六连杆机构运行与动力分析

机 械 原 理 课 程 设 计 说 明 书 设计题目： 六连杆机构运行与动力分析 院 系： 工程机械学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班级学号： 设计者 ： 指导教师： 2 0 1 4 年 0 1 月 1 1 日 2 题目 45 （方案 5） 目录 一．机构分析 3 1 分析题目 3 2.分析内容 3 二．分析过程 4 1 机构的结构分析 4 2.平面连杆机构运动分析和动态静力分析 5 3 机构的运动分析 8 4 机构的动态静力分析 18 第三部分：体会心得 29 3 1.分析题目 对如图1 所示六杆机构进行运动与动力分析。各构件长度、构件3、4 绕质心的转动惯量如表 1 所示，构件1 的转动惯量忽略不计。构件1、3、4、5 的质量 G1、G3、G4、G5，作用在构件5 上的阻力P工作、P空程，不均匀系数 δ 的已知数值如表 2 所示。构件3、4 的质心位置在杆长中点处。 2.分析内容 （1）对机构进行结构分析； （2）绘制滑块 F 的运动线图（即位移、速度和加速度线图）； （3）绘制构件3 角速度和角加速度线图（即角位移、角速度和角加速度线图）； （4）各运动副中的反力； （5）加在原动件1 上的平衡力矩； （6）确定安装在轴 A 上的飞轮转动惯量。 图1 六杆机构 表 1 设计数据（一） 方案号 LDF (mm) LCE (mm) LCD (mm) LAB (mm) LAC (mm) n1 r/min JS3 kg.m2 JS4 kg.m2 3 510 575 170 140 375 80 0.22 0.16 表 2 设计数据（二） 方案号 G1 (kg) G3 (kg) G4 (kg) G5 (kg) P工作 (N) P空程 (N) δ 3 14 75 55 80 1400 140 1/40 4 二.分析过程： 通过CAD制图软件制作的六杆机构运动简图： 图2 六杆机构 CAD所做的图是严格按照题所给数据进行绘制的。并机构运动简图中活动构件的序号从1开始标注，机架的构件序号为0。每个运动副处标注一个字母，该字母既表示运动副，也表示运动副所在位置的点，在同一点处有多个运动副，如复合铰链处或某点处既有转动副又有移动副时，仍只用一个字母标注。见附图2所示。 1.机构的结构分析 如附图1所示，建立直角坐标系。机构中活动构件为1、2、3、4、5，即活动构件数n=5。A、B、C、D、F处运动副为低副（5个转动副，2个移动副），共7个，即Pl=7。则机构的自由度为：F=3n-2Pl=3Χ 5-2Χ 7=1。 拆基本杆组：（1）标出原动件1，其转角为φ1,，转速为n1，如附图3-a所示；（2）试拆出Ⅱ级杆组2—3，为RPR杆组，如附图3...