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1、哈工大机械原理大作业连杆机构说明书连杆机构运动分析1.运动分析题目（19）如图1所示机构，已知机构各构件的尺寸为AB=112mm，β=90°，AD=264mm，DG=278mm，EF=116mm，FG=24mm，BC=CE=CD=200mm，构件1的角速度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。图12.机构的结构分析，组成机构的基本杆组划分该构件由Ι级杆组RR（机架、原动件1）、Ⅱ级杆组RRR（杆2、杆3）和Ⅱ级杆组RRR（杆4、杆5）组成。杆
2、组如图2所示：图212哈工大机械原理大作业连杆机构说明书3.各基本杆组的运动分析数学模型3.1.原动件1已知原动件1的转角ψ1=0~360°，初始角度δ=0°，原动件1的角速度ω1=10rad/s，角加速度ε=0.所以运动副A的位置坐标为：XA=264mm,YA=0mm运动副A的速度：vXA=0,vYA=0，运动副A的加速度：aXA=0,aYA=0，原动件杆1长度：lAB=112mm。则可得B点位置方程：XB=XA+lABcosψ1,YB=XA+lABsinψ1。对上述位移公式求导可得B点速度方程：VXB
3、=VXA-ω1lsinψ1,VYB=VYA+ω1lcosψ1再求导得B点加速度方程：aXB=εXA-ω12lABcosψ1-εlABsinψ1，aYB=εYA-ω12lABsinψ1+εlABcosψ13.2Ⅱ级杆组RRR（杆2、杆3）运动副D点位置坐标XD=0，YD=0，该点的速度、加速度均为0，杆BC长lBC=200mm，杆CD长lCD=200mm。可求得BC杆相对于X轴正方向转角：ψ2=2arctan以及CD杆相对于X轴正方向转角：ψ3=arctan式中，A0=2lBC（XD-XB）,B0=2lBC
4、（YD-YB）,C0=,求导可得BC杆ω2，ε2和CD杆ω3，ε3。则运动副C的位置坐标为：XC=XB+lBCcosψ2，YC=YB+lBCsinψ2求导得到vXc、vYC以及aXC、aYC。3.3构件2上点E的运动可以认为BE为1级机构，则点E的位置方程为：XE=XB+lBEcosψ2，YE=YB+lBEsinψ2点E的速度方程：vxE=vxB–ω2lBEsinψ2,vyE=vyB+ω2lBEcosψ2点E的加速度方程：12哈工大机械原理大作业连杆机构说明书axE=axB-ω22lBEcosψ2-α2l
5、BEsinψ2,ayE=aYB-ω22lBEsinψ2+α2lBEcosψ23.4Ⅱ级杆组RRR（杆4、杆5）运动副E点位置方程、速度、加速度由3.3可知，则杆EF长LEF=116mm，杆FG长LGF=28mm。可求得EF杆相对于X轴正方向转角Ψ4=2arctanFG杆相对于X轴正方向转角Ψ5=arctan其中A1=2lEF（XG-XE）,B1=2lEF（YG-YE）,C1=,求导可得EF杆ω5，ε5和CD杆ω5，ε5，则运动副F的位置坐标为XF=xE+lEFcosψ4，YF=YE+lEFsinψ4最后求
6、导得到vXF、vYF以及aXF、aYF。题目所要求的，构件5的角位移、角速度和角加速度，即为运动副F的角位移Ψ5，ω5和ε5。4.建立坐标系建立以点D为原点、AD为x轴的固定平面直角坐标系D-xy，如图2所示。图212哈工大机械原理大作业连杆机构说明书5.计算编程OptionExplicit'定义自变量DimxA,yA,vxA,vyA,axA,ayAAsDoubleDimxB,yB,vxB,vyB,axB,ayBAsDoubleDimxC,yC,vxC,vyC,axC,ayCAsDoubleDimxD,y
7、D,vxD,vyD,axD,ayDAsDoubleDimxE,yE,vxE,vyE,axE,ayEAsDoubleDimxF,yF,vxF,vyF,axF,ayFAsDoubleDimxG,yG,vxG,vyG,axG,ayGAsDoubleDimlab,lbc,lcd,lce,lef,lfgAsDouble'杆的长度Dimlbd,lde,legAsDouble'距离DimdeltAsDouble'构件1的初始角位移Dimfab,fbc,fcd,fef,ffg,fbd,fegAsDouble'角位移Dim
8、wab,wbc,wcd,wef,wfgAsDouble'杆的角速度Dimeab,ebc,ecd,eef,efgAsDouble'杆的角加速度Dimcos_cdbAsDouble'角CDB的余弦值DimfcdbAsDouble'角CDBDimcos_fgeAsDouble'角FGE的余弦值DimffgeAsDouble'角FGEDimCi,Cj,Si,Sj,G1,G2,G3AsDoubleDimCii,Cjj,Sii,Sjj,G
