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1、键入公司名称 机械原理课程设计 键入文档副标题 p 选取日期 设计题目 连杆机构运动分析 机电工程学院1008103班H100811109学号设计者 王鹏 在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。在此处键入文档的摘要。摘要通 常是对文档内容的简短总结。哈尔滨工业大学机械原理课程设计 1、运动分析题目(12) 如图所示的六杆机构中，各构件的尺寸分别为： ， ， , = 200 = 500 = 800 ， ， ， ，求构件5上点F的位移，速度和加速 = 400 = 350 = 350 = 100 度。 2、建立坐标系 建立以点A为原点的固定平面直角系 ,哈尔滨工业大学机械原理课程设计
2、 3、对机构进行结构分析 该机构由I级杆组RR（原动件1） 、II级杆组RRR（杆2、杆3）和II级杆组PRP（滑块4及滑 块5）组成。I级杆组RR，如图2所示；II级杆组RRR，如图2所示；II级杆组PRP，如图3所示。哈尔滨工业大学机械原理课程设计 4、确定已知参数和求解流程 图1所示，规定当 时，F点纵坐标为0 = 10 （1）如图2所示，已知原动件杆1的转角， = 0360 = cos = sin （2）如图3所示，已知B，D两点坐标分别为 和 （ , ）（ , ） 利用方程组 可以求解出C点坐标 （ ） 2 + ( ) 2 = 2 ( ) 2 + ( ) 2 = 2 （3）如图4所示
3、，已知C点坐标、 、 、 利用几何关系可以求解出E点坐标 同时，当 时，可以求出杆EF长，记为 = 10 进而，可以求出F点坐标，即F点位移 （4）利用导数的定义与其物理意义 = + 2 = + 2 + 2 利用上述公式，选取适当的步长h，利用F点位移就可以得出速度与加速度哈尔滨工业大学机械原理课程设计 5、用VC 编程 #include #include #define pi 3.14159265358979323846 /定义全局变量 double Lab,Lbc,Lcd,Xf,Xd,Yd;/定义已知位置量 double Wab;/定义角速度量 /定义被调用函数 void Ccorner
4、(double *a,double *b,double c);/声明C点坐标函数求解函数 void Pcorner (double *a,double *b,double c,double d,double e);/声明P点坐标函数求解函 数 double Kcd (double a,double b);/声明CD直线倾斜角求解函数 /主函数 main () Lab=0.200;Lbc=0.500;Lcd=0.800;Xf=0.400;Xd=0.350;Yd=0.350;/赋位置量值Wab=100;/赋角速度值/未知几何与位置参量double Xb,Yb;/定义B点坐标double Xc,Yc
5、;/定义C点坐标double Ye;/定义E点纵坐标double Xp,Yp;/定义瞬心p点坐标double Lef;/定义bp,cp,ef,bd杆长double Yf720;/定义F点纵坐标/未知速度参量double Vf720;/定义EF杆速度/未知加速度参量double Af720;/定义加速度/其余参量double o=10*pi/180,k,k1;/主动杆角度变量与CD杆倾斜角double t=1*pi/180/100;/时间参量，用定义法求速度与加速度int i;/循环控制变量哈尔滨工业大学机械原理课程设计/主函数主体/求位移量for (i=0;i=361;i+)/准备几何量Xb=
6、Lab*cos(o), Yb=Lab*sin(o);Ccorner (/求C点坐标Pcorner (/求瞬心P点坐标k=Kcd (Xp,Yp);/求CD杆倾斜角/求解位移量（规定主动杆10度为Yf零点）if (i=0)k1=k;Lef=tan(k1)*Xd+Yd;/ef杆长Ye=tan(k)*Xd+Yd;Yfi=Ye-Lef;o=o+1*pi/180;/用定义求速度for (i=1;i=361;i+)Vfi=(Yfi+1-Yfi-1)/(2*t);/用定义求加速度for (i=1;i=361;i+)Afi=(Yfi+1-2*Yfi+Yfi-1)/pow(t,2);/输出语句for (i=1;i
7、=180;i+)printf (“%d,%lf,%lf,%lf,t“,i+10,Yfi*1000,Vfi,Afi);printf (“%d,%lf,%lf,%lfn“,i+190,Yfi+180*1000,Vfi+180,Afi+180);哈尔滨工业大学机械原理课程设计 /C点坐标值函数 void Ccorner(double *a,double *b,double c)/中间参数i=(pow(Lcd,2)-pow(Lbc,2)+pow(Lab*sin(c),2)-pow(Yd,2)+pow(Lab*cos(c),2)- pow(Xd+Xf),2)/(2*(Lab*cos(c)-Xd-Xf);
8、j=(Lab*sin(c)-Yd)/(Lab*cos(c)-Xf-Xd);x=pow(j,2)+1;y=2*(Xf+Xd)*j-2*i*j-2*Yd;z=pow(i,2)-2*(Xf+Xd)*i+pow(Xf+Xd),2)+pow(Yd,2)-pow(Lcd,2);*b=(-y+sqrt(pow(y,2)-4*x*z)/(2*x);*a=i-j*(*b); /求瞬心P点坐标函数 void Pcorner(double *a,double *b,double c,double d,double e)/中间参量a1=tan(e),a2=(d-Yd)/(c-Xd-Xf);b1=b2=-1;c1=0,
9、c2=(c*(d-Yd)/(c-Xd-Xf)-d;i=a1*b2-b1*a2;j=c1*b2-b1*c2;k=a1*c2-c1*a2;*a=j/i;*b=k/i; /CD杆倾斜角 double Kcd(double a,double b)/Xp,Yp double k1;/中间参量k1=-atan (b-Yd)/(a-Xd-Xf);return k1; 6、计算结果（程序计算结果附在图像之后）哈尔滨工业大学机械原理课程设计 6.1 位移、速度、加速度的图像 点F的位移线图如图5所示。 （ ） () （ ） 点F的速度线图如图6所示。 （ ） () （/ ） 点F的加速度线图如图7所示。 （ ）
10、 () （/ 2 ）哈尔滨工业大学机械原理课程设计 6.2 程序计算结果 角度 位移 （mm） 速度 （m/s） 加速度 （m/s 2 ） 角度 位移 （mm） 速度 （mm/s ） 加速度 （m/s 2 ） 11 1.877424 10.809411 602.318447 191 -16.405044 -7.929395 403.164163 12 3.773196 10.912622 580.393892 192 -17.782844 -7.858408 410.290064 13 5.686648 11.011891 557.140416 193 -19.148146 -7.786195
11、 417.208490 14 7.617071 11.106984 532.545785 194 -20.500739 -7.712793 423.920098 15 9.563717 11.197667 506.601231 195 -21.840418 -7.638237 430.425538 16 11.525794 11.283703 479.301640 196 -23.166986 -7.562564 436.725474 17 13.502472 11.364856 450.645736 197 -24.480251 -7.485809 442.820593 18 15.4928
12、78 11.440890 420.636249 198 -25.780027 -7.408008 448.711622 19 17.496096 11.511568 389.280068 199 -27.066134 -7.329197 454.399338 20 19.511173 11.576658 356.588380 200 -28.338399 -7.249411 459.884582 21 21.537112 11.635926 322.576787 201 -29.596655 -7.168684 465.168272 22 23.572877 11.689145 287.265
13、408 202 -30.840742 -7.087054 470.251414 23 25.617393 11.736089 250.678956 203 -32.070504 -7.004553 475.135112 24 27.669545 11.776540 212.846797 204 -33.285792 -6.921218 479.820582 25 29.728181 11.810281 173.802977 205 -34.486464 -6.837081 484.309157 26 31.792111 11.837106 133.586249 206 -35.672384 -6.752179 488.602299 27 33.860111 11.856813 92.240035 207 -36.843419 -6.666544 492.701606
