机械原理课程设计 六杆机构分析.doc

机械原理
课程设计说明书

设计题目：六杆机构运动分析

学院：工程机械学院
专业：机械设计制造及其自动化
班级：25041004
设计者：25041004
指导老师：张老师

日期：2013年01月07日

12

目录

1. 课程设计题目以及要求————————————————————3

2. 运用辅助软件对结构进行结构分析———————————————4

3. 数据收集以及作图———————————————————————11

4. 总结————————————————————————————17

六杆机构运动分析

1、分析题目
对如图5所示的六杆机构进行运动与动力分析，各构件长度、滑块5的质量G、构件1转速n1、不均匀系数δ的已知数据如表5所示。
2、分析内容
（1）对机构进行结构分析：
（2）绘制滑块D的运动线图（即位移、速度和加速度线图）：
（3）绘制构件3和4的运动线图（即角位移、角速度和角加速度线图）：
（4）绘制S4点的运动轨迹。

图5

表5
方案号
LCD
mm
LEC
mm
y
mm
LAB
mm
LCS4
mm
n 1
r/min
1
975
360
50
250
400
23.5
2
975
325
50
225
350
33.5
3
900
300
50
200
300
35

（一） 对机构进行结构分析
选取方案三
方案号
LCD
mm
LEC
mm
y
mm
LAB
mm
LCS4
mm
n 1
r/min
3
900
300
50
200
300
35

对六杆机构进行运动分析：
（1）原始数据的输入：

（2）基本单元的选取及分析：

（3）各点运动参数:

（4）长度变化参数

（5）各构件角运动参数：

（二）滑块D的运动线图（位移-速度-加速度线图）：

（三）构件3的运动线图（角位移-角速度-角加速度线图）：

（四）构件4的运动线图（角位移-角速度-角加速度线图）：

（五）S4点的运动轨迹：

（六）数据收集以及作图
（1）滑块D点x、y方向的运动参数如表6.1所示

表6..1
位置
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
位
移
X
1188.097
1187.376
1058.394
848.5281
680.2758
607.9142
606.0113
651.5314
734.6896
848.5281
980.0058
1105.089
1188.097
Y
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
速
度
X
332.4289
-434.0533
7293.698
-1466.08
-831.5157
-222.7902
169.5616
457.6898
699.4701
879.648
933.0263
776.3062
332.4289
Y
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
加
速
度
X
-4255.382
-6281.231
-4679198
2533.081
4920.073
3387.318
2265.425
1834.254
1530.378
911.9092
-264.7796
-2020.469
-4255.382
y
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

由上表可以得到D点运动线图如图6.1所示

图6.1

（2）构件3的运动参数如表6.2所示

表6.2

位置
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
角位移
φ
14.03624
-16.10211
-50.93532
-90
230.9353
196.1021
165.9638
139.1066
114.1333
90
65.86674
40.89339
14.03624
角速度
ω
-3.4496
-3.947138
-4.561904
-4.886933
-4.561904
-3.947138
-3.4496
-3.1416
-2.981412
-2.93216
-2.981412
-3.1416
-3.4496
角加速度
ɛ
-2.789002
-4.130385
-3.972855
-6.092957
3.972855
4.130385
2.789002
1.582846
0.7038764
2.368942
-0.703876
-1.582846
-2.789002

由上表得构件3的运动线图如图6.2所示

图6.2

（3）构件4的运动参数如表6.3所示

表6.3

位置
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
角位移
φ
-4.63715
5.304571
14.99956
19.471122
14.99956
5.304571
-4.63715
-12.60438
-17.70998
-19.47122
-17.70998
-12.60438
-4.63715
角速度
ω
1.119198
1.269533
0.992103
1.253846
-0.9921031
-1.269533
-1.119198
-0.8111576
-0.4265414
-1.775216
0.4265414
0.1811158
1.119198
角加速度
ɛ
1.768468
0.031558
-4.448388
-8.443604
-4.448388
0.031558
1.768468
2.468482
2.88811092
3.039697
2.881092
2.468482
1.768468

由表6.3参数可得构件4的运动线图如图6.3所示

图6.3

（4）S4点x、y方向的运动参数如表6.4所示
表6.4
位置
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
位移
X
590.0608
586.9459
478.8375
282.8427
100.7192
10.48452
7.975251
65.99134
163.1245
282.8427
408.4406
519.5487
590.0608
Y
48.50713
-55.47002
755.287
-200
-155.287
-55.47002
48.50713
130.9307
182.5194
200
182.5194
130.9307
48.50713
速度
X
278.1398
-363.6323
-1139.637
-1466.08
-985.5764
-293.2113
223.8507
563.8953
777.3222
879.648
855.1742
670.1007
278.1398
Y
-669.3207
-758.4576
-574.98
-8.42273
574.98
758.4576
669.3207
474.9653
243.7962
7.905602
-243.7962
-474.9653
-669.3207
加
速
度
X
-3592.063
-5316.593
-4799.736
844.3604
4920.073
4351.956
2928.744
1896.326
1108.512
303.9697
-686.6455
-1958.397
-3592.063
y
-1118.368
70.54837
2730.937
4776.623
2730.937
70.54837
-1118.368
-1531.544
-1679.939
-1719.512
-1679.939
-1531.544
-1118.368
（七）总结：
六杆机构的运动分析相比课本上的平面四杆机构来说难度大些，而且是用辅助软件进行运动分析，这看起来似乎难度更大。但是通过对辅助软件的认真学习，以及运用课本知识以及类比例题进行操作，充分显示出计算机辅助软件的作用。我们通过对运动机构的基本杆件的划分以及分析，虽然在操作过程中我们有分歧，有尝试，有错误，但是最终在老师的指导下以及周围同学的帮助下顺利完成任务。通过六杆机构的运动分析，使我们对四杆机构有了进一步的认识，也让我们尝到使用计算机辅助分析的甜头。