機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)--基于矢量圖解法的平面六桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析

1、<p>　　機(jī) 械 原 理 課 程 設(shè) 計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)題目：基于矢量圖解法的平面六桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析</p><p>　　姓 名： </p><p>　　專業(yè)班級： </p><p&

2、gt;　　學(xué) 號： </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　目 錄1</b></p>

3、<p><b>　　一、設(shè)計(jì)說明2</b></p><p>　　二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及數(shù)據(jù)2</p><p>　　1.構(gòu)件位置的確定及相應(yīng)尺寸3</p><p><b>　　2.速度分析3</b></p><p><b>　　3.加速度分析5</b></p

4、><p><b>　　三、數(shù)據(jù)匯總9</b></p><p><b>　　四、參考文獻(xiàn)10</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)說明</b></p><p>　　機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析，是指原動件的運(yùn)動規(guī)律已知時(shí)，求解其余構(gòu)件的運(yùn)動規(guī)律，確定指定構(gòu)件上點(diǎn)的位移、軌跡、速度與加速度。

5、</p><p>　　對機(jī)構(gòu)作運(yùn)動分析的方法很多，本課程設(shè)計(jì)采用矢量方程圖解法。</p><p>　　對機(jī)構(gòu)作運(yùn)動分析的目的是確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動空間、檢驗(yàn)相關(guān)構(gòu)件的運(yùn)動規(guī)律是否符合設(shè)計(jì)要求以及為構(gòu)件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)、運(yùn)動副的尺寸設(shè)計(jì)提供計(jì)算慣性力與慣性力矩的參數(shù)。</p><p>　　矢量方程圖解法，也稱相對運(yùn)動圖解法，其依據(jù)的原理是將動點(diǎn)的運(yùn)動劃分為伴隨參考構(gòu)件的運(yùn)動以及相

6、對于參考構(gòu)件的運(yùn)動。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容及數(shù)據(jù)</b></p><p>　　圖（a）為一平面六桿機(jī)構(gòu)，主動件1的桿長r1=AB=0.122m, =40°，角速度ωL=10rad/s，機(jī)架6上的h1=AC=0.280m，h2=0.164m，比例尺μl=實(shí)際尺寸/圖上尺寸=2。試用相對運(yùn)動圖解法求移動從動件5的速度V5與加速度a5。</p

7、><p>　　圖（a）AUTOCAD繪制圖 </p><p>　　1.構(gòu)件位置的確定及相應(yīng)尺寸</p><p>　　由圖（a）得導(dǎo)桿3上B、C兩點(diǎn)之間的實(shí)際長度 = 381.6mm，C、D兩點(diǎn)之間的實(shí)際長度 =167.45mm; B、C兩點(diǎn)之間的圖上長度BC=190.8mm , C、D兩點(diǎn)之間的圖上長度CD=83.7mm 。</p><p>&

8、lt;b>　　2.速度分析</b></p><p>　　列出方程，進(jìn)行分析，對兩個(gè)位置點(diǎn)的分析。</p><p>　?。?）根據(jù)兩構(gòu)件上重合點(diǎn)之間的速度合成原理，得導(dǎo)桿3上的B3點(diǎn)與滑塊2上的B2點(diǎn)之間的速度方程為：</p><p>　　= + </p><p><b>　?。?）式</b

9、></p><p>　　（2）根據(jù)兩構(gòu)件上重合點(diǎn)之間的速度合成原理及已知條件，速度分析應(yīng)由B點(diǎn)開始，滑塊2上的B2點(diǎn)的速度為：</p><p>　　===100.122=1.22 m/s</p><p>　　其方向垂直于AB，指向與的轉(zhuǎn)向一致。</p><p>　?。?）取速度比例尺，=實(shí)際速度（m/s）/圖上尺寸（m）=10。取任意一

10、點(diǎn)作為作圖的起點(diǎn)，作，由</p><p>　　= （2）式 </p><p>　　可得：=/=100.122/10=0.122m=122mm，</p><p>　　作BC，作//CD，得交點(diǎn)，如圖（b）所示。</p><p>　　圖（b）

11、AUTOCAD繪制圖 </p><p>　　從圖（b）中量取=107.57mm，= 57.54mm。由</p><p>　　= （3）式</p><p>　　可得：=/=107.5710 / 381.6=2.82rad/s,方向?yàn)轫槙r(shí)針；</p><p><b>　　再由: </b

12、></p><p>　　= （4）式</p><p><b>　　可得:相對速度</b></p><p>　　==57.54mm 10 =575.4mm/s。</p><p>　　由構(gòu)件2、3之間無相對轉(zhuǎn)動，所以，=。導(dǎo)桿3上點(diǎn)的速度：</p>

13、<p>　　== 2.82 167.45mm=472.2mm/s</p><p>　　（4）對D5點(diǎn)進(jìn)行速度分析：</p><p>　　從動件5上的點(diǎn)與導(dǎo)桿3的點(diǎn)之間的速度方程為 ：</p><p>　　= + </p><p><b>　?。?）式</b></p><p>

14、　　從動件5上的點(diǎn)與導(dǎo)桿3的點(diǎn)之間的速度方程為</p><p>　　= + 。 （6）式</p><p><b>　　由：</b></p><p>　　= （7）式</p><p><b>　　可得：</b&

15、gt;</p><p>　　=/=472.2/10mm=47.22mm ，</p><p>　　點(diǎn)的速度矢量為，過點(diǎn)作//CD，過點(diǎn)平行于從動件5的運(yùn)動方向，得交點(diǎn)。于是，得從動件5的速度</p><p>　　==48.0410 =480 mm/s</p><p>　　== 9.8910=99mm/s。</p><p>

16、;<b>　　3.加速度分析</b></p><p>　　根據(jù)兩構(gòu)件重合點(diǎn)之間的加速度合成原理，得重合點(diǎn)、之間的加速度方程為：</p><p>　　= + = + + + </p><p><b>　?。?）式</b></p><p>　　根據(jù)兩構(gòu)件重合點(diǎn)之間的加速度合成原理

17、，得重合點(diǎn)、之間的加速度，</p><p>　　方程為 = + = + + + 。</p><p><b>　　其中、與分別為:</b></p><p><b>　　===12.2m/</b></p><p>　　==2.822×0.3816 m/=3000mm/</p>

18、<p>　　=2=2×2.82×575.4 m/=3249mm/</p><p><b>　　方向?yàn)檠剞D(zhuǎn)90°。</b></p><p>　　取加速度比例尺=實(shí)際加速度（m/）/圖上尺寸（m）=100,取任意一點(diǎn)作為作圖的起點(diǎn)，如圖（c）所示。</p><p>　　圖（C）AUTOCAD繪制圖

19、</p><p>　　作，=/= 12200/100 =122mm ；</p><p>　　作，=/= 3249/100 =32.49mm ；</p><p><b>　　過作；</b></p><p>　　過點(diǎn)作，=/=30mm；</p><p>　　過作，與的交點(diǎn)為。連，表示。</p&

20、gt;<p>　　為此，相對加速度= = 77.58×100mm/ =7758mm/；</p><p>　　導(dǎo)桿3上點(diǎn)的切向加速度:</p><p>　　= =25.05×100mm/=2505mm/；</p><p>　　導(dǎo)桿3上點(diǎn)的加速度= =39.08×100mm/=3908mm/；</p><

21、p>　　導(dǎo)桿3上點(diǎn)的加速度= = 17.15×100mm/=1715mm/。 </p><p>　　圖（d）AUTOCAD繪制圖 </p><p><b>　　點(diǎn)的加速度分析</b></p><p>　　重合點(diǎn)、 之間的加速度方程為：</p><p>　　= + + +

22、 </p><p><b>　　(9)式 </b></p><p><b>　　注：先求，再求</b></p><p>　　重合點(diǎn)、 之間的加速度方程為</p><p><b>　　= +++ 。</b></p><p><b>　　其

23、中與分別為：</b></p><p>　　=2=2×2.82×99mm/= 558.36mm/，</p><p>　　方向?yàn)檠剞D(zhuǎn)90°，如圖（d）所示。</p><p><b>　　由/=/=/得</b></p><p>　　==3908×(167.45/381.6)

24、mm/ =1714.87mm/，</p><p>　　為此，點(diǎn)的加速度== 17.15mm；</p><p><b>　　過點(diǎn)作表示，</b></p><p>　　== 558.36/100mm=5.6mm ；</p><p>　　過點(diǎn)作，過作，得交點(diǎn)。</p><p><b>　　于是

25、，得相對加速度</b></p><p>　　== 12.03×100mm/ =1203mm/ ；</p><p><b>　　從動件5的加速度</b></p><p>　　===5.51×100mm/=551mm/。</p><p>　　從動件5的在一個(gè)周期內(nèi)的位移、速度與加速度如圖（e）