Harbin Institute of Technology
机械原理
大作业设计说明书（一）
课程名称： 机械原理
设计题目： 连杆运动分析（16）
院 系： 能源科学与工程学院
班 级： 1102201
设 计 者：
学 号：
指导教师： 赵永强 唐德威
设计时间： 2013年6月8 日
哈尔滨工业大学 1 连杆机构运动分析题目
16：如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为ACl=CEl=100mm，BCl=CDl=200mm，90BCD，构件1的角速度为10/rads，试求构件5的角位移、角速度和角加速度，并对计算结果进行分析。
2 分析过程
2.1 建立坐标系
建立以点E为原点的固定平面直角坐标系x-E-y,如图所示：
图2 机构坐标系
2.2结构分析
将构件BCD分为杆3和杆4。该机构由2个Ⅰ级杆组RR（杆1和杆5）和两个Ⅱ级杆组RRP（杆3、杆4和滑块B、D）。其中原动件为杆1。现将杆组分为如下两部分：
图1 机构运动简图
RRP
RR
图3 各级杆组 2.3 建立数学模型
2.3.1构件1、2、3的分析
原动件杆1的转角：
1=0—360。
原动件杆1的角速度：
1=.1=10/rads
原动件杆1的角加速度：
..1=0
运动副A的坐标：
0200AAxymm
运动副A的速度及加速度都为零。
构件1为BC（RRPⅡ级杆组）上滑块B的导路
滑块B的位置为：
132coscosBACxxsxl
132sinsinBACyysxl
消去s,得：
0212arcsinAl
式中： 011()sin()cosCACAAxxyy
构件3的角速度i和滑块B沿导路的移动速度D：
.211213(QsinQcos)/Q
机械原理大作业——连杆机构运动分析
1 Harbin Institute of Technology
机械原理大作业——连杆机构运动分析
课程名称： 机械原理
院 系： 能源科学与工程学院
班 级：
完 成 者：
学 号：
题 号： 16
任课教师： 丁刚
完成内容： 在完成题目计算要求的同时，扩展了内容，程序为该结构的通用程序，可解决机构在不同条件下的运动情况，文本最末为几种情况的分析
哈尔滨工业大学
16、如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为，试求构件5的机械原理大作业——连杆机构运动分析
2 角位移、角速度和角加速度，并对计算结构进行分析。
（1）、结构分析
从侧面看原机构为
此机构分为级杆组（原动件1），级杆组RRP(2号套筒、3号杆)，级杆组RRP(4号套筒、5号杆)
（2）、建立坐标系 机械原理大作业——连杆机构运动分析
3
（3）、各个杆组的运动分析
采用逆推法，从RRP杆组（4号套筒、5号杆）开始分析
已知，，，，现在假定已知，，
其中，，，即
消去，可得
可求得，也可以通过书上3-23式求得
机械原理大作业——连杆机构运动分析
4
通过正弦定理可求得
再来看看角速度关系
对于加速度，有如下关系
其中
到此4、5杆就分析完毕了，别忘记之前的假设，我假设了已知，，
为求，，，现在来分析RRP杆组（2号套筒、3号杆）
已知，，，已知，，，，
其中，，，即
消去，可得 机械原理大作业——连杆机构运动分析
5
反解，即可求得，也可以通过书上3-23式求得
通过正弦定理可求得
继续，我们来看看角速度关系
对于加速度，有如下关系
其中
Harbin Institute of Technology
机械原理大作业(一)
课程名称： 机械原理
设计题目： 连杆机构设计28
院 系：
班 级：
设 计 者：
学 号：
指导教师： 丁刚 陈明
设计时间： 2014年6月
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院 一． 题目（1-28）
如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为AB=61mm，EF=132mm，BC=CE=CD=200mm，FG=160mm，AD=152mm，AG=472mm，DG=332mm，114，构建1的角速度为110/rads，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。
二．连杆机构结构分析
该机构由包括机架在内的6个构件组成的，各构件之间运动约束都是转动副，其中，杆1为机构的原动件，杆2、3、4、5为从动件。杆2和杆3组成了1个RRR型Ⅱ级基本杆组，杆4和杆5组成了1个RRR型Ⅱ级基本杆组。
图 1 原动件 图 2 RRR型II级杆组 图表 1 RRR型II级杆组
三．组成机构各基本杆组的运动分析数学模型 1．原动件杆1的数学模型
图 4 原动件杆1
1) 位置分析
iiABiiABlyylxxsincos
2) 速度和加速度分析
将上式对时间t求导，可得速度方程：
iiABBiiABBlyydtdylxxdtdxcoscos
将上式对时间t求导，可得加速度方程:
iiiiiiABBiiiiiiABBllyydtydllxxdtxdcossinsincos222222
机械设计基础
大作业计算说明书
题目： 平面连杆机构设计
学院： 材料学院
班号：
学号：
姓名：
日期： 2014年9月30日 哈尔滨工业大学
机械设计基础
大作业任务书
题目：平面连杆机构设计 设计原始数据及要求：
() 目录1 设计题目2 设计原始数据3 设计计算说明书3.1 计算极位夹角3.2 设计制图3.3 验算最小传动角4 参考文献
1 设计题目平面连杆机构的图解法设计2 设计原始数据设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度 ，摆角 ，摇杆的行程速比系数 ，要求摇杆 靠近曲柄回转中心 一侧的极限位置与机架间的夹角为 ，试用图解法设其余三杆的长度，并检验（测量或计算）机构的最小传动角 。() 3 设计计算说明书
3.1 计算极位夹角
极位夹角
代入数值
3.2 设计制图
3.2.1 在图纸上取一点作为点，从点垂直向上引出一条长为的
线段，终点为；
3.2.2 从点在左侧引出一条与夹角为的射线；
3.2.3 以点为圆心，以为半径画圆，与射线交于点；
3.2.4 分别从 、 两点向下引两条射线，射线与夹角为，两射
线交于点，点即为曲柄的回转中心；
3.2.5 以点为圆心以 为半径画圆；
3.2.6 过点向左侧引出一条射线，射线与夹角，与圆交于点；
3.2.7 连接 ， 并量取其长度，以 为半径画圆，直线 ，与圆的
交点分别为 ，；
3.2.8 在图中量取， ，
3.3 验算最小传动角
3.3.1 在 处根据余弦定理
3.3.2 在 处根据余弦定理
所以最小传动角
4 参考文献[1]宋宝玉，王瑜，张锋主编.机械设计基础.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版，2010.[2]王瑜主编.机械设计基础大作业指导书.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2014.
