机械原理大作业连杆机构

HarbinInstituteofTechnology大作业设计说明书课程名称：机械原理设计题目：连杆机构设计院系：机电工程学院班级：1208108设计者：孟铃涵学号：1120810816设计时间：2014-6-9哈尔滨工业大学课程设计说明书1.连杆题目（16）：如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为==100ACCEllmm，==200BCCDllmm，90BCD，构件1的角速度为1=10/wrads，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。1.1机构的运动分析AB为原动件，AB转动通过转动导杆机构带动杆BCD转动，BCD转动通过转动导杆机构带动杆DE摆动。1.2机构的结构分析杆组可以划分为一个RRI级杆组（杆1）、RRPII级杆组（滑块2,杆3）、RPRII级杆组（滑块4,杆5）哈尔滨工业大学课程设计说明书1）RRI级杆组1：2）RRPII级杆组2,3：3）RPRII级杆组4,5：哈尔滨工业大学课程设计说明书1.3机构各杆组的运动分析数学模型1）RRI级杆组1：B点位移方程：abab·cos·sinBAabBAabxxlyylB点速度方程：xBxAabababyByAabababvvlSinvvlCosB点加速度方程：22cossinxBxAababAByByAababABaalaal2）RRPII级杆组2,3：以A点为参考点-y-yCosCAabCAabAO（x-x）Sin（）0.5abMOCos2=tan()++1bcabMOarcMO+BCbcbclCosxx+BCbcbclSinyy-=BAabsCosxx1xAxCababQvvwsSin2=+yAyCababQvvwsCos3=+bcbcabbcbcabQlSinSinlCosCos123-+=ababbcQSinQCoswQ123()+()=-bcbcbcbcsQlCosQlSinvQ224=--2bcabbcbcabsababQwlCoswsCosvwSin哈尔滨工业大学课程设计说明书225=--2bcabbcbcabsababQwlSinwsSinvwCOs45=-+bcababQSinQCOs3）RPRII级杆组4,5：22()()deDEDElxxyyarctanarctanarctanarctan20.5yDEdeDEDEdeDEDEdeDEDEdeDEdedeyyxxyyxxyyxxyyxx第一象限第二象限第三象限第四象限轴正半轴1.5y轴负半轴yDdexDdededevCosvSinl2yDdedededededexDxDyDdeaCosaSinvCosvSinwl1.4机构各杆组的编程1）对RRI级杆组1：:xB=lab*Cos(fab)yB=lab*Sin(fab)vxB=-wab*lab*Sin(fab)vyB=wab*lab*Cos(fab)axB=-wab^2*lab*Cos(fab)-eab*lab*Sin(fab)ayB=-wab^2*lab*Sin(fab)+eab*lab*Cos(fab)哈尔滨工业大学课程设计说明书1)对RRPII级杆组2,3：A0=(xC-xA)*Sin(fab)-(yC-yA)*Cos(fab)M0=0.5*Cos(fab)fi=Atn(M0/Sqr(-M0*M0+1))+fabxB=xC+lbc*Cos(fbc)yB=yC+lbc*Sin(fbc)s=(xB-xA)/Cos(fab)Q1=vxA-vxC-wab*s*Sin(fab)Q2=vyA-vyC+wab*s*Cos(fab)Q3=lbc*Sin(fbc)*Sin(fab)+lbc*Cos(fbc)*Cos(fab)wbc=(-Q1*Sin(fab)+Q2*Cos(fab))/Q3vs=-(Q1*lbc*Cos(fbc)+Q2*lbc*Sin(fbc))/Q3Q4=wbc^2*lbc*Cos(fbc)-wab^2*s*Cos(fab)-2*vs*wab*Sin(fab)Q5=wbc^2*lbc*Sin(fbc)-wab^2*s*Sin(fab)+2*vs*wab*Cos(fab)ebc=(-Q4*Sin(fab)+Q5*Cos(fab))2）对RPRII级杆组4,5：lde=Sqr((xD-xE)^2+(yD-yE)^2)IfxDxEAndyDyEThen'第一象限fde=Atn((yD-yE)/(xD-xE))ElseEndIfIfxDxEAndyD=yEThen'第二象限fde=Atn((yD-yE)/(xD-xE))+piElseEndIfIfxDxEAndyDyEThen'第三象限fde=Atn((yD-yE)/(xD-xE))+piElse哈尔滨工业大学课程设计说明书EndIfIfxDxEAndyD=yEThen'第四象限fde=Atn((yD-yE)/(xD-xE))+2*piElseEndIfIfxD=xEAndyDyEThen'y轴正向fde=0.5*piElseEndIfIfxD=xEAndyDyEThen'y轴负向fde=1.5*piElseEndIfwde=(vyD*Cos(fde)-vxD*Sin(fde))/ldeede=((ayD*Cos(fde)-axD*Sin(fde)-2*(vxd*Cos(fde)+vyd*Sin(fde))*wde)/lde2.计算编程以A为坐标原点，建立坐标系计算编程，源代码如下：OptionExplicit'定义自变量DimxAAsDouble'点A的坐标，速度，加速度DimyAAsDoubleDimvxAAsDoubleDimvyAAsDoubleDimaxAAsDoubleDimayAAsDoubleDimxBAsDouble'点B的坐标，速度，加速度DimyBAsDouble哈尔滨工业大学课程设计说明书DimvxBAsDoubleDimvyBAsDoubleDimaxBAsDoubleDimayBAsDoubleDimxCAsDouble'点C的坐标，速度，加速度DimyCAsDoubleDimvxCAsDoubleDimvyCAsDoubleDimaxCAsDoubleDimayCAsDoubleDimxDAsDouble'点D的坐标，速度，加速度DimyDAsDoubleDimvxDAsDoubleDimvyDAsDoubleDimaxDAsDoubleDimayDAsDoubleDimatdAsDoubleDimadnAsDoubleDimxEAsDouble'点E的坐标，速度，加速度DimyEAsDoubleDimvxEAsDoubleDimvyEAsDoubleDimaxEAsDoubleDimayEAsDoubleDimlbcAsDouble'杆BC的长度DimlcdAsDouble'杆CD的长度DimfabAsDouble'杆AB的角位移DimfbcAsDouble'杆BC的角位移DimfdeAsDouble'杆DE的角位移哈尔滨工业大学课程设计说明书Dimfj1AsDouble'循环变量DimwabAsDouble'杆AB的角速度DimwbcAsDouble'杆BC的角速度DimwdeAsDouble'杆DE的角速度DimeabAsDouble'杆AB的角加速度DimebcAsDouble'杆BC的角加速度DimedeAsDouble'杆DE的角加速度DimlabAsDouble'AB的距离DimldeAsDouble'DE的距离DimsAsDouble's的长度DimvsAsDouble's的速度DimQ1AsDouble'RRP中的Q1DimQ2AsDouble'RRP中的Q2DimQ3AsDouble'RRP中的Q3DimQ4AsDouble'RRP中的Q4DimQ5AsDouble'RRP中的Q5DimA0AsDouble'杆组的中间变量DimM0AsDoubleDimpiAsDouble'圆周率DimpaAsDouble'角度与弧度转换的系数DimiAsDouble'循环变量PrivateSubForm_Load()'赋值Form1.WindowState=2lbc=200lcd=200wab=10eab=0xA=0yA=0哈尔滨工业大学课程设计说明书vxA=0vyA=0axA=0ayA=0xC=0yC=-100vxC=0vyC=0axC=0ayC=0xE=0yE=-200vxE=0vyE=0axE=0ayE=0pi=4*Atn(1)pa=pi/180fj1=0EndSubPrivateSubCommand1_Click()SetPicture1.Picture=NothingPicture1.Scale(-20,8)-(400,-2)Picture1.Line(-20,0)-(400,0)'XPicture1.Line(0,8)-(0,-2)'YFori=-20To400Step50'X轴坐标Picture1.DrawStyle=2Picture1.Line(i,8)-(i,-2)哈尔滨工业大学课程设计说明书Picture1.CurrentX=i-10:Picture1.CurrentY=0Picture1.PrintiNextiFori=-2To8Step1'Y轴坐标Picture1.DrawStyle=2Picture1.Line(-20,i)-(400,i)Picture1.CurrentX=-10:Picture1.CurrentY=iPicture1.PrintiNextiForfj1=0To360Step0.01fab=fj1*paCallRRPCallRPRPicture1.PSet(fj1,fde),vbRedNextfj1EndSubPrivateSubCommand2_Click()SetPicture2.Picture=NothingPicture2.Scale(-20,30)-(400,-4)Picture2.Line(-20,0)-(400,0)'XPicture2.Line(0,30)-(0,-4)'YFori=0To360Step30'X轴坐标Picture2.DrawStyle=2Picture2.Line(i,30)-(i,-4)Picture2.CurrentX=i-10:Picture2.CurrentY=0Picture2.PrintiNextiFori=-4To30Step4'Y轴坐标哈尔滨工业大学课程设计说明书Picture2.Line(0,i)-(400,i)Picture2.CurrentX=-20:Picture2.CurrentY=iPicture2.PrintiNextiForfj1=0To360Step0.01fab=fj1*paCallRRPCallRPRPicture2.PSet(fj1,wde),vbRedNextfj1EndSubPrivateSubCommand3_Click()'杆5的角加速度SetPicture3.Picture=NothingPicture3.Scale(-20,10000)-(400,-20000)Picture3.Line(-20,0)-(400,0)'XPicture3.Line(0,10000)-(0,-20000)'YFori=0To360Step30'X轴坐标Picture3.DrawStyle=2Picture3.Line(i,10000)-(i,-20000)Picture3.CurrentX=i-10:Picture3.CurrentY=0Picture3.PrintiNextiFori=-20000To10000Step250