哈工大机械原理大作业一连杆运动分析02.docx
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哈工大机械原理大作业一连杆运动分析02
一.设计题目
二.结构分析与基本杆组划分
1.机构的结构分析
机构各构件都在同一平面内运动,活动构件数n=3PL=4PH=0
则机构的自由度为:
F=3n-2PL–PH=3×3-2×4=1
2.基本杆组划分
(1)去除虚约束和局部自由度
本机构中无虚约束或局部自由度,此步骤跳过。
(2)拆杆组。
从远离原动件(即杆1)进行拆分,就可以得到由杆2,3组成的RRRⅡ级杆组和Ⅰ级机构杆1。
如下图:
(3)确定机构的级别
由
(2)知,机构为Ⅱ级机构。
三.运动分析数学模型
以A为原点建立坐标系,如图:
原动件AB的转角:
φ1=0--2π
运动副A的位置坐标:
xA=0 yA=0 运动副D的位置坐标:
xD=d yD=0则运动副B的位置坐标:
xB=acosφ1yB=asinφ1
其中:
t=0:
0.001:
2*pi;
a=60;
b=90;
c=120;
d=100;
xa=0;
ya=0;
xd=d;
yd=0;
xb=a.*cos(t);
yb=a.*sin(t);
m=xd-xb;
n=yd-yb;
lbd=(m.^2+n.^2).^(1/2);
a0=2*b.*(xd-xb);
b0=2*b.*(yd-yb);
c0=b.^2+lbd.^2-c.^2;
dd=2*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^(1/2))./(a0+c0));
plot(dd)
曲柄a=50,55,60,65红蓝绿黄b=90,c=120,d=100
t=0:
0.001:
2*pi;
a=50;
b=90;
c=120;
d=100;
xa=0;
ya=0;
xd=d;
yd=0;
xb=a.*cos(t);
yb=a.*sin(t);
m=xd-xb;
n=yd-yb;
lbd=(m.^2+n.^2).^(1/2);
a0=2*b.*(xd-xb);
b0=2*b.*(yd-yb);
c0=b.^2+lbd.^2-c.^2;
dd=2*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^(1/2))./(a0+c0));
plot(dd,'r');
holdon;
gridon;
t=0:
0.001:
2*pi;
a=55;
b=90;
c=120;
d=100;
xa=0;
ya=0;
xd=d;
yd=0;
xb=a.*cos(t);
yb=a.*sin(t);
m=xd-xb;
n=yd-yb;
lbd=(m.^2+n.^2).^(1/2);
a0=2*b.*(xd-xb);
b0=2*b.*(yd-yb);
c0=b.^2+lbd.^2-c.^2;
dd=2*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^(1/2))./(a0+c0));
plot(dd,'b');
holdon;
t=0:
0.001:
2*pi;
a=60;
b=90;
c=120;
d=100;
xa=0;
ya=0;
xd=d;
yd=0;
xb=a.*cos(t);
yb=a.*sin(t);
m=xd-xb;
n=yd-yb;
lbd=(m.^2+n.^2).^(1/2);
a0=2*b.*(xd-xb);
b0=2*b.*(yd-yb);
c0=b.^2+lbd.^2-c.^2;
dd=2*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^(1/2))./(a0+c0));
plot(dd,'g');
holdon;
t=0:
0.001:
2*pi;
a=65;
b=90;
c=120;
d=100;
xa=0;
ya=0;
xd=d;
yd=0;
xb=a.*cos(t);
yb=a.*sin(t);
m=xd-xb;
n=yd-yb;
lbd=(m.^2+n.^2).^(1/2);
a0=2*b.*(xd-xb);
b0=2*b.*(yd-yb);
c0=b.^2+lbd.^2-c.^2;
dd=2*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^(1/2))./(a0+c0));
plot(dd,'y');
a=50,55,60,65红蓝绿黄
2.摇杆c=105,115,125,135红蓝绿黄a=50,b=90,d=100
t=0:
0.001:
2*pi;
a=50;
b=90;
c=105;
d=100;
xa=0;
ya=0;
xd=d;
yd=0;
xb=a.*cos(t);
yb=a.*sin(t);
m=xd-xb;
n=yd-yb;
lbd=(m.^2+n.^2).^(1/2);
a0=2*b.*(xd-xb);
b0=2*b.*(yd-yb);
c0=b.^2+lbd.^2-c.^2;
dd=2*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^(1/2))./(a0+c0));
plot(dd,'r');
holdon;
gridon;
t=0:
0.001:
2*pi;
a=50;
b=90;
c=115;
d=100;
xa=0;
ya=0;
xd=d;
yd=0;
xb=a.*cos(t);
yb=a.*sin(t);
m=xd-xb;
n=yd-yb;
lbd=(m.^2+n.^2).^(1/2);
a0=2*b.*(xd-xb);
b0=2*b.*(yd-yb);
c0=b.^2+lbd.^2-c.^2;
dd=2*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^(1/2))./(a0+c0));
plot(dd,'b');
holdon;
t=0:
0.001:
2*pi;
a=50;
b=90;
c=125;
d=100;
xa=0;
ya=0;
xd=d;
yd=0;
xb=a.*cos(t);
yb=a.*sin(t);
m=xd-xb;
n=yd-yb;
lbd=(m.^2+n.^2).^(1/2);
a0=2*b.*(xd-xb);
b0=2*b.*(yd-yb);
c0=b.^2+lbd.^2-c.^2;
dd=2*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^(1/2))./(a0+c0));
plot(dd,'g');
holdon;
t=0:
0.001:
2*pi;
a=50;
b=90;
c=135;
d=100;
xa=0;
ya=0;
xd=d;
yd=0;
xb=a.*cos(t);
yb=a.*sin(t);
m=xd-xb;
n=yd-yb;
lbd=(m.^2+n.^2).^(1/2);
a0=2*b.*(xd-xb);
b0=2*b.*(yd-yb);
c0=b.^2+lbd.^2-c.^2;
dd=2*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^(1/2))./(a0+c0));
plot(dd,'y');
c=105,115,125,135红蓝绿黄
3.连杆b=80,90,100,110红蓝绿黄a=50,c=120,d=100
t=0:
0.001:
2*pi;
a=50;
b=80;
c=120;
d=100;
xa=0;
ya=0;
xd=d;
yd=0;
xb=a.*cos(t);
yb=a.*sin(t);
m=xd-xb;
n=yd-yb;
lbd=(m.^2+n.^2).^(1/2);
a0=2*b.*(xd-xb);
b0=2*b.*(yd-yb);
c0=b.^2+lbd.^2-c.^2;
dd=2*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^(1/2))./(a0+c0));
plot(dd,'r');
holdon;
gridon;
t=0:
0.001:
2*pi;
a=50;
b=90;
c=120;
d=100;
xa=0;
ya=0;
xd=d;
yd=0;
xb=a.*cos(t);
yb=a.*sin(t);
m=xd-xb;
n=yd-yb;
lbd=(m.^2+n.^2).^(1/2);
a0=2*b.*(xd-xb);
b0=2*b.*(yd-yb);
c0=b.^2+lbd.^2-c.^2;
dd=2*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^(1/2))./(a0+c0));
plot(dd,'b');
holdon;
t=0:
0.001:
2*pi;
a=50;
b=100;
c=120;
d=100;
xa=0;
ya=0;
xd=d;
yd=0;
xb=a.*cos(t);
yb=a.*sin(t);
m=xd-xb;
n=yd-yb;
lbd=(m.^2+n.^2).^(1/2);
a0=2*b.*(xd-xb);
b0=2*b.*(yd-yb);
c0=b.^2+lbd.^2-c.^2;
dd=2*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^(1/2))./(a0+c0));
plot(dd,'g');
holdon;
t=0:
0.001:
2*pi;
a=50;
b=110;
c=120;
d=100;
xa=0;
ya=0;
xd=d;
yd=0;
xb=a.*cos(t);
yb=a.*sin(t);
m=xd-xb;
n=yd-yb;
lbd=(m.^2+n.^2).^(1/2);
a0=2*b.*(xd-xb);
b0=2*b.*(yd-yb);
c0=b.^2+lbd.^2-c.^2;
dd=2*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^(1/2))./(a0+c0));
plot(dd,'y');
b=80,90,100,110红蓝绿黄
4.机架d=85,95,105,115红蓝绿黄a=50,b=90,c=120
t=0:
0.001:
2*pi;
a=50;
b=90;
c=120;
d=85;
xa=0;
ya=0;
xd=d;
yd=0;
xb=a.*cos(t);
yb=a.*sin(t);
m=xd-xb;
n=yd-yb;
lbd=(m.^2+n.^2).^(1/2);
a0=2*b.*(xd-xb);
b0=2*b.*(yd-yb);
c0=b.^2+lbd.^2-c.^2;
dd=2*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^(1/2))./(a0+c0));
plot(dd,'r');
holdon;
gridon;
t=0:
0.001:
2*pi;
a=50;
b=90;
c=120;
d=95;
xa=0;
ya=0;
xd=d;
yd=0;
xb=a.*cos(t);
yb=a.*sin(t);
m=xd-xb;
n=yd-yb;
lbd=(m.^2+n.^2).^(1/2);
a0=2*b.*(xd-xb);
b0=2*b.*(yd-yb);
c0=b.^2+lbd.^2-c.^2;
dd=2*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^(1/2))./(a0+c0));
plot(dd,'b');
holdon;
t=0:
0.001:
2*pi;
a=50;
b=90;
c=120;
d=105;
xa=0;
ya=0;
xd=d;
yd=0;
xb=a.*cos(t);
yb=a.*sin(t);
m=xd-xb;
n=yd-yb;
lbd=(m.^2+n.^2).^(1/2);
a0=2*b.*(xd-xb);
b0=2*b.*(yd-yb);
c0=b.^2+lbd.^2-c.^2;
dd=2*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^(1/2))./(a0+c0));
plot(dd,'g');
holdon;
t=0:
0.001:
2*pi;
a=50;
b=90;
c=120;
d=115;
xa=0;
ya=0;
xd=d;
yd=0;
xb=a.*cos(t);
yb=a.*sin(t);
m=xd-xb;
n=yd-yb;
lbd=(m.^2+n.^2).^(1/2);
a0=2*b.*(xd-xb);
b0=2*b.*(yd-yb);
c0=b.^2+lbd.^2-c.^2;
dd=2*atan((b0+(a0.^2+b0.^2-c0.^2).^(1/2))./(a0+c0));
plot(dd,'y');
d=85,95,105,115红蓝绿黄
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- 哈工大 机械 原理 作业 连杆 运动 分析 02
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