哈工大机械原理大作业 连杆07.docx

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哈工大机械原理大作业连杆07

HarbinInstituteofTechnology

机械原理大作业一

课程名称：

机械原理

设计题目：

凸轮机构设计

院系：

机电学院

班级：

分析者：

学号：

指导教师：

陈明、丁刚

设计时间：

20130703

哈尔滨工业大学

一、连杆机构运动分析题目

如图1-7所示是曲柄摇块机构，曲柄长度为a，机架长度为d，点m到铰链B的距离是

，点n到m的距离是

。

试研究a、d、

、

的长度变化对n的轨迹影响规律。

二、建立坐标系

三、机构的结构分析，组成机构的基本杆组划分

该机构由机架、一个原动件AB和一个个II级杆组组成。

原动件

II级杆组RPR

四、各基本杆组的运动分析数学模型

1、原动件AB的数学模型

以点C为原点则

2、II级杆组RPR的数学模型

其中：

五、计算编程

利用MATLAB软件进行编程，程序如下：

1、当d=100,lm=40,ln=50时a的变化对轨迹的影响

fi=linspace（0,2*pi,100）;

d=[100100100100];

a=[20304050];

lm=[40404040];

ln=[50505050];

xc=[0000];

yc=[0000];

xa=[d];

ya=[0000];

fori=1:

length（d）

xb=xa（i）+a（i）*cos（fi）;

yb=ya（i）+a（i）*sin（fi）;

l2=sqrt（d（i）^2+a（i）^2+2*d（i）*a（i）*cos（fi））-lm（i）;

coss=（d（i）+a（i）*cos（fi））./（lm（i）+l2）;

sins=（a（i）*sin（fi））./（l2+lm（i））;

xn=xb-lm（i）*coss-ln（i）*sins;

yn=yb-lm（i）*sins+ln（i）*coss;

plot（xn,yn）;holdon;

axisequal;

end

2、当a=40,lm=40,ln=50时d的变化对轨迹的影响

fi=linspace（0,2*pi,100）;

d=[5070120150];

a=[30303030];

lm=[40404040];

ln=[50505050];

xc=[0000];

yc=[0000];

xa=[d];

ya=[0000];

fori=1:

length（d）

xb=xa（i）+a（i）*cos（fi）;

yb=ya（i）+a（i）*sin（fi）;

l2=sqrt（d（i）^2+a（i）^2+2*d（i）*a（i）*cos（fi））-lm（i）;

coss=（d（i）+a（i）*cos（fi））./（lm（i）+l2）;

sins=（a（i）*sin（fi））./（l2+lm（i））;

xn=xb-lm（i）*coss-ln（i）*sins;

yn=yb-lm（i）*sins+ln（i）*coss;

plot（xn,yn）;holdon;

axisequal;

end

3、当d=100，a=40,=40,ln=50时lm的变化对轨迹的影响

fi=linspace（0,2*pi,100）;

d=[100100100100];

a=[30303030];

lm=[20304050];

ln=[50505050];

xc=[0000];

yc=[0000];

xa=[d];

ya=[0000];

fori=1:

length（d）

xb=xa（i）+a（i）*cos（fi）;

yb=ya（i）+a（i）*sin（fi）;

l2=sqrt（d（i）^2+a（i）^2+2*d（i）*a（i）*cos（fi））-lm（i）;

coss=（d（i）+a（i）*cos（fi））./（lm（i）+l2）;

sins=（a（i）*sin（fi））./（l2+lm（i））;

xn=xb-lm（i）*coss-ln（i）*sins;

yn=yb-lm（i）*sins+ln（i）*coss;

plot（xn,yn）;holdon;

axisequal;

end

4、当d=100，a=40,,lm=40时ln的变化对轨迹的影响

fi=linspace（0,2*pi,100）;

d=[100100100100];

a=[30303030];

lm=[40404040];

ln=[05080110];

xc=[0000];

yc=[0000];

xa=[d];

ya=[0000];

fori=1:

length（d）

xb=xa（i）+a（i）*cos（fi）;

yb=ya（i）+a（i）*sin（fi）;

l2=sqrt（d（i）^2+a（i）^2+2*d（i）*a（i）*cos（fi））-lm（i）;

coss=（d（i）+a（i）*cos（fi））./（lm（i）+l2）;

sins=（a（i）*sin（fi））./（l2+lm（i））;

xn=xb-lm（i）*coss-ln（i）*sins;

yn=yb-lm（i）*sins+ln（i）*coss;

plot（xn,yn）;holdon;

axisequal;

end

5、a,d,lm,ln都变化时

fi=linspace（0,2*pi,100）;

d=[5070120150];

a=[20304050];

lm=[20304050];

ln=[05080110];

xc=[0000];

yc=[0000];

xa=[d];

ya=[0000];

fori=1:

length（d）

xb=xa（i）+a（i）*cos（fi）;

yb=ya（i）+a（i）*sin（fi）;

l2=sqrt（d（i）^2+a（i）^2+2*d（i）*a（i）*cos（fi））-lm（i）;

coss=（d（i）+a（i）*cos（fi））./（lm（i）+l2）;

sins=（a（i）*sin（fi））./（l2+lm（i））;

xn=xb-lm（i）*coss-ln（i）*sins;

yn=yb-lm（i）*sins+ln（i）*coss;

plot（xn,yn）;holdon;

axisequal;

end

六、结果分析

从matlab图像我们可以看出n点的轨迹是封闭图形其随a,d,lm,ln的变化而变化。

a越大封闭图形面积越大；d越大轨迹越圆；ln越大轨迹越扁；lm越大轨迹也越扁。

这对我们研究四连杆的轨迹很有帮助。