个RRR型Ⅱ级基本杆组，杆4和杆5组成了1个RRR型Ⅱ级基本杆组。

图1 原动件图 2 RRR型II级杆组图表 1 RRR型II级杆组三．组成机构各基本杆组的运动分析数学模型1．原动件杆1的数学模型图 4 原动件杆11) 位置分析 ⎩⎨⎧+=+=ii A B ii A B l y y l x x ϕϕsin cos 2) 速度和加速度分析将上式对时间t 求导，可得速度方程： ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+==-==i i A B B i i A B Bl y y dt dy l x x dtdx ϕϕϕϕcos cos 将上式对时间t 求导，可得加速度方程: ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-==--==i i i i i i A B B i i i i i iA B B l l y y dt y d l l x x dt x d ϕϕϕϕϕϕϕϕcos sin sin cos 222222 (2) RRR Ⅱ级杆组的运动分析如下图所示，当已知RRR 杆组中两杆长l i 、l j 和两外副B 、D 的位置和运动时，求内副C 的位置及运动以及两杆的角位置、角运动。

机械原理大作业1(连杆机构)27题

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、
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)

哈工大机械原理大作业

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y大作业设计说明书课程名称：机械原理设计题目：凸轮机构院系：机电学院班级：姓名：学号：指导教师：丁刚设计时间：2014.5.29哈尔滨工业大学1.设计题目第31题：升程/mm 升程运动角/。

升程运动规律升程许用压力角/。

回程运动角/。

回程运动规律回程许用压力角/。

远休止角/。

近休止角/。

150 90 等加等减速40 80 余弦加速度70 40 1502.运动方程式及运动线图由题目要求凸轮逆时针旋转（1）确定凸轮机构推杆升程、回程运动方程，并绘制推杆位移、速度、加速度线图。

升程第一段：（0 <φ< pi /4）φ0=pi/2;s1 = 73*φ^2;v1=146*w*φ;a1 = 146*w^2;升程第二段：（pi/4 <φ< pi /2）s2 =90-73*(pi/2-φ)^2;v2=146*w*( pi/2-φ);a2 =-146*w.^2;远休止程：（pi/2 <φ< 10*pi/9)s3 = 90;v3 = 0;a3 = 0;回程：(10*pi/9)< φ< ( 14*pi/9)s4 =45*(1+cos(9/4*(φ-10*pi/9)));v4 =-101.25*w*sin(9/4*(φ-10*pi/9)) ;a4 =-227.8*w^2* cos(9/4*(φ-10*pi/9)); 近休止程：(14*pi/9)< φ < ( 2*pi);s5 =0;v5 =0;a5 =0;1.由上述公式通过编程得到位移、速度、加速度曲线如下：（编程见附录）.基圆半径为r0 = (50^2+100^2)0.5=112mm，偏距e = 50mm。

3.凸轮实际轮廓，理论轮廓，基圆，偏距圆绘制4.整体图像附录1.求位移、速度、加速度的程序（matlab）w = input('请输入W=');x = 0:(pi/1000):(pi/4);s1 = 73*x.^2;v1=146*w*x;a1 = 146*w.^2;y = (pi/4):(pi/1000):(pi/2);s2 =90-73*(pi/2-y).^2;v2=146*w*( pi/2-y);a2 =-146*w.^2;z = (pi/2 ):(pi/1000):(10*pi/9);s3 = 90;v3 = 0;a3 = 0;c = (10*pi/9):(pi/1000):( 14*pi/9);s4 =45*(1+cos(9/4*(c-10*pi/9)));v4 =-101.25*w*sin(9/4*( c-10*pi/9)) ;a4 =-227.8*w.^2* cos(9/4*(c-10*pi/9));d=(14*pi/9):(pi/1000):( 2*pi);s5 =0; v5 =0; a5 =0;subplot (2,2,1)plot(x,s1,'b',y,s2,'b',z,s3,'b',c,s4,'b', d,s5,'b');xlabel('转角/rad')ylabel('位移/(mm/s)')title('位移与转角曲线')grid onsubplot (2,2,2)plot(x,v1,'g',y,v2,'g',z,v3,'g ',c,v4,'g', d,v5,'g')ds4 =45*9/4*sin(9/4*(c-10*pi/9));d=(14*pi/9):(pi/1000):( 2*pi);s5 =0;ds5 =0;plot(ds1,s1,'b',ds2,s2,'b',ds3,s3,'b',ds4,s4,'b',ds5,s5,'b'); xlabel('ds/dp');ylabel('(位移s/mm)')title('ds/dp 与位移s曲线')grid onhold onx3=-150:0.001:0;y3 = 0.577*x3;plot (x3,y3,'r');hold onx1=-150:0.001:150;for i=1:1:250;k1=(s1(i+1)-s1(i))/ (ds1(i+1)-ds1(i));if(k1>=-1.733 && k1<=-1.731)y1=k1*(x1-ds1(i))+s1(i);plot (x1,y1,'r');end3.确定滚子半径（1）先求凸轮理论轮廓曲线，程序如下：Clc；clear;w = input('请输入w=');s0 = 100;s = 90;e = 50; x = 0:(pi/100):(pi/4);x1 = (s + s0)*cos(x)-e*sin(x);y1 = (s0 + s)*sin(x) - e*cos(x);y = (pi/4):(pi/100):(pi/2);x2 = (s + s0)*cos(y)-e*sin(y);y2 = (s0 + s)*sin(y) - e*cos(y);z = (pi/2 ):(pi/100):(10*pi/9);x3 = (s + s0)*cos(z)-e*sin(z);y3 = (s0 + s)*sin(z) - e*cos(z);c = (10*pi/9):(pi/1000):( 14*pi/9);x4 = (s + s0)*cos(c)-e*sin(c);y4 = (s0 + s)*sin(c) - e*cos(c);d=(14*pi/9):(pi/1000):( 2*pi);x5 = (s + s0)*cos(d)-e*sin(d);y5 = (s0 + s)*sin(d) - e*cos(d);plot(x1,y1,'b',x2,y2,'b',x3,y3,'b',x4,y4,'b',x5,y5,'b');xlabel('x/mm')ylabel('y/mm')title('理论轮廓曲线')grid on（2）理论轮廓线最小曲率半径编程代码：由下程序结果可知pmin =81.6667这里滚子半径为 r r < pmin-ΔΔ=3~5mm；取r r=10mm;clear;clc;v=[];syms x1 x2 x3 x4 x5s0 = 100;e = 50;s1 = 73*x1.^2;t1 = (s1 + s0)*cos(x1)-e*sin(x1);y1 = (s0 + s1)*sin(x1) - e*cos(x1);tx1=diff(t1,x1);txx1=diff(t1,x1,2);yx1=diff(y1,x1);yxx1=diff(y1,x1,2);for xx1= 0:(pi/100):(pi/4);k1=subs(abs((tx1*yxx1-txx1*yx1)/(tx1^2+yx1^2)^1.5),{x1},{xx1}); v=[v,1/k1];ends2 =90-73*(pi/2-x2).^2;t2 = (s2 + s0)*cos(x2)-e*sin(x2);y2 = (s0 + s2)*sin(x2) - e*cos(x2);tx2=diff(t2,x2);txx2=diff(t2,x2,2);yx2=diff(y2,x2);yxx2=diff(y2,x2,2);for xx2=(pi/4):(pi/100):(pi/2);k2=subs(abs((tx2*yxx2-txx2*yx2)/(tx2^2+yx2^2)^1.5),{x2},{xx2});k4=subs(abs((tx4*yxx4-txx4*yx4)/(tx4^2+yx4^2)^1.5),{x4},{xx4}); v=[v,1/k4];ends5 =0;t5 = (s5 + s0)*cos(x5)-e*sin(x5);y5 = (s0 + s5)*sin(x5) - e*cos(x5);tx5=diff(t5,x5);txx5=diff(t5,x5,2);yx5=diff(y5,x5);yxx5=diff(y5,x5,2);for xx5=(10*pi/9):(pi/100):( 4*pi/3);k5=subs(abs((tx5*yxx5-txx5*yx5)/(tx5^2+yx5^2)^1.5),{x5},{xx5}); v=[v,1/k5];endpmin=min(v)4.绘制凸轮轮廓曲线clear ;clc;syms x y z c dw= input('请输入w=');n3 = diff(x3);m3 = diff(y3);xt3= subs(x3 + (r*m3)./sqrt(m3.^2+n3.^2),z,zz);yt3 = subs(y3 - (r*n3)./sqrt(m3.^2+n3.^2),z,zz);cc= (10*pi/9):(pi/1000):( 14*pi/9);s4 =45*(1+cos(9/4*(c-10*pi/9)));x4 = (s4 + s0).*cos(c)-e*sin(c);y4 = (s0 +s4).*sin(c) - e*cos(c);n4 = diff(x4);m4 = diff(y4);xt4= subs(x4 + (r*m4)./sqrt(m4.^2+n4.^2),c,cc);yt4 =subs( y4 - (r*n4)./sqrt(m4.^2+n4.^2),c,cc);dd=(14*pi/9):(pi/1000):( 2*pi);s5 =0;x5 = (s5 + s0).*cos(d)-e*sin(d);y5 = (s0 +s5).*sin(d) - e*cos(d);n5 = diff(x5);m5 = diff(y5);xt5= subs(x5 + (r*m5)./sqrt(m5.^2+n5.^2),d,dd);yt5 =subs( y5 - (r*n5)./sqrt(m5.^2+n5.^2),d,dd);plot(xt1,yt1,'b',xt2,yt2,'b',xt3,yt3,'b',xt4,yt4,'b',xt5,yt5,'b')for i=1:3601if yy(1,i)<=y0/2s(1,i)=2*h*(yy(i)./y0).^2;v(1,i)=4*h*w*yy(i)./(y0.^2);a(1,i)=4*h*w.^2./(y0.^2);elseif yy(1,i)>y0/2 && yy(1,i)<y0s(1,i)=h-2*h./y0.^2.*(y0-yy(i)).^2;v(1,i)=4*h*w*(y0-yy(i))./(y0.^2);a(1,i)=-4*h*w.^2./(y0.^2);elseif yy(1,i)>=y0 && yy(1,i)<y0+yss(1,i)=h;v(1,i)=0;a(1,i)=0;elseif yy(1,i)>=y0+ys && yy(1,i)<y0+ys+y01s(1,i)=h/2*(1+cos(pi/y01*(yy(1,i)-y0-ys)));v(1,i)=-pi*h*w/2/y01*sin(pi/y01*(yy(1,i)-y0-ys));a(1,i)=-pi^2*h*w^2/2/y01^2*cos(pi/y01*(yy(1,i)-y0-ys)); elseif yy(1,i)>=y0+ys+y01 && yy(1,i)<=360s(1,i)=0;v(1,i)=0;a(1,i)=0;subplot(2,3,5) ;plot(x,y,'r',xt,yt,eex,eey,'g',r0x,r0y,'k')%画图title('实际理论轮廓线')axis equal%使坐标轴比例相等grid on%画网格线。

哈工大机械原理大作业直动从动件盘形凸轮机构满分完美版哈尔滨工业大学

y(i)=(s0+s(i))*cosd(Phi(i))-e*sind(Phi(i));
end
%曲率半径
dx=diff(x);
dx(36001)=0;
dy=diff(y);
dy(36001)=0;
dydx=dy./dx;
ddy=diff(dydx);
ddy(36001)=0;
ddy=ddy./dx;
~7~
xlabel('凸轮转角φ/°');
ylabel('从动件加速度 a/(mm/s^2)');
title('加速度');
subplot(2,3,4);
plot(dsdPhi,s);
axis equal
axis([-30 50 -50 30]);
hold on
plot(x1,f1,'r');
hold on
axis equal
hold on
plot(x,y,'k')
legend('理论廓线',-1);
hold on
%轮廓图
%实际廓线
%理论廓线
~8~
哈尔滨工业大学
直动从动件盘型凸轮机构设计说明书
plot(x0,y0,':')
hold on
%基圆
plot(xe,ye,'k:')
%偏距圆
legend('实际廓线','理论廓线','基圆','偏距圆',-1);
subplot(2,3,1);
plot(Phi,s);
grid on
axis([0 360 0 27]);

哈工大机械原理连杆和凸轮大作业24题

班级学号机械原理大作业说明书题目 1、连杆机构运动分析2、凸轮机构设计学生姓名1连杆机构运动分析1.设计题目：一、先建立如下坐标系：二、划分杆组如下，进行结构分析：该机构由I级杆组RR（如图1）、II级杆组RPR（如图2、3）和II级杆组RRP（如图4）组成。

（1）（2）（3）（4）三、运动分析数学模型：（1）同一构件上点的运动分析：如右图所示的原动件1,已知杆1的角速度=10/rad s ω，杆长1l =170mm,A y =0，A x =110mm 。

可求得下图中B 点的位置B x 、B y ，速度xB v 、yB v ，加速度xB a 、yB a 。

θcos 1l xB =，θsin 1l yB =θωυsin 1l xB -=，θωυcos 1l yB =，222B2==-cos =-BxB i d x a l x dt ωϕω2222==-sin =-B yB i B d y a l y dtωϕω。

（2）RPRII 级杆组的运动分析：a. 如右图所示是由2个回转副和1个移动副组成的II 级组。

已知两个外运动副C 、B 的位置（B x 、B y 、c x =110mm 、C y =0）、速度（xB υ，yB υ，xC υ=0，yC υ=0）和加速度（0,0,,==yC xC yB xB a a a a ）。

可确定下图中D 点的位置、速度和加速度。

确定构件3的角位移1ϕ、角速度1ω、角加速度1α。

1sin 31..ϕϕl x dt dx C B -= 1s i n 131c o s 13.....2ϕϕϕϕl l x dt x d C B --= 1cos 31..ϕϕl y dt dy C B += 1c o s 131s i n 13.....2ϕϕϕϕl l y dty d C B +-= 根据关系：1111d 122..11.αϕϕωϕϕ====dtd dt ，故可得出： D x =)1cos(4βϕ++l x CD y =)1sin(4βϕ++l y Cb. 如右图所示是由2个回转副和1个移动副组成的II级组。

哈工大机械原理大作业齿轮传动设计(word文档良心出品)

机械原理大作业（三）课程名称：设计题目：院系：姓名：学号：指导教师：设计时间：哈尔滨工业大学（威海）设计说明书1.设计题目 (2)2.传动比的分配计算 (3)3. 计算滑移齿轮变速传动中每对齿轮的基本几何尺寸 (3)（1）齿轮5、齿轮6 (4)（2）齿轮7、齿轮8 (4)（3）齿轮9、齿轮10 (5)4.计算定轴齿轮传动中每对齿轮的基本几何尺寸。

(5)（1）齿轮11、齿轮12 (5)（2）齿轮13、齿轮14 (6)（3）齿轮15、齿轮16 (6)5.每对齿轮的几何尺寸及重合度。

(6)7.实际设计参数 (14)1.设计题目如图所示一个机械传动系统，运动由电动机1输入，经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮16输出三种不同的转速。

根据表中的传动系统原始参数设计该传动系统。

1.15，16.圆锥齿轮表机械传动系统原始参数2.传动比的分配计算电动机转速ni=1450r/min，输出转速n1=12r/min，n2=17r/min，n3=23r/min，带传动的最大传动比idmax=2.5,滑移齿轮传动的最大传动比ihmax=4，定轴齿轮传动的最大传动比ifmax=4。

根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为i1=nin1=1450÷12=120.833i2=nin2=1450÷17=85.294i3=nin3=1450÷23=63.043传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。

设带传动的传动比为id，滑移齿轮的传动比为ih1、ih2和ih3，定轴齿轮传动的传动比为if，则总传动比i1=id*ih1*ifi2=id*ih2*ifi3=id*ih3*if令=ih1=ihmax=4则可得：定轴齿轮传动部分的传动比为if=i1/(id*ih1)=120.833/(2.5*4)=12.083滑移齿轮传动的传动比ih2=i2/(id*if)=85.294/(2.5*12.083)=2.824Ih3=i3/(id*if)=63.043/(2.5*12.083)=2.087定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为iv*iv*iv=if=12.083,iv=2.2953.计算滑移齿轮变速传动中每对齿轮的基本几何尺寸根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮。

哈工大机械原理大作业连杆机构运动分析29

机械原理大作业一课程名称：机械原理设计题目：连杆机构运动分析-29院系：机电工程学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：哈尔滨工业大学一、设计题目(29)二、VB编程得到动画、轨迹、位移、速度、加速度线图1.用VB编写程序得到的机构动画2.构件2上的E点轨迹4.构件7的速度线图三、计算说明书(一)建立机构运动分析数学模型对机构进行结构分析，找出基本杆组1.基本杆组划分a)杆件1为原动件b)构件2、3为RRR型II级杆组c)构件4、5为RRR型II级杆组d)构件6、7为RRP型II级杆组2.结构分析与自由度计算机构为平面连杆机构，活动构件数n=7,L P =10,转动副为9个，移动副为1个，高副为0个，则机构自由度为F=3n-2P L -P H =3x7-2x10=1。

各基本杆组的运动分析数学模型1.原动件（I 级构件）图1（1）位置分析B 点位置方程cos sin B A i iBA i i x x l y y l ϕϕ=+⎧⎨=+⎩ （1-1）（2）速度分析把（1-1）对时间t 求导得B 速度方程sin cos B B A i i i BB A i i i dx x x l dt dy y y l dt ϕϕϕϕ⎫==-⎪⎪⎬⎪==+⎪⎭g g g g g g （1-2）（3）加速度分析把（2-2）对时间他求导得B 加速度方程222222cos sin sin cos B B A i i i i i i BB A i i i i i i d x x x l l dt d y y y l l dt ϕϕϕϕϕϕϕϕ⎫==--⎪⎪⎬⎪==-+⎪⎭g g g g g g g g g g g g g g （1-3）上式中 i i d dt ϕϕω==g22i i d dtϕϕα==g g 2. RRR 杆组的运动分析3.RRP杆组的运动分析图2（1）位置分析内运动副C 的位置方程cos cos sin sin sin cos C B i i K j j jCB i i K j j j x x l x s l y y l y s l ϕϕϕϕϕϕ=+=+-⎧⎪⎨=+=++⎪⎩ （2-1）i l 的转角 0arcsin()ji j iA l l ϕϕ+=+ （2-2）式中0()sin ()cos B k j B K j A x x y y ϕϕ=---满足装配条件0j i A l l +≤ 滑块D 相对参考点K 的位移为sin cos cos sin C k j jC K j jjjx x l y y l s ϕϕϕϕ-+--==（2-3）滑块D 的位置方程 cos sin D K iD K ix x s y y s ϕϕ=+⎧⎨=+⎩ （2-4）（2）速度分析杆i l 的角速度123sin cos j ji i Q Q Q ϕϕωϕ-+==g（2-5）滑块D 沿导路的移动速度 123cos sin i i i iQ l Q l s Q ϕϕ-+=g（2-6）式中1(sin cos )K B j j j j Q x x s l ϕϕϕ=--+ggg2(cos sin )K B j j j j Q y y s l ϕϕϕ=-+-g g g3sin sin cos cos i i j i i j Q l l ϕϕϕϕ=+内运动副C 的速度为sin cos C B i i iC B i i ix x l y y l ϕϕϕϕ⎧=-⎪⎨⎪=+⎩gg gg g g （2-7）外移动副D 的速度为cos sin sin cos D K i j jD K i j j x x s s y y s s ϕϕϕϕϕϕ⎧=+-⎪⎨⎪=++⎩gg g g g g g g（2-8）（3）加速度分析杆i l 的角加速度453sin s j ji i Q Q co Q ϕϕεϕ-+==g g（2-9）滑块D 沿导路移动的加速度为453cos sin i i i i Q l Q l s Q ϕϕ--=g g （2-10）式中224cos (sin cos )(cos sin )2sin K B i i i j j j j j j j j j j Q x x l s l s l s ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ=-+-+---g g g g g g g g g g225sin (cos sin )(sin cos )2cos K B i i i j j j j j j j j j j Q y y l s l s l s ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ=-++--++g g g g g g g g g g内运动副C 的加速度22cos sin sin cos C B i i i j i j C B i i i j i jx x l l y y l l ϕϕϕϕϕϕϕϕ⎧=--⎪⎨⎪=-+⎩g gg g g g g g gg g g g g（2-11）滑块D 的加速度22cos sin cos 2sin sin cos sin 2cos D K j j j j j j jD K j j j j j j jx x s s s s y y s s s s ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ⎧=+---⎪⎨⎪=++-+⎩g g g g g g g g g g gg g g g g g g gg g g（2-12）以上为基本杆组的通用分析，根据已知条件进行赋值均在程序中体现(二) 计算流程框图（见下页）(三)VB编写程序清单'定义变量Dim xA As Double 'A点的坐标、速度、加速度Dim yA As DoubleDim vxA As DoubleDim vyA As DoubleDim axA As DoubleDim ayA As DoubleDim xB As Double 'B点Dim yB As DoubleDim vxB As DoubleDim vyB As DoubleDim axB As DoubleDim ayB As DoubleDim xD As Double 'D点Dim yD As DoubleDim vxD As DoubleDim vyD As DoubleDim axD As DoubleDim ayD As DoubleDim xE As Double 'E点Dim yE As DoubleDim vxE As DoubleDim vyE As DoubleDim axE As DoubleDim ayE As DoubleDim xG As Double 'G点Dim yG As DoubleDim vxG As DoubleDim vyG As DoubleDim axG As DoubleDim ayG As DoubleDim xH As Double 'H点Dim yH As DoubleDim vxH As DoubleDim vyH As DoubleDim axH As DoubleDim ayH As DoubleDim xM As Double 'M点Dim yM As DoubleDim vxM As DoubleDim vyM As DoubleDim axM As DoubleDim xN As Double '参考点NDim yN As DoubleDim vxN As DoubleDim vyN As DoubleDim axN As DoubleDim ayN As DoubleDim xK As Double 'K点Dim yK As DoubleDim vxK As DoubleDim vyK As DoubleDim axK As DoubleDim ayK As DoubleDim delt1 As Double 'AB杆初始转角Dim L1 As Double 'AB杆长Dim f1 As Double 'AB杆转角Dim w1 As Double 'AB杆角速度Dim e1 As Double 'AB杆角加速度Dim L2 As Double 'BC杆Dim f2 As DoubleDim w2 As DoubleDim e2 As DoubleDim L3 As Double 'CD杆Dim f3 As DoubleDim w3 As DoubleDim e3 As DoubleDim LBE As Double 'BE杆Dim delt2 As DoubleDim L4 As Double 'EF杆Dim f4 As DoubleDim w4 As DoubleDim e4 As DoubleDim LFG As Double 'FG杆Dim f5 As DoubleDim w5 As DoubleDim e5 As DoubleDim deltGH As Double 'GH杆Dim LGH As DoubleDim L6 As Double 'HM（HK）杆Dim f6 As DoubleDim w6 As DoubleDim e6 As DoubleDim Lj As Double 'MK杆Dim wj As DoubleDim ej As DoubleDim ss As Double '移动副K的位移Dim vss As Double '移动副K的速度Dim ass As Double '移动副K的加速度Dim pi As DoubleDim pa As DoubleDim i As DoubleDim fj1 As DoublePrivate Sub Command1_Click() '点E的轨迹Picture1.Scale (-50, 250)-(600, -100)Picture1.Line (-50, 0)-(600, 0) 'XPicture1.Line (0, 250)-(0, -100) 'YFor i = -50 To 600 Step 50 'X轴坐标Picture1.DrawStyle = 2Picture1.Line (i, 250)-(i, -100)Picture1.CurrentX = i - 0: Picture1.CurrentY = 0 Picture1.Print iNext iFor i = -100 To 250 Step 50 'Y轴坐标Picture1.DrawStyle = 2Picture1.Line (-50, i)-(600, i)Picture1.CurrentX = -20: Picture1.CurrentY = i + 7 Picture1.Print iNext iFor fj1 = 0 To 360 Step 0.01f1 = fj1 * paCall RR1Call RRR1Call RR2Picture1.PSet (xE, yE)Next fj1End SubPrivate Sub Command2_Click() '求点G的位移Picture2.Scale (-20, 300)-(380, 200)Picture2.Line (-20, 0)-(380, 0) 'XPicture2.Line (0, 300)-(0, 200) 'YFor i = 0 To 360 Step 30 'X轴坐标Picture2.DrawStyle = 2Picture2.Line (i, 300)-(i, 0)Picture2.CurrentX = i - 10: Picture2.CurrentY = 0Picture2.Print iNext iFor i = 200 To 300 Step 10 '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 0.01f1 = fj1 * paCall RR1Call RRR1Call RR2Call RRR2Call RR3Call RRP1Picture2.PSet (fj1, ss)Next fj1End SubPrivate Sub Command3_Click() '求点G的速度Picture3.Scale (-30, 600)-(380, -600)Picture3.Line (-30, 0)-(380, 0) 'XPicture3.Line (0, 600)-(0, -600) 'YFor i = 0 To 360 Step 30 'X轴坐标Picture3.DrawStyle = 2Picture3.Line (i, 600)-(i, -600)Picture3.CurrentX = i - 10: Picture3.CurrentY = 0 Picture3.Print iNext iFor i = -600 To 600 Step 50 'Y轴坐标Picture3.Line (0, i)-(380, i)Picture3.CurrentX = -28: Picture3.CurrentY = i Picture3.Print iNext iFor fj1 = 0 To 360 Step 0.01f1 = fj1 * paCall RR1Call RRR1Call RR2Call RRR2Call RR3Call RRP1Picture3.PSet (fj1, vss)Next fj1End SubPrivate Sub Command4_Click() '求点G的加速度Picture4.Scale (-20, 20000)-(380, -10000)Picture4.Line (-20, 0)-(380, 0) 'XPicture4.Line (0, 20000)-(0, -10000) 'YFor i = 0 To 360 Step 30 'X轴坐标Picture4.DrawStyle = 2Picture4.Line (i, 20000)-(i, -10000)Picture4.CurrentX = i - 10: Picture4.CurrentY = 0 Picture4.Print iNext iFor i = -10000 To 20000 Step 1000 '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 0.01f1 = fj1 * paCall RR1Call RRR1Call RR2Call RRR2Call RR3Call RRP1Picture4.PSet (fj1, ass)Next fj1End SubPrivate Sub Form_Load() '赋初值xA = 0yA = 0vxA = 0vyA = 0axA = 0ayA = 0xD = 730yD = -138vxD = 0vyD = 0axD = 0ayD = 0xG = 465yG = -248vxG = 0vyG = 0axG = 0ayG = 0xN = 545yN = 0vxN = 0vyN = 0axN = 0ayN = 0delt1 = 0L1 = 200w1 = 10e1 = 0L2 = 670L3 = 350delt2 = 0LBE = 335L4 = 380LFG = 130deltGH = 56 * paLGH = 100L6 = 486Lj = 0fj = pi / 2wj = 0ej = 0pi = 3.14pa = pi / 180End SubPublic Sub RR1() '杆ABxB = xA + L1 * Cos(f1 + delt1)yB = yA + L1 * Sin(f1 + delt1)vxB = vxA - w1 * L1 * Sin(f1 + delt1)vyB = vyA + w1 * L1 * Cos(f1 + delt1)axB = axA - w1 ^ 2 * L1 * Cos(f1 + delt1) - e1 * L1 * Sin(f1 + delt1) ayB = ayA - w1 ^ 2 * L1 * Sin(f1 + delt1) + e1 * L1 * Cos(f1 + delt1) End SubPublic Sub RRR1() '杆BCDDim xC As DoubleDim yC As DoubleDim vxC As DoubleDim vyC As DoubleDim axC As DoubleDim ayC As DoubleDim LBD As DoubleDim JCBD As DoubleDim val1 As DoubleDim fDB As DoubleDim C2 As DoubleDim C3 As DoubleDim S2 As DoubleDim S3 As DoubleDim G11 As DoubleDim G12 As DoubleDim G13 As DoubleLBD = Sqr((xD - xB) ^ 2 + (yD - yB) ^ 2)If LBD > L2 + L3 And LBD < Abs(L2 - L3) ThenIf MsgBox("RRR杆组杆长不符合要求", vbOKOnly, "提示") = 1 Then EndElseEnd IfElseEnd IfIf LBD < L2 + L3 And LBD > Abs(L2 - L3) Thenval1 = (L2 ^ 2 + LBD ^ 2 - L3 ^ 2) / (2 * L2 * LBD)JCBD = Atn(-val1 / Sqr(-val1 * val1 + 1)) + 2 * Atn(1)ElseEnd IfIf LBD = L2 + L3 ThenJCBD = 0ElseEnd IfIf LBD = Abs(L2 - L3) ThenIf L2 > L3 ThenJCBD = 0ElseEnd IfIf L2 < L3 ThenJCBD = piElseEnd IfElseEnd IfIf xD > xB And yD >= yB Then '第一象限fDB = Atn((yD - yB) / (xD - xB))ElseEnd IfIf xD = xB And yD > yB ThenfDB = pi * 2ElseEnd IfIf xD < xB And yD >= yB Then '第二象限fDB = pi + Atn((yD - yB) / (xD - xB)) ElseEnd IfIf xD < xB And yD < yB Then '第三象限fDB = pi + Atn((yD - yB) / (xD - xB)) ElseEnd IfIf xB = xD And yD < yB ThenfDB = 3 * pi / 2ElseEnd IfIf xD > xB And yD <= yB Then '第四象限fDB = 2 * pi + Atn((yD - yB) / (xD - xB)) ElseEnd Iff2 = fDB + JCBDxC = xB + L2 * Cos(f2)yC = yB + L2 * Sin(f2)If xC > xD And yC >= yD Then '第一象限f3 = Atn((yC - yD) / (xC - xD))ElseEnd IfIf xC = xD And yC > yD Thenf3 = pi / 2ElseEnd IfIf xC < xD And xC >= xD Then '第二象限f3 = pi + Atn((yC - yD) / (xC - xD))ElseEnd IfIf xC < xD And xC < xD Then '第三象限f3 = pi + Atn((yC - yD) / (xC - xD))ElseEnd IfIf xC = xD And xC < xD Thenf2 = 3 * pi / 2ElseEnd IfIf xC > xD And xC <= xD Then '第四象限f2 = 2 * pi + Atn((yC - yD) / (xC - xD))ElseEnd IfC2 = L2 * Cos(f2)S2 = L2 * Sin(f2)C3 = L3 * Cos(f3)S3 = L3 * Sin(f3)G11 = C2 * S3 - C3 * S2w2 = (C3 * (vxD - vxB) + S3 * (vyD - vyB)) / G11w3 = (C2 * (vxD - vxB) + S2 * (vyD - vyB)) / G11vxC = vxB - w2 * L2 * Sin(f2)vyC = vyB + w2 * L2 * Cos(f2)G12 = axD - axB + w2 ^ 2 * C2 - w3 ^ 2 * C3G13 = ayD - ayB + w2 ^ 2 * S2 - w3 ^ 2 * S3e2 = (G12 * C3 + G13 * S3) / G11e3 = (G12 * C2 + G13 * S2) / G11axC = axB - e2 * L2 * Sin(f2) - w2 ^ 2 * L2 * Cos(f2)ayC = ayB - e2 * L2 * Cos(f2) - w2 ^ 2 * L2 * Sin(f2)End SubPublic Sub RR2() '杆BExE = xB + LBE * Cos(f2 + delt2)yE = yB + LBE * Sin(f2 + delt2)vxE = vxB - w2 * LBE * Sin(f2 + delt2)vyE = vyB + w2 * LBE * Cos(f2 + delt2)axE = axB - w2 ^ 2 * LBE * Cos(f2 + delt2) - e2 * LBE * Sin(f2 + delt2) ayE = ayB - w2 ^ 2 * LBE * Sin(f2 + delt2) + e2 * LBE * Cos(f2 + delt2) End SubPublic Sub RRR2() '杆EFGDim xF As DoubleDim yF As DoubleDim vxF As DoubleDim vyF As DoubleDim axF As DoubleDim ayF As DoubleDim LEG As DoubleDim JFEG As DoubleDim val2 As DoubleDim fGE As DoubleDim C4 As DoubleDim C5 As DoubleDim S4 As DoubleDim S5 As DoubleDim G21 As DoubleDim G22 As DoubleDim G23 As DoubleLEG = Sqr((xG - xE) ^ 2 + (yG - yE) ^ 2)If LEG > L4 + LFG And LEG < Abs(L4 - LFG) ThenIf MsgBox("RRR杆组杆长不符合要求", vbOKOnly, "提示") = 1 Then EndElseEnd IfElseEnd IfIf LEG < L4 + LFG And LEG > Abs(L4 - LFG) Thenval2 = (L4 ^ 2 + LEG ^ 2 - LFG ^ 2) / (2 * L4 * LEG)JFEG = Atn(-val2 / Sqr(-val2 * val2 + 1)) + 2 * Atn(1)ElseEnd IfIf LEG = L4 + LFG ThenJFEG = 0ElseEnd IfIf LEG = Abs(L4 - LFG) ThenIf L4 > LFG ThenJFEG = 0ElseEnd IfIf L4 < LFG ThenJFEG = piElseEnd IfElseEnd IfIf xG > xE And yG >= yE Then '第一象限fGE = Atn((yG - yE) / (xG - xE))ElseEnd IfIf xG = xE And yG > yE ThenfGE = pi * 2ElseEnd IfIf xG < xE And yG >= yE Then '第二象限fGE = pi + Atn((yG - yE) / (xG - xE)) ElseEnd IfIf xG < xE And yG < yE Then '第三象限fGE = pi + Atn((yG - yE) / (xG - xE)) ElseEnd IfIf xE = xG And yG < yE ThenfGE = 3 * pi / 2ElseEnd IfIf xG > xE And yG <= yE Then '第四象限fGE = 2 * pi + Atn((yG - yE) / (xG - xE)) ElseEnd Iff4 = fGE - JFEGxF = xE + L4 * Cos(f4)yF = yE + L4 * Sin(f4)If xF > xG And yF >= yG Then '第一象限f5 = Atn((yF - yG) / (xF - xG))ElseEnd IfIf xF = xG And yF > yG Thenf5 = pi / 2ElseEnd IfIf xF < xG And xF >= xG Then '第二象限f5 = pi + Atn((yF - yG) / (xF - xG))ElseEnd IfIf xF < xG And xF < xG Then '第三象限f5 = pi + Atn((yF - yG) / (xF - xG))ElseEnd IfIf xF = xG And xF < xG Thenf4 = 3 * pi / 2ElseEnd IfIf xF > xG And xF <= xG Then '第四象限f4 = 2 * pi + Atn((yF - yG) / (xF - xG)) ElseEnd IfC4 = L4 * Cos(f4)S4 = L4 * Sin(f4)C5 = LFG * Cos(f5)S5 = LFG * Sin(f5)G21 = C4 * S5 - C5 * S4w4 = (C5 * (vxG - vxE) + S5 * (vyG - vyE)) / G21w5 = (C4 * (vxG - vxE) + S4 * (vyG - vyE)) / G21vxF = vxE - w4 * L4 * Sin(f4)vyF = vyE + w4 * L4 * Cos(f4)G22 = axG - axE + w4 ^ 2 * C4 - w5 ^ 2 * C5G23 = ayG - ayE + w4 ^ 2 * S4 - w5 ^ 2 * S5e4 = (G22 * C5 + G23 * S5) / G21e5 = (G22 * C4 + G23 * S4) / G21axF = axE - e4 * L4 * Sin(f4) - w4 ^ 2 * L4 * Cos(f4)ayF = ayE - e4 * L4 * Cos(f4) - w4 ^ 2 * L4 * Sin(f4)End SubPublic Sub RR3() '杆GHxH = xG + LGH * Cos(f5 + deltGH)yH = yG + LGH * Sin(f5 + deltGH)vxH = vxG - w5 * LGH * Sin(f5 + deltGH)vyH = vyG + w5 * LGH * Cos(f5 + deltGH)axH = axG - w5 ^ 2 * LGH * Cos(f5 + deltGH) - e5 * LGH * Sin(f5 + deltGH) ayH = ayG - w5 ^ 2 * LGH * Sin(f5 + deltGH) + e5 * LGH * Cos(f5 + deltGH) End SubPublic Sub RRP1() '杆组H(M)KDim A0 As DoubleDim Q1 As DoubleDim Q2 As DoubleDim Q3 As DoubleDim Q4 As DoubleDim Q5 As DoubleDim val3 As DoubleA0 = Lj + (yN - yH) * Cos(fj) - (xN - xH) * Sin(fj)val3 = A0 / L6fi = Atn(val3 / Sqr(-val3 * val3 + 1)) + fjxM = xH + L6 * Cos(fi)yM = yH + L6 * Sin(fi)ss = (xM - xN) * Cos(fj) + (yM - yN) * Sin(fj)xK = xN + ss * Cos(fj)yK = yN + ss * Sin(fj)Q1 = vxN - vxH - wj * (ss * Sin(fj) + Lj * Cos(fj))Q2 = vyN - vyH + wj * (ss * Cos(fj) - Lj * Sin(fj))Q3 = L6 * Sin(fi) * Sin(fj) + L6 * Cos(fi) * Cos(fj)w6 = (-Q1 * Sin(fj) + Q2 * Cos(fj)) / Q3vss = -(Q1 * L6 * Cos(fi) + Q2 * L6 * Sin(fi)) / Q3vxM = vxH - w6 * L6 * Sin(fi)vyM = vyH + w6 * L6 * Cos(fi)vxK = vxN + vss * Cos(fj) - ss * wj * Sin(fj)vyK = vyN + vss * Sin(fj) + ss * wj * Cos(fj)Q4 = axN - axH + w6 ^ 2 * L6 * Cos(fi) - ej * (ss * Sin(fj) + Lj * Cos(fj)) - wj ^ 2 * (ss * Cos(fj) - Lj * Sin(fj)) - 2 * vss * wj * Sin(fj)Q5 = ayN - ayH + w6 ^ 2 * L6 * Sin(fi) + ej * (ss * Cos(fj) - Lj * Sin(fj)) - wj ^ 2 * (ss * Sin(fj) + Lj * Cos(fj)) + 2 * vss * wj * Cos(fj)e6 = (-Q4 * Sin(fj) + Q5 * Cos(fj)) / Q3ass = (-Q4 * L6 * Cos(fi) - Q5 * L6 * Sin(fi)) / Q3axM = axH - e6 * L6 * Sin(fi) - w6 ^ 2 * L6 * Cos(fi)ayM = ayH + e6 * L6 * Cos(fi) - w6 ^ 2 * L6 * Sin(fi)axK = axN + ass * Cos(fj) - ss * ej * Sin(fj) - ss * wj ^ 2 * Cos(fj) - 2 * vss * wj * Sin(fj)ayK = ayN + ass * Sin(fj) + ss * ej * Cos(fj) - ss * wj ^ 2 * Sin(fj) + 2 * vss * wj * Cos(fj)End Sub(四)计算结果分析用VB编程可得构件6的位移、速度、加速度图像，由图像可得机构运动一个周期内每个时刻的运动参数值，较为直观。

哈工大机械原理—连杆机构运动分析—23题

Harbin Institute of Technology机械原理大作业一课程名称：机械原理设计题目：连杆机构运动分析院系：机电工程学院班级：设计者：学号：指导教师：赵永强唐德威设计时间：2014/5/8哈尔滨工业大学运动分析题目：如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为AB=180mm，β=130°，BC=290mm，CD=300mm，e=65mm，AD=150mm，DE=180mm，EF=500mm，构件1的角速=10rad/s,试求构件5上点F的位移、速度和加速度，并对计算结果进行度为ω1分析。

1.建立以点A为原点的固定平面直角坐标系A-x,y,如图所示。

2.对机构进行结构分析该机构由原动件AB（Ⅰ级组），BCDE（RRRⅡ级杆组）和EF（RRPⅡ级杆组）组成。

3.本杆组的运动分析数学模型（1）原动件AB（Ⅰ级组）已知原动件AB的转角ψ1=0~2π原动件AB的角速度ω1=10rad/s原动件AB的角加速度α1=0运动副A的位置坐标xA =0 yA=0A点与机架相连，即该点速度和加速度均为0。

运动副A的速度vxA =0 vyA=0运动副A的加速度axA =0 ayA=0原动件AB长度lAB=180mm 可求出运动副B的位置坐标xB =xA+lABcosψ1yB=xA+lABsinψ1运动副B的速度vxB = vxA-ω1lABsinψ1vyB= vyA+ω1lABcosψ1运动副B的加速度a xB = axA-ω12 lABcosψ1-α1lABsinψ1ayB=ayA-ω12 lABsinψ1+α1lABcosψ1（2） BCD（RRRⅡ级杆组）由（1）知B点位置坐标、速度、加速度运动副D点位置坐标xD =150mm yD=0D点与机架相连，即该点速度和加速度均为0。

运动副D的速度vxD =0 vyD=0运动副D的加速度axD =0 ayD=0杆BC长 lBC=290mm杆CD长 lC=300mm 可求得BC杆相对于X轴正方向转角ψ2=2arctan CD杆相对于x轴正方向转角ψ3=arctan其中A0=2lBC（xD-xB）,B=2 lBC（yD-yB）,C=,求导可得BC杆ω2、α2和CD杆ω3、α3。

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机械原理大作业院（部）：专业：班级：学生姓名：学号：指导教师：大作业1 平面连杆机构的运动分析1、题目及原始数据建立坐标系以固定支座 A 为坐标原点1拆分基本杆组如图所示，机构可划分为三个基本机构，该机构由一个I级机构和两个II级杆组组成，为二级机构。

3. 求解步骤及结果如图建立直角坐标系：以固定支座A 为坐标原点，调用I级杆组子程序求得x B，y B，v xB，v yB，a xB，a yB。

再利用RPR II级基本杆组的子程序求出摇块C 的的角速度w C和角加速度βC (即为题中所求构件3 的角速度、角加速度)。

再将 B 点的运动参数作为已知，代入I级杆组子程序中，求出x D，y D，v xD，v yD，a xD，a yD。

最后在将D 点的运参数代入RRP II级基本杆组的子程序中，即可求出s E，v E，a E (即为题中所求构件5 的位移、速度、加速度)。

位移：速度：加速度：附录同一构件上点的运动模型求解程序clcxa=0;ya=0;l=0.15;w=10;a=0;fai=0:pi*0.01:2*pi;xB=xa+l*cos(fai);yB=ya+l*sin(fai);vxB=-w*l*sin(fai);vyB=w*l*cos(fai);axB=-w^2*l*cos(fai);ayB=-w^2*l*sin(fai);xByBvxBvyBaxBayBxa=xB;vxa=vxB;axa=axB;ya=xB;vya=vyB;aya=ayB;l=0.08;wbetaxD=xa+l*cos(fai);yD=ya+l*sin(fai);vxD=vxa-w.*l.*sin(fai);vyD=vya+w.*l.*cos(fai);axD=axa-w.^2.*l.*cos(fai)-beta.*l.*sin(fai);ayD=aya-w.^2.*l.*sin(fai)+beta.*l.*cos(fai);xDyDvxDvyDaxDayDb）RPR杆组子程序xb=0;vxb=0;axb=0;yb=0.55;vyb=0;ayb=0;xd=xB;vxd=vxB;axd=axB;yd=yB;vyd=vyB;ayd=ayB;A0=-xB;B0=0.55-yB;s=(A0.^2+B0.^2).^1/2;fai=atan(B0./A0);G4=(xb-xd).*cos(fai)+(yb-yd).*sin(fai);w=((vyb-vyd).*cos(fai)-(vxb-vxd).*sin(fai))./G4;s1=((vxb-vxd).*(xb-xd)+(vyb-vyd).*(yb-yd))./G4;G5=axb-axd+w.^2.*(xb-xd)+2.*s1.*w.*sin(fai);G6=ayb-ayd+w.^2.*(yb-yd)+2.*s1.*w.*cos(fai);beta=(G6.cos(fai)-G5.*sin(fai))./G4;wbetac) RRP 二级杆组子程序l=0.5; xb=xD;vxb=vxD;axb=axD; yb=yD;vyb=vyD;ayb=ayD;xk=0;yk=0;xk=0;vxk=0;axk=0;yk=0;vyk=0;ayk=0;wk=0;betak=0;faij=0; A0=(xb-xk).*sin(faij)-(yb-yk).*cos(faij); faii=asin(A0/l)+faij;xe=xb+l*cos(faii);ye=yb+l*sin(faii); s=(xe-xk)./cos(faij);Q1=vxk-vxb; Q2=vyk-vyb;Q3=l.*cos(faii).*cos(faij);w=(-Q1.*sin(faij)+Q2.*cos(faij))./Q3;v=-(Q1.*l.*cos(faii)+Q2.*l.*sin(faii))./Q3;Q4=axk-axb+w.^2.*l.*cos(faii); Q5=ayk-ayb+w.^2.*l.*sin(faii); a=-(Q4.*l.*cos(faii)+Q5.*l.*sin(faii))./Q3;s=xeva3.计算结果(取部分点)杆件2的角速度Table[ω2[Pi/60.0 n]/1000,{n,0.0,11,1}]{-0.000692308,0.000773196,0.00268784,-0.00268784,-0.000773196,0.000692308,0.00156442,0. 00200787,8.00541?10-12,-0.00200787,-0.00156442,-0.000692308}角加速度Table[α[Pi/60.0 n]/1000,{n,0.0,11,1}]{0.0218698,0.0340188,0.0348285 ,0.0348285,0.0340188,0.0218698,0.0120472,0.00527578,-435 794.,0.00527578,0.0120472,0.0218698}滑块E位移Table[X E[Pi/60.0 n]/1000,{n,0.0,11,1}]{0.726951,0.698116,0.624911,0.531775,0.474911,0.438309,0.426951,0.443569,0.488604,0.5570 32,0.638604,0.703376,0.726951}滑块E速度Table[V E X[Pi/60.0 n]/1000,{n,0.0,11,1}]{-0.0448553,-1.02956,-1.68731,-0.910769,-0.470442,0.0448553,0.59233,1.11428,1.5,1.4838,0.90 767,-0.0448553}滑块E加速度Table[a E x[Pi/60.0 n]/1000,{n,0.0,11,1}]{-19.7457,-16.6838,-7.61305,7.38695,9.29697,10.2543,10.5131,8.90475,1.06225?107,-6.09525,-1 5.4676,-19.7457}大作业2 凸轮机构设计1、设计题目如图所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表。

据此设计该凸轮机构。

（1）机构运动简图：（2）凸轮机构的原始参数2.凸轮推杆升程，回程运动方程及推杆位移，速度，加速度线图（1）凸轮推杆升程，回程运动方程如下：A ．推杆升程运动方程：推程2/00Φ≤≤ϕ时：20)(2Φ=ϕh sϕω214Φ=h v 20214Φ=ωh a 推程002/Φ≤≤Φϕ时：2020)(2ϕ-ΦΦ-=hh s )(4021ϕω-ΦΦ=h v 20214Φ-=ωh a B 、推杆回程运动方程：序号升程（mm ）升程运动角（°）升程运动规律升程许用压角（°）回程运动角（°）回程运动规律回程许用压角（°）远休止角（°）远休止角（°） 28 140 90 等加等减速4080正弦加速度7050140回程2/'000Φ+Φ+Φ≤≤Φ+Φs s ϕ时： []202'0)(2s s h h Φ+Φ-Φ-=ϕ [])(402'01s h v Φ+Φ-Φ-=ϕω2'0214Φ-=ωh a回程'00'002/Φ+Φ+Φ≤≤Φ+Φ+Φs s ϕ时： []2'002'0)(2ϕ-Φ+Φ+ΦΦ=s h s[]ϕω-Φ+Φ+ΦΦ-=)(4'002'01s h v2'0214Φ=ωh a（2）推杆位移，速度，加速度线图：A ．推杆位移线图：B 、速度线图C ．加速度线图3、凸轮机构的sd s d j-线图，根据图形可确定凸轮的基圆半径和偏距。

（1）凸轮机构的dss d j-线图：-100-80-60-40-20204060-2020406080100s=90-720/π2*(φ-13/12*π)2ds/dφ=-720/π2*(φ-13/12*π)s=720/π2*(φ-19/12*π)2ds/dφ=2*720/π2*(φ-19/12*π)s=45*(1-cos(1.5*φ)) ds/dφ=45*1.5*sin(φ)s ds/dφ（2）确定凸轮的基圆半径和偏距做出sd s d j-线图的两条切线，只有在两条切线的下方，才能满足凸轮的瞬时压力角[]a a £，由图可取090s mm =，mm e 20=。

即基圆半径mm1964.922090222200=+=+=e s r4.滚子半径的确定以及凸轮理论轮廓和实际轮廓的绘制.可取滚子的半径r =20mm ，则凸轮的理论轮廓及实际轮廓如下：-200-175-150-125-100-75-50-25255075100-150-125-100-75-50-250255075100125150175200MATLAB 程序：h=100;r0=94.86832981;e=30;rr=20;syms fai1s1=2*h/((pi/2)^2)*(fai1.^2);x1=(sqrt(r0^2-e^2)+s1).*cos(fai1)-e*sin(fai1);y1=(sqrt(r0^2-e^2)+s1).*sin(fai1)+e*cos(fai1);X1=x1-rr*diff(y1,fai1)./(sqrt(diff(x1,fai1).^2+diff(y1,fai1).^2)); Y1=y1+rr*diff(x1,fai1)./(sqrt(diff(x1,fai1).^2+diff(y1,fai1).^2)); fai1=0:0.001:pi/4;plot(subs(x1,fai1),subs(y1,fai1))hold onplot(subs(X1,fai1),subs(Y1,fai1))hold onsyms fai2s2=h-2*h/((pi/2)^2)*(pi/2-fai2).^2;x2=(sqrt(r0^2-e^2)+s2).*cos(fai2)-e*sin(fai2);y2=(sqrt(r0^2-e^2)+s2).*sin(fai2)+e*cos(fai2);X2=x2-rr*diff(y2,fai2)./(sqrt(diff(x2,fai2).^2+diff(y2,fai2).^2)); Y2=y2+rr*diff(x2,fai2)./(sqrt(diff(x2,fai2).^2+diff(y2,fai2).^2)); fai2=pi/4:0.001:pi/2;plot(subs(x2,fai2),subs(y2,fai2))hold onplot(subs(X2,fai2),subs(Y2,fai2))hold onsyms fai3s3=h;x3=(sqrt(r0^2-e^2)+s3).*cos(fai3)-e*sin(fai3);y3=(sqrt(r0^2-e^2)+s3).*sin(fai3)+e*cos(fai3);X3=x3-rr*diff(y3,fai3)./(sqrt(diff(x3,fai3).^2+diff(y3,fai3).^2)); Y3=y3+rr*diff(x3,fai3)./(sqrt(diff(x3,fai3).^2+diff(y3,fai3).^2)); fai3=pi/2:0.001:pi;plot(subs(x3,fai3),subs(y3,fai3))hold onplot(subs(X3,fai3),subs(Y3,fai3))hold onsyms fai4s4=h*(1-(fai4-pi)/(80/180*pi)+1/(2*pi)*sin(2*pi*(fai4-pi)/(80/180*pi) ));x4=(sqrt(r0^2-e^2)+s4).*cos(fai4)-e*sin(fai4);y4=(sqrt(r0^2-e^2)+s4).*sin(fai4)+e*cos(fai4);X4=x4-rr*diff(y4,fai4)./(sqrt(diff(x4,fai4).^2+diff(y4,fai4).^2)); Y4=y4+rr*diff(x4,fai4)./(sqrt(diff(x4,fai4).^2+diff(y4,fai4).^2)); fai4=pi:0.001:260/180*pi;plot(subs(x4,fai4),subs(y4,fai4))hold onplot(subs(X4,fai4),subs(Y4,fai4))hold onsyms fai5s5=0;x5=(sqrt(r0^2-e^2)+s5).*cos(fai5)-e*sin(fai5);y5=(sqrt(r0^2-e^2)+s5).*sin(fai5)+e*cos(fai5);X5=x5-rr*diff(y5,fai5)./(sqrt(diff(x5,fai5).^2+diff(y5,fai5).^2)); Y5=y5+rr*diff(x5,fai5)./(sqrt(diff(x5,fai5).^2+diff(y5,fai5).^2)); fai5=260/180*pi:0.001:2*pi;plot(subs(x5,fai5),subs(y5,fai5))hold onplot(subs(X5,fai5),subs(Y5,fai5))大作业3 齿轮传动设计1.设计题目如图所示一个机械传动系统，运动由电动机1输入，经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮16输出三种不同的转速。