四连杆机运动学分析
基于AMAMS 四连杆机构运动学分析
摘要利用计算机对机械设计的必然趋势。
该文简述利用机构设计与分析软件ADAMS对曲柄连杆进行设计与分析。
仿真得到的机构运动学特性，与理论计算结果吻合较好，可为曲轴连杆的优化和改进设计提供依据。
关键词：机构分析、曲柄连杆、ADAMS软件目录摘要 (1)一、工程背景 (3)1.1研究对象简介 (3)1.2ADMAS软件 (3)二、四连杆机构原理 (5)2.1基本概念 (5)2.2 平面四杆机构的基本特性 (5)2.2.1曲柄存在条件 (5)2.2.2急回特性及行程速比系数K (6)2.2.3压力角和传动角 (8)2.2.4 死点 (9)三、ADAMS求解动力学基本原理 (10)3.1AMAMS求解原理 (10)3.2仿真计算过程 (11)四、仿真模型建立 (13)五、仿真结果与分析 (15)参考文献 (20)一、工程背景1.1研究对象简介四连杆机构在通用机械、纺织、食品、印刷等工业领域有着广泛的应用，是机构运动弹性动力学的一个主要研究对象。
连杆机构高速运行时，在外力与惯性力作用下，构件会发生不可忽略的振动。
为提高轨迹精度，减小振动，使机构能够准确、高效的工作，必须对这种有害的振动响应加以控制。
目前基于四连杆机构振动特性分析的机构运动弹性动力学研究正日趋完善，但如何改善机构的动态特性，有效地抑制弹性机构的有害振动，是机构学界面临的一个重要的研究课题。
1.2ADMAS软件ADAMS，即机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc。
)开发的虚拟样机分析软件。
目前，ADAMS己经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用。
根据1999年机械系统动态仿真分析软件国际市场份额的统计资料，ADAMS软件销售总额近八千万美元，占据了51%的份额。
ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库，约束库，力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学，运动学和动力学分析，输出位移，速度，加速度和反作用力曲线。
契贝谢夫四连杆机构的优化设计与应用
契贝谢夫四连杆机构的优化设计与应用
契贝谢夫四连杆机构是一种常用的机构，其由四根连杆和一个滑块组成。
契贝谢夫四连杆机构的优化设计和应用可以涉及以下方面：
1. 运动学分析和优化设计：可以通过对契贝谢夫四连杆机构的运动学特性进行分析和优化设计，以提高机构的性能。
通过优化连杆的长度和角度，可以实现所需的运动轨迹和位移，并最小化驱动力和摩擦损失。
2. 动力学分析和优化设计：可以通过对契贝谢夫四连杆机构的动力学特性进行分析和优化设计，以实现所需的力学性能。
通过优化连杆的惯量和刚度，可以提高机构的响应速度和精度，并最大限度地减小振动和动态载荷。
3. 结构强度分析和优化设计：可以通过对契贝谢夫四连杆机构的结构强度进行分析和优化设计，以确保机构在工作过程中的安全和可靠性。
通过优化连杆的剖面和材料，可以提高机构的承载能力和抗疲劳性，以应对不同工况和环境的要求。
4. 仿真和测试分析：可以通过使用计算机辅助设计和仿真软件，对契贝谢夫四连杆机构进行仿真分析，并验证优化设计的有效性。
同时，可以进行实际测试和试验，以验证优化设计参数和模型的准确性和可行性。
契贝谢夫四连杆机构在工程上有广泛的应用，例如在机械工程中可以应用于机器人、汽车发动机、传输机器和减速器等领域。
在机械设计和制造过程中，优化设计和应用契贝谢夫四连杆机构可以提高机械系统的性能、效率和可靠性。
此外，契贝谢夫四连杆机构也可以应用于模拟和教学实验，用于解决实际问题和培养学生的设计和创新能力。
液压支架四连杆机构设计及运动学分析
01 引言
03 参考内容
目录
02 机构设计
引言
液压支架是煤矿井下综采工作面的重要设备之一，用于支撑顶板和护帮，以 保证作业安全。四连杆机构是液压支架的重要组成部分，对支架的支撑力和稳定 性有着重要影响。本次演示将介绍液压支架四连杆机构的设计及运动学分析，旨 在为优化支架性能提供理论支持。
在仿生机器人的研究领域中，四足仿生马机器人是一种非常经典的案例。四 足动物，尤其是马，具有非常优异的运动性能和适应能力，因此模仿其运动特征 的机器人具有广泛的应用前景。本次演示将介绍一种凸轮连杆组合机构驱动的四 足仿生马机器人的构型设计与运动学建模分析。
该仿生马机器人主要由凸轮连杆组合机构、驱动装置和四肢关节等组成。其 中，凸轮连杆组合机构是机器人的核心组成部分，其作用是模拟马腿部的运动特 征，包括马腿的伸展和收缩。驱动装置则是控制凸轮连杆组合机构运动的关键部 件，其作用是提供动力，使机器人可以自主运动。四肢关节则是连接凸轮连杆组 合机构和驱动装置的枢纽，其作用是传递运动和动力。
1、降低摩擦损失：减少活塞、连杆和曲轴之间的摩擦是提高内燃机效率的 重要途径。我们可以采用低摩擦材料和润滑技术来降低摩擦损失。
2、优化结构布局：通过改变活塞、连杆和曲轴的结构布局，可以改善力的 传递路径，提高机构的稳定性和效率。例如，可以改变活塞形状、连杆长度和曲 轴半径等参数来优化结构布局。
3、精确控制燃烧过程：燃烧过程是内燃机工作的核心过程之一。通过精确 控制燃烧过程，可以优化燃烧效率，减少废气排放。例如，可以通过精确控制燃 油喷射、点火时间和进气流量等参数来优化燃烧过程。
4、优化冷却系统：内燃机的冷却系统对于保证其正常运行和延长使用寿命 具有重要意义。通过优化冷却系统的设计，可以降低内燃机的温度，减少热损失， 提高效率。例如，可以通过优化散热器、冷却风扇和循环管道等部件的设计来优 化冷却系统。
课程设计--刚性四连杆变幅机构的运动分析与综合四连杆组合臂架式门座起重机
题目一：刚性四连杆变幅机构的运动分析与综合四连杆组合臂架式门座起重机：第四组数据：目录一、起重机械的概述二、门座起重机的部分机构介绍一）起升机构二）回转机构三）运行机构三、门座起重机的变幅机构一）变幅机构简介二）变幅机构的类型与特点四、刚性四连杆变幅机构的运动分析与综合一）机械运动分析的目的和方法二）图解法分析轨迹和速度三）用MATLAB进行四杆变幅机构结构参数分析五、小结六、参考文献一、起重机械的概述起重机械是用来对物料进行起重、运输、装卸或安装等作业的设备。
它是现代化生产必不可少的重要机械设备，对于减轻繁重的体力劳动、提高劳动生产率和实现生产过程的机械化、自动化以及改善人民的物质、文化生活需要都具有重大的意义。
起重机械在工况企业、港口码头、车站仓库、建筑工地、海洋开发、宇宙航行灯各个工业部门都有广泛应用。
它不仅可以作为辅助生产设备，完成原料、半成品、成品的装卸、搬运，进行机电设备的安装、维修，而且也是一些生产过程（如钢铁冶金生产）工艺操作中的必需设备。
在各种不同类型中的起重机中，门座起重机是我国研制最早、一种重要而又具有代表性的回转类型的有轨运行式起重机，它因具有能让运输车辆顺利通过的门架结构而得名。
门座起重机的工作机构具有较高的运转速度，起升速度可达1.17m/s，变幅速度可达0.92m/s，使用率高，每昼夜可达22h，台时效率也很高，一般可达100t/h以上；它的结构是立体的，不多占用码头的面积，具有高大的门架和较长距离的伸臂，因而具有较大的起升高度和工作幅度，能满足港口、码头、船舶和车辆的机械化装卸、转载，充分使用港口、码头场地，适应船舶的空载、满载作业，以及地面车辆的通行要求；还具有高速灵活、安全可靠的装卸能力，对提高装卸生产率，减轻繁重的体力劳动都具有重大的意义。
但门座起重机也有它的缺点，如造价高，用钢铁材料多，要较大的电力供给，一般轮压较大，需要坚固的地基，附属设备也较多，如变电所、电缆、地道、坑道、电源等。
四连杆机构运动学分析——张海涛
四连杆机构运动学分析——张海涛四连杆机构运动学分析使用ADAMS 建立如图1所示的四连杆机构，二杆长150mm ，三杆长500mm ，四杆长450mm ，二杆的转动速度为πrad/s ，二杆初始角度为90度。
用Matlab 建立该系统的运动约束方程，计算结果，并与ADAMS 仿真结果进行对比。
图1 四杆机构一、位置分析1、由地面约束得到：{R x 1=0R y 1=0θ1=02、由O 点约束得：{ R x 2?l 22cos θ2=0R y 2?l 22sin θ2=0 二杆三杆四杆O 点A 点B 点C 点3、由A 点约束得：{ R x 2+l 22cos θ2?R x 3+l 32cos θ3=0R y 2+l 22sin θ2?R y 3+l 32sin θ3=0 4、由B 点约束得：{ R x 3+l 32cos θ3?R x 4+l 42cos θ4=0R y 3+l 32sin θ3?R y 4+l 42sin θ4=0 5、由C 点约束得：{ R x 4+l 4cos θ4?l 5cos θ1=0R y 4+l 42sin θ4?l 5sin θ1=0 6、由二杆驱动约束得：θ2?ω2=0积分得：θ2?θ02?ω2t =0由上面九个方程组成此机构的运动约束方程，用Matlab 表示为：fx=@(x)([x(1);x(2);x(3);x(4)-l2/2*cos(x(6));x(5)-l2/2*sin(x(6));x(4)+l2/2*cos(x(6))-x(7)+l3/2*cos(x(9));x(5)+l2/2*sin(x(6))-x(8)+l3/2*sin(x(9));x(7)+l3/2*cos(x(9))-x(10)+l4/2*cos(x(12));x(8)+l3/2*sin(x(9))-x(11)+l4/2*sin(x(12));x(10)+l4/2*cos(x(12))-x(1)-l5;x(11)+l4/2*sin(x(12))-x(2);x(6)-w*i-zhj0;]);x(1) x(2) x(3) x(4) x(5) x(6) x(7) x(8) x(9) x(10) x(11) x(12)分别表示R x 1、R y 1、θ1、R x 2、R y 2、θ2、R x 3、R y 3、θ3、R x 4、R y 4、θ4。
四连杆机构运动分析
游梁式抽油机是以游梁支点和曲柄轴中心的连线做固定杆，以曲柄，连杆和游梁后臂为三个活动杆所构成的四连结构。
1.1四连杆机构运动分析：图1复数矢量法： 为了对机构进行运动分析，先建立坐标系，并将各构件表示为杆矢量。
结构封闭矢量方程式的复数矢量形式：3121234i i i l e l e l e l ϕϕϕ+=+ (1)应用欧拉公式cos sin i e i θθθ=+将(1)的实部、虚部分离，得1122433112233cos cos cos sin sin sin l l l l l l l ϕϕϕϕϕϕ+=+⎫⎬+=⎭(2)由此方程组可求得两个未知方位角23,ϕϕ。
当要求解3ϕ时，应将2ϕ消去可得2222234134313311412cos 2cos()2cos l l l l l l l l l l ϕϕϕϕ=++---- (3)解得2223tan(/2)()/()B A B C A C ϕ=+-- (4)33233sin arctancos B l A l ϕϕϕ+=+ (5)其中：411112222323cos sin 2A l l B l A B l l C l ϕϕ=-=-++-=(4)式中负号对应的四连杆机构的图形如图2所示，在求得3ϕ之后，可利用(5)求得2ϕ。
图2由于初始状态1ϕ有个初始角度，定义为01ϕ，因此，我们可以得到关于011t ϕϕω=+，ω是曲柄的角速度。
而通过图形3分析，我们得到OA 的角度0312πθϕϕ=--。
因此悬点E 的位移公式为||s OA θ=⨯，速度||ds d v OA dt dtθ==，加速度2222||dv d s d a OA dt dt dtθ===。
图3已知附录4给出四连杆各段尺寸，前臂AO=4315mm ，后臂BO=2495mm ，连杆BD=3675mm ，曲柄半径O ’D=R=950mm ，根据已知条件我们推出''||||||||OO O D OB BD +>+违背了抽油系统的四连结构基本原则。
铰链四连杆机构的运动学
铰链四连杆机构的运动学1. 连杆的位置和速度研究如图所示的机构。
当角度θ1和θ2给定时，θ3和θ4由下式给出：L 2cos θ2+L 3cos θ3-L 4cos θ4-L 1cos θ1=0L 2sin θ2+L 3sin θ3-L 4sin θ4-L 1sin θ1=0 （1）为方便起见，令θ1=0。
如果连杆２的角速度给定，则连杆３和连杆４的角速度分别是：ω3=)sin()sin(4333422θθθθω--L L ω４=)sin()sin(3443222θθθθω--L L其中θ3，θ4由公式（1）得到。
连杆2端部的线速度是Ｖ2=Ｌ2ω2，连杆端部的线速度 是：Ｖ４=Ｌ4ω4=Ｖ2)sin()sin(3432θθθθ--每一速度在角速度ωj 的方向上分别垂直于杆Ｌj 。
连杆3和连杆4的角加速度是：a 3=)sin()cos()cos()sin(43324434233242222422θθωθθωθθωθθ---+-+--L L L L a La 4=)sin()cos()cos()sin(43423343244232222322θθωθθωθθωθθ---+---L L L L a L用代数求解法可以从式（1）直接获得θ3和θ4的表达式，但很烦琐。
应该使用fsolve 函数来求解。
例 铰链四杆机构的位置、速度和加速度的图形化表示在L 1=0.8，L 2=2，L 3=2,L 4=3的情况下，画出连杆3的方向，在另一幅图绘出速度比V 4/V 2和ω2=4 rad/s 及2α=5 rad/s 2时的加速度4α。
首先创建函数FourBarPosition ，函数fsolve 通过它确定θ3和θ4。
这样，function t=FourBarposition(th,th2,L2,L3,L4,L1) t=[L2*cos(th2)+L3*cos(th(1))-L4*cos(th(2))-L1；… L2*sin(th2)+L3*sin(th(1))-L4*sin(th(2))]； 其中th(1)=θ3,th=θ4。
四连杆机构运动分析
四连杆机构运动分析
1、组装零件：
---放置第一个零件常采用缺省；
---连接零件可采用销钉连接方式（机构能运动）；
2、进入机构运动环境
---应用程序|机构---
---编辑|重新连接--- /检查装配情况
---运行（连接组件）---是（确认）---
3、观察机构中的体
---视图|加亮主体--- /绿色表示为地体
4、拖动模型
---单击‘拖动’按钮---
---任选四连杆上一点，拖动鼠标进行拖动---
---单击中建，结束拖动---
5、建立伺服电机
---选择‘伺服电动机’按钮---
---定义电机名称，运动轴--- /若装配正确，运动处都会出现
运动轴
---定义电机速度、加速度--- /可单击图像查看
6、仿真运动过程
---单击‘机构分析’按钮---
---选择‘运动学’分析类型，单击‘运行’观察运动情况---
7、回放并保存结果
单击‘回放’按钮可以进行回放；
8、产生分析测量结果
---分析|测量，打开‘测量结果’---
---单击‘新建’按钮（在测量栏中），打开‘测量定义’--- ---选择测量点，测量分量，坐标系---确定---
/测量点可以是零件端点，基准点，几何点
---单击画图，可以绘制结果图形---
9、产生轨迹曲线
---插入|轨迹曲线---
---选择点---确定---
/零件顶点，几何点可以产生轨迹，基准点不能产生轨迹，可以在模型树种中右键零件‘打开’|草绘，绘制几何点；。
基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析
基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析1.引言机械四连杆机构是一种常见的机械结构，它由四个连杆组成，通过转动连接在一起，能够实现复杂的运动。
对于这种机构的运动行为进行仿真分析，可以帮助工程师们更好地理解其工作原理和性能特点，为设计优化和控制提供可靠的理论基础。
本文将介绍基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析的方法和结果，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
2.问题描述机械四连杆机构的运动仿真分析主要涉及以下几个问题：首先是机构的运动学特性，包括连杆的运动轨迹、角度、速度和加速度等；其次是机构的力学特性，包括连杆的受力情况、驱动力和阻力等；最后是机构的动力学特性，包括连杆的动力学模型、运动过程中的能量转换和损耗等。
通过分析这些问题，可以全面了解机械四连杆机构的运动规律和工作性能，为相关工程设计和控制优化提供重要参考。
3.基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析方法ADAMS（Adams Dynamics）是一款专业的多体动力学仿真软件，可以对多体机械系统的运动行为进行模拟和分析。
基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析主要包括以下几个步骤：建立模型、设定运动和约束条件、进行仿真计算、分析结果并优化设计。
3.1 建立模型首先需要在ADAMS软件中建立机械四连杆机构的三维模型，包括连杆、连接点、驱动装置等。
通过软件提供的建模工具，可以简单快速地绘制出机构的几何结构，并添加材料、质量、惯性等物理属性，为后续的仿真计算做好准备。
3.2 设定运动和约束条件在建立好模型后，需要设定机械四连杆机构的运动和约束条件。
通过ADAMS软件提供的运动学分析工具，可以简单地定义连杆的转动角度、线速度和角速度等运动参数，同时添加约束条件，限制机构的运动范围和姿态，以保证仿真计算的准确性和可靠性。
3.3 进行仿真计算设定好运动和约束条件后，即可进行仿真计算。
ADAMS软件提供了理想化模拟和实验数据验证两种仿真方式，可以根据需求选择合适的方法进行计算。
四连杆抽油机传动机构的运动学及动力学分析
伐 （ ７ ）
‘ ０ １ 麓 Ｉ‘ ｉ ０ ｃ３ 。 ） ｃ ＋０ ｌ １（ 厶 ＝ ４】 ３ 曲＋ ｏ口 ｓ ㈤
ｌ ｉ０ ３ｎ ｓ ｃ 。 ０ ｓ －，ｉ ｔｓ ０ ｎ
又可求得各构件的角加速度ｃ 、伐 、０ 、 。 ｘ ｃ ，
１ ． ２动力 学分 析 由于在 四根 杆 中，Ａ 杆受 载较 大 ，且ＡＦ Ｆ 杆为
１１３加 速 度 分 析 ．．
再对 （ ） 、 （ ） 中各 式分 别两边 求 导 ： ５ ６
ｆｏ “ 一 ？。 。 ２ Ｊ ｃ
∞
－
ｓ０ ｌｏ ２ ＝ ／ｎ ＋ｃ ０ ４ｃ ｜ ２ ２ ｓ０ －ｓ０ Ｉ ｓ（＋ ｎ ∞ ０ｃ ｌ ４ ｔ ｃ ２ ｉ ｏ ｘ
’
｛ Ｏ ｌ＋Ｙ ｉ Ｙ ４＋ Ｙ ∞＋ ｒ十 ｓ＋：ｃ ｃ ＝ｎ ｓ０ ０Ｘ ， ｃｎ ２ ：ｏ ｃｉ ‘ ＝ｓ ０
｛ １ ， ３ 。 －ｃＯ ｃ － ｏ３ ， ｌ ｓ ｌ ，
ｔ 。＝｝ｓｎ ｙ ｙ ｌｉ Ｏ ＝！ｓｎ ３÷ Ｙ ｔｉ０ ｙ
（ ４）
并根 据 图中 几何 、角 度 关系 求得 各 角 度 ０ 、
０２ 、 ０ ３ ０４ 、 。
１１ 速 度 分析 ．． ２
对 （ ）、 （ ）中各式分 别两 边求 导 ： ３ ４
１ 建立连 杆机构 的数学模型
１１ ． 运动 学 分析
１１１ 置分析 ． 位 ．
｛ ０ｚ—‘曲０ ｆｓｏ ‘ ｉ０ 】 ，ｎ ２２ ０ ２ ｃ ｓ ４ １ｅ ｃ 咄 ｃ ｎ ４ ｏ ｓ ｉ
在 油 田开 采 中 ，抽 油 机 使 用 量 大 ，市 场 前 景 广 阔 。但 抽 油 机 是 油 田最 大 的 耗 能 设备 ， 能源 浪 费 问题 严 重 。现 用 新 型抽 油 机 大 多 仅仅 通 过优 化 四连 杆机 构 的 参 数 ， 效 率提 高 幅度 不大 。 通 过 改 变 结 构 ，设 计 新 型 抽 油机 来 提 高 其 效 率 ， 达 到 节 能 目的具 有 远 大 发 展 前 景 ［。本 文 以新 型 节 能 四 １ 】 连 杆抽 油 机 （ 利 号 ：Ｚ ２ ０ ２ １ １ ４ ．）的传 专 Ｌ ０ ８ ０ ９ ３ ２６ 动 机 构 为 研 究 对 象 ， 旨在 为 该 机 构 的进 一 步 研 究 提 供 基 础 。该 四连 杆 变 形 比例 机 构 是 新 型 节 能 抽 油 机 的核 心 部 件 ，文 中通 过 对 该 四连 杆 变 形 比例 机 构 的解 析 ， 以牛 顿 力 学 为 基 础 ，建 立 机 构 运 动 学 、动 力 学 方 程 ，并 在 此 基 础 上 ，对 该 传 动 机 构 进 行 实 例 验 证 ，充 分 肯 定 了该 机 构 原 理 正 确 ，体 现 了其 自身 的节 能优 势 ，研 究 该 种 新 型 节 能 抽 油 机 的传 动机 构 ，有重 大 的现 实意 义 。
四杆机构运动分析
四杆机构运动分析四杆机构是一种常见的机械结构，由四根杆件组成，通过铰链连接。
四杆机构的运动分析是机械工程中重要的一环，可以帮助我们理解机构的运动特性和用途。
四杆机构有多种形式，如平行四连杆机构、交叉四连杆机构等。
在运动分析过程中，我们通常关注机构的连杆长度、铰链位置和运动轨迹等方面。
首先，我们可以通过连杆长度关系来确定机构的运动特性。
根据连杆长度的不同，四杆机构可以实现直线运动、旋转运动、摇杆运动等。
连杆长度决定了机构的运动范围和速度，可以通过运动学分析方法进行计算和模拟。
其次，铰链位置对机构运动有很大的影响。
铰链的位置决定了杆件之间的相对运动方式，如平行四连杆机构中的对外运动、交叉四连杆机构中的对内运动。
通过确定铰链位置，我们可以进一步分析机构的运动规律和应用。
另外，机构的运动轨迹也是运动分析的重点之一、运动轨迹描述了机构任意一点在运动过程中的位置变化。
通过分析运动轨迹，我们可以得出机构的最大行程、最大速度、加速度等参数，并且可以根据运动轨迹来优化机构的设计，满足特定的工程要求。
在进行四杆机构运动分析时，我们可以利用运动学分析方法，如广义坐标法、矢量法、逆运动学法等。
通过建立运动方程和约束方程，可以得出机构的运动规律和参数。
此外，计算机辅助设计软件和仿真系统也可以帮助我们进行四杆机构的运动分析。
通过输入机构的参数和初始条件，可以模拟机构的运动过程，观察各个杆件的位置、速度和加速度等变化情况。
四杆机构的运动分析对于机械设计和工程实践都具有重要的意义。
它可以帮助我们了解机构的运动特性，优化机构的设计，提高机械系统的性能和效率。
同时，运动分析也是机械工程师在机构设计和动力传动中常用的工具，通过运动分析可以得到有效的设计参数和工作条件。
四杆机构的运动分析是机械工程师必备的技术之一，也是机械工程教育中的重要内容。
平行四连杆机构的原理
平行四连杆机构的原理
一、机构组成
1.固定杆件：用于固定机构的位置，并提供支撑和稳定的作用。
2.连接杆件：主要包括连杆和摇杆两种杆件，用于连接其他杆件并传
递力和运动。
3.节点：杆件连接的交叉点，是机构运动的核心部分。
4.关节：由节点连接的连接方式，常见的有铰链连接和滑动连接。
二、运动分析
1.静态分析：
静态分析主要考虑机构在静止状态下，杆件间的几何关系和力学平衡。
根据杆件的长度和角度，可以得到机构的拉伸和挤压力，从而确定机构在
静止时的结构稳定性。
2.动态分析：
动态分析主要研究机构在运动过程中的速度、加速度等动力学特性。
通过运动学方法，可以推导出连杆的角速度和角加速度，并进一步得到节
点的速度和加速度。
经过大量计算和分析，可以获得机构在不同工况下的
运动轨迹和力学性能。
三、应用领域
1.工业机械领域：
2.机器人领域：
3.汽车工程领域：
平行四连杆机构被应用于汽车悬挂系统和发动机机构中。
汽车悬挂系统使用平行四连杆机构可以实现悬挂装置的平稳运动和减震效果，提高汽车的行驶舒适性和稳定性。
发动机机构通过平行四连杆机构的运动，实现节气门的打开和关闭，控制发动机的进气和排气过程。
四、总结
平行四连杆机构是一种常见的机动装置，通过杆件的相对运动实现机构的工作。
它的原理是通过静态和动态分析来研究机构的运动特性，并应用于工业、机器人和汽车工程等多个领域。
平行四连杆机构的运动稳定性和精度高，具有较广泛的应用前景。
四连杆机构的运动分析方法
1,定义两个固定夹板-"刚性接合"
2,定义两块连接板-"刚性接合"
3,定义连接板与手柄-"刚性接合"
4,定义连接板-"刚性接合"
5,定义连接板与夹板旋转轴-"螺钉接合",选择驱动角度,点击确定
6,定义夹板与压臂旋转轴-"螺钉接合",不选择驱动角度,点击确定
7,定义两种连接板旋转轴-"螺钉接合",不选择驱动角度,点击确定
8,定义压臂与内连接板旋转轴-"螺钉接合",不选择驱动角度,点击确定
8,固定夹板-选择"固定",点击夹板实体即可跳出可运动模拟的对话窗
9,点击"使用命令进行模拟"-方框内图标,跳出如图对话框.。
毕业设计 刚性四连杆变幅机构的运动分析与综合
专业课课程设计刚性四连杆变幅机构的运动分析与综合专业机械设计制造及其自动化班级机设一班学号0810111316姓名胡继武成绩教师李克勤刘小鹏2011 年12 月20 日目录一，设计步奏二，门座起重机概述三，变幅机构四，运动分析五，设计小结六，参考文献一、设计步骤1、起重机械概述2、比较几种变蝠机构，各自特点等3、四连杆式变幅机构的运动学分析（解析表达式）4、用matlab软件将吊点轨迹、水平分速度、变幅力矩等曲线绘出（能力强的同学可做加速度分析内容——可加分）5、设计小结6、参考文献二、门座起重机概述1.简史门座起重机是随着港口事业的发展而发展起来的1890年,第一次将幅度不可变的固定式可旋转臂架型起重机装在横跨于窄码头上方的运行式半门座上，成为早期的港用半门座起重机随着码头宽度的加大,门座和半门座起重机并列发展，并普遍采用俯仰臂架和水平变幅系统。
第二次世界大战后，港用门座起重机迅速发展为便于多台起重机对同一条船进行并列工作,普遍采用了转动部分与立柱体相连的转柱式门座起重机(图1[转柱式门座起重机]),或转动部分通过大轴承与门座相连的滚动轴承式支承回转装置,以减小转动部分的尾径,并采用了减小码头掩盖面（门座主体对地面的投影）的门座结构。
在发展过程中，门座起重机还逐步推广应用到作业条件与港口相近的船台和水电站工地等处。
2.分类按用途可分为3类：①装卸用门座起重机:主要用于港口和露天堆料场，用抓斗或吊钩装卸。
起重量一般不超过25吨，不随幅度变化。
工作速度较高，故生产率常是重要指标。
②造船用门座起重机：主要用于船台、浮船坞和舣装现场，进行船体拼接、设备舣装等吊装工作，用吊钩作为吊具。
最大起重量达300吨,幅度大时起重量相应减小。
有多档起升速度，吊重轻时可提高起升速度。
有些工作机构还备有微动装置，以满足安装要求。
门座高度大者，可适应大起升高度和大幅度作业的要求，但工作速度较低，作业生产率不高。
③建筑安装用门座起重机：主要用在水电站进行大坝浇灌、设备和预制件吊装等，一般用吊钩。
四连杆机构原理
四连杆机构原理四连杆机构是一种常用的机械传动装置，它由四个连杆组成，能够实现复杂的运动轨迹和机械动作。
四连杆机构广泛应用于各种机械设备中，如发动机、机械臂、汽车悬挂系统等。
在本文中，我们将深入探讨四连杆机构的原理及其工作原理。
首先，让我们来了解四连杆机构的结构。
四连杆机构由四个连杆组成，分别是主动连杆、从动连杆和两个曲柄连杆。
主动连杆和从动连杆通过曲柄连杆连接在一起，形成一个闭合的连杆链条。
曲柄连杆通过曲柄轴与主动连杆和从动连杆连接，使得整个机构能够实现旋转和直线运动。
四连杆机构的工作原理是基于连杆的几何关系和运动学原理。
当曲柄轴旋转时，曲柄连杆会带动主动连杆和从动连杆进行相对运动。
通过合理设计连杆的长度和位置，可以实现不同的运动轨迹和机械动作。
例如，可以通过四连杆机构实现直线运动、往复运动、转动运动等多种运动形式。
四连杆机构的运动轨迹是一个复杂的曲线，它可以通过几何分析和运动学原理来进行描述。
在设计四连杆机构时，需要考虑各个连杆的长度、角度和位置关系，以及曲柄轴的旋转速度和方向。
通过合理的设计和计算，可以实现所需的运动轨迹和机械动作。
除了运动轨迹的设计，四连杆机构还需要考虑其工作稳定性和传动效率。
稳定性是指在运动过程中，连杆不会发生过大的振动和变形，保证机构能够正常工作。
传动效率是指机构在能量传递过程中的损耗情况，需要通过合理的设计和选择材料来提高传动效率。
总的来说，四连杆机构是一种重要的机械传动装置，它能够实现复杂的运动轨迹和机械动作。
通过合理的设计和计算，可以实现所需的运动形式和工作效果。
在实际的机械设计中，四连杆机构有着广泛的应用前景，可以满足各种机械设备的需求。
综上所述，四连杆机构的原理和工作原理是基于连杆的几何关系和运动学原理，通过合理的设计和计算，可以实现所需的运动轨迹和机械动作。
在实际的机械设计中，四连杆机构有着广泛的应用前景，能够满足各种机械设备的需求。
基于UG软件的四连杆运动仿真分析
基于UG软件的四连杆运动仿真分析UG软件是一款常用的CAD（计算机辅助设计）软件，它能够帮助工程师进行各种模型的建立、装配和分析。
在机械领域，UG软件被广泛应用于各类机械零部件的设计和仿真。
本文将就UG软件的四连杆运动仿真分析进行探讨，并详细介绍其原理、步骤及应用场景。
一、四连杆的基本概念四连杆是一种机械传动机构，由四条杆件和四个旋转副构成。
其中两条较长的杆件在一端旋转固定，称为地杆，另外两条较短的杆件同样旋转固定，称为摇杆。
四连杆的动作主要靠摇杆的运动驱动，使机械系统完成各种工作。
四连杆的工作原理强调套路重复的动作，即摇杆先向一个方向运动，然后再向另一个方向运动，执行往复的动作。
二、四连杆的运动仿真分析原理在使用UG软件进行四连杆运动仿真分析之前，我们需要了解一些基本原理。
首先，我们需要清楚地知道四连杆的各个参数，包括地杆长度、摇杆长度、连杆长度和摇杆旋转轴的位置等。
其次，我们还需要明确四连杆运动的动力学方程，即四个杆件的位置和速度之间的关系。
最后，我们需要掌握运动分析的方法，以便根据四连杆的参数和动力学方程，计算出各个杆件的位置和速度。
三、四连杆运动仿真分析的步骤1. 创建机械结构模型我们首先需要在UG软件中创建四连杆的机械结构模型，包括四连杆的杆件和旋转副等。
在创建过程中，需要设置结构的初始参数，如地杆长度、摇杆长度、连杆长度、摇杆旋转轴的位置等。
此外，还需要定义四连杆的运动路径和工作条件。
2. 定义杆件约束与运动学关系在创建四连杆的模型后，需要对杆件进行约束和位移关系的定义。
我们需要选择恰当的杆件，对其进行约束设置，确定其运动的自由度，以达到正确的运动效果。
同时，还需要定义杆件之间的运动学关系，解决各个杆件之间的相互作用问题。
3. 进行四连杆运动仿真完成约束和位移关系的设置后，我们就可以开始进行四连杆运动仿真。
在进行仿真前，我们需要确定仿真方案和仿真参数，如仿真时间、仿真速度和仿真环境等。
四连杆机运动学讲解
栏杆机四杆机构运动学分析1 四杆机构运动学分析1.1 机构运动分析的任务、目的和方法曲柄摇杆机构是平面连杆机构中最基本的由转动副组成的四杆机构，它可以用来实现转动和摆动之间运动形式的转换或传递动力。
对四杆机构进行运动分析的意义是：在机构尺寸参数已知的情况下，假定主动件（曲柄）做匀速转动，撇开力的作用，仅从运动几何关系上分析从动件（连杆、摇杆）的角位移、角速度、角加速度等运动参数的变化情况。
还可以根据机构闭环矢量方程计算从动件的位移偏差。
上述这些内容，无论是设计新的机械，还是为了了解现有机械的运动性能，都是十分必要的，而且它还是研究机械运动性能和动力性能提供必要的依据。
机构运动分析的方法很多，主要有图解法和解析法。
当需要简捷直观地了解机构的某个或某几个位置的运动特性时，采用图解法比较方便，而且精度也能满足实际问题的要求。
而当需要精确地知道或要了解机构在整个运动循环过程中的运动特性时，采用解析法并借助计算机，不仅可获得很高的计算精度及一系列位置的分析结果，并能绘制机构相应的运动线图，同时还可以把机构分析和机构综合问题联系起来，以便于机构的优化设计。
1.2 机构的工作原理在平面四杆机构中，其具有曲柄的条件为：a.各杆的长度应满足杆长条件，即：最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和。
b.组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆，且其最短杆为连架杆或机架（当最短杆为连架杆时，四杆机构为曲柄摇杆机构；当最短杆为机架时，则为双曲柄机构）。
三台设备测绘数据分别如下：第一组(2代一套)四杆机构L1=125.36mm，L2=73.4mm，L3=103.4mm，L4=103.52mm最短杆长度+最长杆长度(125.36+73.4) <其余两杆长度之和(103.4+103.52)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-1 II-1型栏杆机机构测绘及其运动位置图第二组(2代二套)四杆机构L1=125.36mm，L2=50.1mm，L3=109.8mm，L4=72.85mm最短杆长度+最长杆长度(125.36+50.1) <其余两杆长度之和(109.8+72.85)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-2 II-2型栏杆机机构测绘及其运动位置图第三组(3代)四杆机构L1=163.2mm，L2=64.25mm，L3=150mm，L4=90.1mm最短杆长度+最长杆长度(163.2+64.25) <其余两杆长度之和(150+90.1)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-3 III型栏杆机机构测绘及其运动位置图在如下图1所示的曲柄摇杆机构中，构件AB为曲柄，则B点应能通过曲柄与连杆两次共线的位置。
四连杆机运动学分析
栏杆机四杆机构运动学分析1 四杆机构运动学分析机构运动分析的任务、目的和方法曲柄摇杆机构是平面连杆机构中最基本的由转动副组成的四杆机构，它可以用来实现转动和摆动之间运动形式的转换或传递动力。
对四杆机构进行运动分析的意义是：在机构尺寸参数已知的情况下，假定主动件（曲柄）做匀速转动，撇开力的作用，仅从运动几何关系上分析从动件（连杆、摇杆）的角位移、角速度、角加速度等运动参数的变化情况。
还可以根据机构闭环矢量方程计算从动件的位移偏差。
上述这些内容，无论是设计新的机械，还是为了了解现有机械的运动性能，都是十分必要的，而且它还是研究机械运动性能和动力性能提供必要的依据。
机构运动分析的方法很多，主要有图解法和解析法。
当需要简捷直观地了解机构的某个或某几个位置的运动特性时，采用图解法比较方便，而且精度也能满足实际问题的要求。
而当需要精确地知道或要了解机构在整个运动循环过程中的运动特性时，采用解析法并借助计算机，不仅可获得很高的计算精度及一系列位置的分析结果，并能绘制机构相应的运动线图，同时还可以把机构分析和机构综合问题联系起来，以便于机构的优化设计。
机构的工作原理在平面四杆机构中，其具有曲柄的条件为：a.各杆的长度应满足杆长条件，即：最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和。
b.组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆，且其最短杆为连架杆或机架（当最短杆为连架杆时，四杆机构为曲柄摇杆机构；当最短杆为机架时，则为双曲柄机构）。
三台设备测绘数据分别如下：第一组(2代一套)四杆机构L1=，L2=， L3=，L4=最短杆长度+最长杆长度+ <其余两杆长度之和+最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-1 II-1型栏杆机机构测绘及其运动位置图第二组(2代二套)四杆机构L1=，L2=，L3=，L4=最短杆长度+最长杆长度+ <其余两杆长度之和+最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-2 II-2型栏杆机机构测绘及其运动位置图第三组(3代)四杆机构L1=，L2=，L3=150mm，L4=最短杆长度+最长杆长度+ <其余两杆长度之和(150+最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-3 III型栏杆机机构测绘及其运动位置图在如下图1所示的曲柄摇杆机构中，构件AB为曲柄，则B点应能通过曲柄与连杆两次共线的位置。
四连杆机构分析报告代码动力学--精简
平面连杆机构的运动分析和动力分析1.1 机构运动分析的任务、目的和方法曲柄摇杆机构是平面连杆机构中最基本的由转动副组成的四杆机构，它可以用来实现转动和摆动之间运动形式的转换或传递动力。
对四杆机构进行运动分析的意义是：在机构尺寸参数已知的情况下，假定主动件（曲柄）做匀速转动，撇开力的作用，仅从运动几何关系上分析从动件（连杆、摇杆）的角位移、角速度、角加速度等运动参数的变化情况。
还可以根据机构闭环矢量方程计算从动件的位移偏差。
上述这些内容，无论是设计新的机械，还是为了了解现有机械的运动性能，都是十分必要的，而且它还是研究机械运动性能和动力性能提供必要的依据。
机构运动分析的方法很多，主要有图解法和解析法。
当需要简捷直观地了解机构的某个或某几个位置的运动特性时，采用图解法比较方便，而且精度也能满足实际问题的要求。
而当需要精确地知道或要了解机构在整个运动循环过程中的运动特性时，采用解析法并借助计算机，不仅可获得很高的计算精度及一系列位置的分析结果，并能绘制机构相应的运动线图，同时还可以把机构分析和机构综合问题联系起来，以便于机构的优化设计。
1.2 机构的工作原理在平面四杆机构中，其具有曲柄的条件为：a.各杆的长度应满足杆长条件，即：最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和。
b.组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆，且其最短杆为连架杆或机架（当最短杆为连架杆时，四杆机构为曲柄摇杆机构；当最短杆为机架时，则为双曲柄机构）。
第一组(2代一套)四杆机构L1=125.36mm,L2=73.4mm,L3=103.4mm,L4=103.52mm最短杆长度+最长杆长度(125.36+73.4) ≤其余两杆长度之和(103.4+103.52)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构第二组(2代二套)四杆机构L1=125.36mm,L2=50.1mm,L3=109.8mm,L4=72.85mm最短杆长度+最长杆长度(125.36+50.1) ≤其余两杆长度之和(109.8+72.85)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构第三组(3代)四杆机构L1=163.2mm,L2=61.6mm,L3=150mm,L4=90mm最短杆长度+最长杆长度(163.2+61.6) ≤其余两杆长度之和(150+90)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构在如下图1所示的曲柄摇杆机构中，构件AB为曲柄，则B点应能通过曲柄与连杆两次共线的位置。
四连杆机运动学分析
栏杆机四杆机构运动学分析1 四杆机构运动学分析1.1 机构运动分析的任务、目的和方法曲柄摇杆机构是平面连杆机构中最基本的由转动副组成的四杆机构，它可以用来实现转动和摆动之间运动形式的转换或传递动力。
对四杆机构进行运动分析的意义是：在机构尺寸参数已知的情况下，假定主动件（曲柄）做匀速转动，撇开力的作用，仅从运动几何关系上分析从动件（连杆、摇杆）的角位移、角速度、角加速度等运动参数的变化情况。
还可以根据机构闭环矢量方程计算从动件的位移偏差。
上述这些内容，无论是设计新的机械，还是为了了解现有机械的运动性能，都是十分必要的，而且它还是研究机械运动性能和动力性能提供必要的依据。
机构运动分析的方法很多，主要有图解法和解析法。
当需要简捷直观地了解机构的某个或某几个位置的运动特性时，采用图解法比较方便，而且精度也能满足实际问题的要求。
而当需要精确地知道或要了解机构在整个运动循环过程中的运动特性时，采用解析法并借助计算机，不仅可获得很高的计算精度及一系列位置的分析结果，并能绘制机构相应的运动线图，同时还可以把机构分析和机构综合问题联系起来，以便于机构的优化设计。
1.2 机构的工作原理在平面四杆机构中，其具有曲柄的条件为：a.各杆的长度应满足杆长条件，即：最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和。
b.组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆，且其最短杆为连架杆或机架（当最短杆为连架杆时，四杆机构为曲柄摇杆机构；当最短杆为机架时，则为双曲柄机构）。
三台设备测绘数据分别如下：第一组(2代一套)四杆机构L1=125.36mm，L2=73.4mm，L3=103.4mm，L4=103.52mm最短杆长度+最长杆长度(125.36+73.4) <其余两杆长度之和(103.4+103.52)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-1 II-1型栏杆机机构测绘及其运动位置图第二组(2代二套)四杆机构L1=125.36mm，L2=50.1mm，L3=109.8mm，L4=72.85mm最短杆长度+最长杆长度(125.36+50.1) <其余两杆长度之和(109.8+72.85)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-2 II-2型栏杆机机构测绘及其运动位置图第三组(3代)四杆机构L1=163.2mm，L2=64.25mm，L3=150mm，L4=90.1mm最短杆长度+最长杆长度(163.2+64.25) <其余两杆长度之和(150+90.1)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-3 III型栏杆机机构测绘及其运动位置图在如下图1所示的曲柄摇杆机构中，构件AB为曲柄，则B点应能通过曲柄与连杆两次共线的位置。
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栏杆机四杆机构运动学分析1 四杆机构运动学分析1.1 机构运动分析的任务、目的和方法曲柄摇杆机构是平面连杆机构中最基本的由转动副组成的四杆机构，它可以用来实现转动和摆动之间运动形式的转换或传递动力。
对四杆机构进行运动分析的意义是：在机构尺寸参数已知的情况下，假定主动件（曲柄）做匀速转动，撇开力的作用，仅从运动几何关系上分析从动件（连杆、摇杆）的角位移、角速度、角加速度等运动参数的变化情况。
还可以根据机构闭环矢量方程计算从动件的位移偏差。
上述这些内容，无论是设计新的机械，还是为了了解现有机械的运动性能，都是十分必要的，而且它还是研究机械运动性能和动力性能提供必要的依据。
机构运动分析的方法很多，主要有图解法和解析法。
当需要简捷直观地了解机构的某个或某几个位置的运动特性时，采用图解法比较方便，而且精度也能满足实际问题的要求。
而当需要精确地知道或要了解机构在整个运动循环过程中的运动特性时，采用解析法并借助计算机，不仅可获得很高的计算精度及一系列位置的分析结果，并能绘制机构相应的运动线图，同时还可以把机构分析和机构综合问题联系起来，以便于机构的优化设计。
1.2 机构的工作原理在平面四杆机构中，其具有曲柄的条件为：a.各杆的长度应满足杆长条件，即：最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和。
b.组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆，且其最短杆为连架杆或机架（当最短杆为连架杆时，四杆机构为曲柄摇杆机构；当最短杆为机架时，则为双曲柄机构）。
三台设备测绘数据分别如下：第一组(2代一套)四杆机构L1=125.36mm，L2=73.4mm，L3=103.4mm，L4=103.52mm最短杆长度+最长杆长度(125.36+73.4) <其余两杆长度之和(103.4+103.52)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-1 II-1型栏杆机机构测绘及其运动位置图第二组(2代二套)四杆机构L1=125.36mm，L2=50.1mm，L3=109.8mm，L4=72.85mm最短杆长度+最长杆长度(125.36+50.1) <其余两杆长度之和(109.8+72.85)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-2 II-2型栏杆机机构测绘及其运动位置图第三组(3代)四杆机构L1=163.2mm，L2=64.25mm，L3=150mm，L4=90.1mm最短杆长度+最长杆长度(163.2+64.25) <其余两杆长度之和(150+90.1)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-3 III型栏杆机机构测绘及其运动位置图在如下图1所示的曲柄摇杆机构中，构件AB为曲柄，则B点应能通过曲柄与连杆两次共线的位置。
曲柄摇杆机构死点情况分析:在曲柄摇杆机构中, 一般两连架杆一为主动件,一为从动件, 我们知道, 当从动件连架杆与连杆处于共线( 拉直共线或重叠共线) 位置时, 机构的传动角为0, 即机构处于死点位置, 机构在死点位置上无法启动且具有运动不确定性, 因而我们有必要对其进行详细研究.摇杆主动时曲柄摇杆机构有两个死点位置, 而对曲柄主动时, 有否死点位置的问题, 基本没有涉及. 有的资料上则直接说, 曲柄主动时无死点位置. 本文对此问题进行了分析研究, 发现:曲柄主动时, 最短杆长度+最长杆长度<其余两杆长度之和,此时无死点位置.图1-4曲柄摇杆机构表1 曲柄摇杆机构的死点个数及位置情况表1.3 机构的数学模型的建立图1-5 曲柄摇杆机构数学模型简图1.3.1建立机构的闭环矢量位置方程在用矢量法建立机构的位置方程时，需将构件用矢量来表示，并作出机构的封闭矢量多边形。
如图1所示，先建立一直角坐标系。
设各构件的长度分别为L1 、L2 、L3 、L4 ，其方位角为、、、。
以各杆矢量组成一个封闭矢量多边形，即ABCDA。
其个矢量之和必等于零。
即：式1式1为图1所示四杆机构的封闭矢量位置方程式。
对于一个特定的四杆机构，其各构件的长度和原动件2的运动规律，即为已知，而=0，故由此矢量方程可求得未知方位角、。
角位移方程的分量形式为：式2闭环矢量方程分量形式对时间求一阶导数（角速度方程）为：式3其矩阵形式为：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--2222224344334433cos sin cos cos sin sin θωθωωωθθθθL L L L L L 式4联立式3两公式可求得： 式5式6闭环矢量方程分量形式对时间求二阶导数（角加速度方程）矩阵形式为：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++-=⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛--424432332222222232334244sin sin sin cos cos cos 434cos 43cos 34sin 43sin 3θωθωθωθωθωθωααθθθθL L L L L L L L L L式7由式7可求得加速度：式8式9注：式1~式9中，Li(i=1,2,3,4）分别表示机架1、曲柄2、连杆3、摇杆4的长度； （i=1,2,3,4）是各杆与x 轴的正向夹角，逆时针为正，顺时针为负，单位为 rad; 是各杆的角速度，，单位为 rad/s;为各杆的角加速度，单位为。
1.3.2求解方法（1）求导中应用了下列公式：式10（2）在角位移方程分量形式（式2）中，由于假定机架为参考系，矢量1与x轴重合，=0，则有非线性超越方程组：式11可以借助牛顿-辛普森数值解法或Matlab自带的fsolve函数求出连杆3的角位移和摇杆4的角位移。
（3）求解具有n个未知量（i=1,2,…,n）的线性方程组：式12式中，系列矩阵是一个阶方阵：式13的逆矩阵为;常数项b是一个n维矢量：式14因此，线性方程组解的矢量为：式15式11是求解连杆3和摇杆4角速度和角加速度的依据。
1.4基于MATLAB程序设计四连杆机构的解析法同样可以用MA TLAB 的计算工具来求值，并结合MA TLAB 的可视化手段，把各点的计算值拟合成曲线，得到四连杆机构的运动仿真轨迹。
1.4.1 程序流程图图1-6 Matlab运动分析程序流程1.4.2 M文件编写首先创建函数FoutBarPosition，函数fsolve通过他确定。
function t=fourbarposition(th) %求解其他两杆的θ_3, θ_4L1=163.2mm;L2=64.25mm;L3=150mm;L4=90.1mm;%给定已知量，各杆长L1,L2,L3,L4global th21 %给定初始θ_2t(1)= L2*cos(th21)+L3*cos(th(1))-L4*cos(th(2))-L1;t(2)=L2*sin(th21)+L3*sin(th(1))-L4*sin(th(2));主程序如下：disp ' * * * * * * 平面四杆机构的运动分析* * * * * *'L1=0.1632;L2=0.06425;L3=0.150;L4=0.091; %各杆长度global th21 %θ_2h= 30; %给出转角步长30度th2=[0:h:360] *pi/180; %曲柄输入角度从0至360度，步长为pi/6th34=zeros(length(th2),2); %建立一个N行2列的零矩阵，第一列存放options=optimset('display','off'); %θ_3,第二列存放θ_4for m=1:length(th2) %建立for循环，求解θ_3，θ_4th21= th2(m);y3=fsolve('fourbarposition',[1 1]); %的非线性超越方程，结果保存在th34中th34(m,:)=y3;endy=L2*sin(th2)+L3*sin(th34(:,1)'); %连杆3的C端点Y坐标值x=L2*cos(th2)+L3*cos(th34(:,1)'); %连杆3的C端点X坐标值xx=[L2*cos(th2)]; %连杆3的B端点X坐标值yy=[L2*sin(th2)]; %连杆3的B端点Y坐标值figure(1)plot([x;xx],[y;yy],'k',[0 L1],[0 0], 'k--^', x,y,'ko', xx,yy,'ks') %绘制连杆3的几个位置点title('连杆3的几个位置点')xlabel('水平方向(m)')ylabel('垂直方向(m)')axis equal %XY坐标均衡h=5; %重新细分曲柄输入角度θ_2，步长为5度th2=[0:h:360] *pi/180;th34=zeros(length(th2),2);options=optimset('display','off');for m=1:length(th2) %建立for循环，求解θ_3，θ_4th21= th2(m);y3=fsolve('fourbarposition',[1 1]);th34(m,:)=y3;endfigure(2)%plot(th2*180/pi,th34(:,1),th2*180/pi,th34(:,2)) %绘制连杆3的角位移关于曲柄2的角位移图plot(th2*180/pi,th34(:,1)*180/pi,th2*180/pi,th34(:,2)*180/pi)%绘制摇杆4的角位移关于曲柄2的角位移图axis([0 360 0 170]) %确定XY边界值grid %图形加网格xlabel('主动件转角\theta_2(度)') %横坐标标题ylabel('从动件角位移(度)') %纵坐标标题title('角位移线图')text(120,120,'摇杆4角位移') %设定显示范围text(150,40,'连杆3角位移')w2=5.23599; %设定曲柄角速度for i=1:length(th2)A=[-L3*sin(th34(i,1)),L4*sin(th34(i,2));L3*cos(th34(i,1)),-L4*cos(th34(i,2))];B=[w2*L2*sin(th2(i)); -w2*L2*cos(th2(i))];w=inv(A)*B;w3(i)=w(1); %求解杆3角速度w4(i)=w(2); %求解杆4角速度%w3(i)=(w2*L2*sin(th34(i,2)-th2(i)))/(L3*sin(th34(i,1)-th34(i,2)));%w4(i)=(w2*L2*sin(th2(i) - th34(i,1)))/(L4*sin(th34(i,2)-th34(i,1)));endfigure(3)plot(th2*180/pi,w3,th2*180/pi,w4); %绘制角速度线图axis([0 360 -5 5])text(50,4.2,'摇杆4角速度(\omega_4)')text(220,3,'连杆3角速度(\omega_3)')gridxlabel('主动件转角\theta_2(度)')ylabel('从动件角速度(rad\cdot s^{-1})')title('角速度线图')for i=1:length(th2)C=[L3*sin(th34(i,1)),-L4*sin(th34(i,2));L3*cos(th34(i,1)),-L4*cos(th34(i,2))];D=[w4(i)^2*L4*cos(th34(i,2))-w3(i)^2*L3*cos(th34(i,1))-w2^2*L2*cos(th2(i));w2^2*L2*sin(th2 (i))+w3(i)^2*L3*sin(th34(i,1))-w4(i)^2*L4*sin(th34(i,2))];a=inv(C)*D;%s43=th34(:,2)-th34(:,1);%s23= th2'-th34(:,1);%a3=(-L2*w2^2.*cos(s23)-w3.^2*L3.*cos(-s43)+ L4.*w4.^2)./(L4.*sin(s43));%a4=(L2*w2^2.*cos(s23)-w4.^2*L4.*cos(s43)+L3.*w3.^2)./(L4.*sin(s43));a3(i)=a(1); %求解杆3角加速度a4(i)=a(2); %求解杆4角加速度endfigure(4)plot(th2*180/pi,a3,th2*180/pi,a4); %绘制角加速度线图axis([0 360 -30 60])text(30,18,'摇杆4角加速度(\alpha_4)')text(180,7,'连杆3角加速度(\alpha_3)')gridxlabel('主动件转角\theta_2(度)')ylabel('从动件角加速度(rad\cdot s^{-2})')title('角加速度线图')disp '曲柄转角连杆转角-摇杆转角-连杆角速度-摇杆角速度-连杆加速度-摇杆加速度' ydcs=[th2'*180/pi,th34(:,1)*180/pi,th34(:,2)*180/pi,w3',w4',a3',a4'];disp(ydcs)% 重新细分曲柄输入角度θ_2，步长为1度h=1; %重新细分曲柄输入角度θ_2，步长为0.1度th2=[20:h:210] *pi/180;th34=zeros(length(th2),2);options=optimset('display','off');for m=1:length(th2) %建立for循环，求解θ_3，θ_4th21= th2(m);y3=fsolve('fourbarposition',[1 1]);th34(m,:)=y3;endfigure(2)%plot(th2*180/pi,th34(:,1),th2*180/pi,th34(:,2)) %绘制连杆3的角位移关于曲柄2的角位移图plot(th2*180/pi,th34(:,1)*180/pi,th2*180/pi,th34(:,2)*180/pi)%绘制摇杆4的角位移关于曲柄2的角位移图axis([20 210 0 180]) %确定XY边界值grid %图形加网格xlabel('主动件转角\theta_2(度)') %横坐标标题ylabel('从动件角位移(度)') %纵坐标标题title('角位移线图')text(120,120,'摇杆4角位移') %设定显示范围text(150,40,'连杆3角位移')w2=5.23599; %设定曲柄角速度for i=1:length(th2)A=[-L3*sin(th34(i,1)),L4*sin(th34(i,2));L3*cos(th34(i,1)),-L4*cos(th34(i,2))];B=[w2*L2*sin(th2(i)); -w2*L2*cos(th2(i))];w=inv(A)*B;w3(i)=w(1); %求解杆3角速度w4(i)=w(2); %求解杆4角速度%w3(i)=(w2*L2*sin(th34(i,2)-th2(i)))/(L3*sin(th34(i,1)-th34(i,2)));%w4(i)=(w2*L2*sin(th2(i) - th34(i,1)))/(L4*sin(th34(i,2)-th34(i,1)));endfigure(3)plot(th2*180/pi,w3,th2*180/pi,w4); %绘制角速度线图axis([20 210 -3 5])text(50,2.5,'摇杆4角速度(\omega_4)')text(100,-1,'连杆3角速度(\omega_3)')gridxlabel('主动件转角\theta_2(度)')ylabel('从动件角速度(rad\cdot s^{-1})')title('角速度线图')for i=1:length(th2)C=[L3*sin(th34(i,1)),-L4*sin(th34(i,2));L3*cos(th34(i,1)),-L4*cos(th34(i,2))];D=[w4(i)^2*L4*cos(th34(i,2))-w3(i)^2*L3*cos(th34(i,1))-w2^2*L2*cos(th2(i));w2^2*L2*sin(th2 (i))+w3(i)^2*L3*sin(th34(i,1))-w4(i)^2*L4*sin(th34(i,2))];a=inv(C)*D;%s43=th34(:,2)-th34(:,1);%s23= th2'-th34(:,1);%a3=(-L2*w2^2.*cos(s23)-w3.^2*L3.*cos(-s43)+ L4.*w4.^2)./(L4.*sin(s43));%a4=(L2*w2^2.*cos(s23)-w4.^2*L4.*cos(s43)+L3.*w3.^2)./(L4.*sin(s43));a3(i)=a(1); %求解杆3角加速度a4(i)=a(2); %求解杆4角加速度endfigure(4)plot(th2*180/pi,a3,th2*180/pi,a4); %绘制角加速度线图axis([20 210 -25 40])text(45,20,'摇杆4角加速度(\alpha_4)')text(160,5,'连杆3角加速度(\alpha_3)')gridxlabel('从动件角加速度')ylabel('从动件角加速度(rad\cdot s^{-2})')title('角加速度线图')disp '曲柄转角-连杆转角-摇杆转角-连杆角速度-摇杆角速度-连杆加速度-摇杆加速度' ydcs=[th2'*180/pi,th34(:,1)*180/pi,th34(:,2)*180/pi,w3',w4',a3',a4'];disp(ydcs)%RRR杆组各点约束力(动力学分析)Rbcd=zeros(length(th2),6);for m=1:length(th2) %求bcd三点约束反力M(1)=th34(m,1);M(2)=th34(m,2);M(3)= w3(m);M(4)= w4(m);M(5)= a3(m);M(6)= a4(m);M(7)=-L2*w2*w2*cos(th2(m));M(8)= -L2*w2*w2*sin(th2(m));M(9)=0;M(10)=0;M(11)=-100;Y1=RRRdy(M);Rbcd(m,:)=Y1;end%主动杆组各点约束力和力矩Ram=zeros(length(th2),3);for m=1:length(th2)N(1)=th2(m);N(2)=10;N(3)= 0;N(4)= Rbcd(m,1);N(5)= Rbcd(m,2); Y1=crankdy(N); Ram(m,:)=Y1;endplot(th2*180/pi, Ram(:,3)); %绘制曲柄力矩线图axis([0 360 -50 50])gridxlabel('曲柄角度')ylabel('曲柄力矩(N*m)')title('曲柄力矩线图')plot(th2*180/pi, Ram(:,1)); %绘制A 点约束力水平分力axis([0 360 -250 250]) grid xlabel('曲柄角度')ylabel('A 点水平分力(N)')title('A 点约束力水平分力')2 栏杆机各机型的分析结果2.1 2代1机构尺寸参数各构件的尺寸为r1=73.4mm ，r2=103.4mm ， r3=103.52mm ， r4=125.36mm ； 质心为rc1= mm ，rc2＝ mm ．rc3＝ mm质量为m1＝ kg ，m2＝ kg ．m3＝ kg ；转动惯量为J1＝ kg •m2，J2＝ kg •m2，J3＝ kg •m2，构件3的工作阻力矩M3＝ N •m ．顺时针方向，其他构件所受外力和外力矩(弹簧拉力大小及位置)构件1以等角速度5.326 rad ／s 逆时针方向回转2代1型运动时间0.6s曲柄角速度()tπθω*180/12= θ12为曲柄两极限点的转角范围1.352.21812-=θ=183.1θ31为摇杆两极限点转角范围θ31=169.6412-79.2815=90.36下表为曲柄转动一周,各参数变化量,角度间隔5度 曲柄转角- 连杆转角-摇杆转角-连杆角速度-摇杆角速度-连杆加速度-摇杆加速度 0 75.5848 104.6713 -7.5236 -7.5236 -25.3108 24.84955.0000 68.4098 97.8795 -7.6753 -6.8642 6.3108 54.523410.0000 61.3226 91.9131 -7.3554 -5.7931 31.0584 74.118115.0000 54.6988 87.0702 -6.7185 -4.5053 44.8287 81.093620.0000 48.7519 83.4619 -5.9400 -3.1901 48.8450 78.168125.0000 43.5472 81.0433 -5.1519 -1.9734 46.6674 69.802930.0000 39.0594 79.7077 -4.4270 -0.9128 41.5358 59.5704 35.0000 35.2068 79.2817 -3.7948 -0.0196 35.5971 49.5924 40.0000 31.9033 79.6218 -3.2588 0.7189 29.9221 40.7819 45.0000 29.0609 80.5907 -2.8104 1.3246 24.9470 33.3840 50.0000 26.6033 82.0747 -2.4369 1.8202 20.7706 27.3268 55.0000 24.4662 83.9805 -2.1257 2.2263 17.3423 22.4222 60.0000 22.5964 86.2323 -1.8651 2.5601 14.5596 18.4614 65.0000 20.9514 88.7691 -1.6456 2.8354 12.3129 15.2547 70.0000 19.4961 91.5410 -1.4592 3.0633 10.5032 12.6422 75.0000 18.2032 94.5085 -1.2995 3.2523 9.0478 10.4950 80.0000 17.0495 97.6375 -1.1612 3.4092 7.8803 8.7099 85.0000 16.0175 100.9010 -1.0400 3.5392 6.9493 7.2055 90.0000 15.0944 104.2757 -0.9324 3.6464 6.2155 5.9165 95.0000 14.2636 107.7414 -0.8354 3.7340 5.6496 4.7894 100.0000 13.5216 111.2810 -0.7464 3.8041 5.2322 3.7803 105.0000 12.8604 114.8789 -0.6632 3.8583 4.9509 2.8507 110.0000 12.2755 118.5206 -0.5835 3.8977 4.8006 1.9651 115.0000 11.7649 122.1925 -0.5051 3.9227 4.7838 1.0893 120.0000 11.3290 125.8805 -0.4259 3.9332 4.9106 0.1874 125.0000 10.9707 129.5701 -0.3431 3.9284 5.2001 -0.7805 130.0000 10.6845 133.2524 -0.2545 3.9071 5.6785 -1.8576 135.0000 10.4909 136.9030 -0.1560 3.8668 6.3887 -3.1004 140.0000 10.3959 140.5056 -0.0436 3.8043 7.3807 -4.5706 145.0000 10.4151 144.0373 0.0877 3.7154 8.7141 -6.3372 150.0000 10.5692 147.4707 0.2442 3.5946 10.4457 -8.4653 155.0000 10.8856 150.7723 0.4326 3.4356 12.6044 -10.9906 160.0000 11.3985 153.9022 0.6598 3.2321 15.1436 -13.8728 165.0000 12.1482 156.8147 0.9307 2.9795 17.8735 -16.9274 170.0000 13.1770 159.4627 1.2457 2.6777 20.4079 -19.7739 175.0000 14.4826 161.8447 1.5954 2.3353 22.2580 -21.9279 180.0000 16.1540 163.8652 1.9668 1.9668 22.8382 -22.8095 185.0000 18.1748 165.5368 2.3358 1.5959 21.9557 -22.2299 190.0000 20.5317 166.8680 2.6795 1.2452 19.8252 -20.4078 195.0000 23.1926 167.8863 2.9814 0.9311 16.9590 -17.8590 200.0000 26.1140 168.6301 3.2342 0.6609 13.8946 -15.1251 205.0000 29.2494 169.1410 3.4378 0.4343 11.0082 -12.5867 210.0000 32.5572 169.4551 3.5967 0.2466 8.4812 -10.4303 215.0000 35.9957 169.6081 3.7176 0.0906 6.3528 -8.7011 220.0000 39.5282 169.6315 3.8068 -0.0407 4.5849 -7.3684 225.0000 43.1306 169.5427 3.8697 -0.1531 3.1133 -6.3758 230.0000 46.7855 169.3498 3.9102 -0.2513 1.8710 -5.6662 235.0000 50.4677 169.0718 3.9318 -0.3399 0.7931 -5.1863 240.0000 54.1623 168.7135 3.9368 -0.4223 -0.1734 -4.8968 245.0000 57.8545 168.2795 3.9265 -0.5013 -1.0742 -4.7692 250.0000 61.5301 167.7717 3.9017 -0.5793 -1.9487 -4.7848 255.0000 65.1757 167.1898 3.8626 -0.6588 -2.8327 -4.9334260.0000 68.7770 166.5364 3.8087 -0.7418 -3.7604 -5.2123 265.0000 72.3211 165.7989 3.7390 -0.8304 -4.7670 -5.6272 270.0000 75.7918 164.9748 3.6519 -0.9270 -5.8909 -6.1899 275.0000 79.1712 164.0502 3.5450 -1.0342 -7.1774 -6.9211 280.0000 82.4408 163.0288 3.4155 -1.1548 -8.6769 -7.8473 285.0000 85.5761 161.8815 3.2592 -1.2926 -10.4571 -9.0099 290.0000 88.5513 160.5954 3.0709 -1.4516 -12.5983 -10.4596 295.0000 91.3303 159.1477 2.8438 -1.6372 -15.2043 -12.2627 300.0000 93.8751 157.5109 2.5694 -1.8559 -18.4036 -14.5019 305.0000 96.1360 155.6503 2.2366 -2.1154 -22.3560 -17.2762 310.0000 98.0518 153.5231 1.8316 -2.4255 -27.2520 -20.6958 315.0000 99.5509 151.0775 1.3374 -2.7976 -33.3012 -24.8657 320.0000 100.5281 148.2467 0.7330 -3.2448 -40.6936 -29.8337 325.0000 100.8810 144.9549 -0.0043 -3.7794 -49.5076 -35.5113 330.0000 100.4718 141.1201 -0.8959 -4.4101 -59.4967 -41.4622 335.0000 99.1467 136.6474 -1.9555 -5.1338 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13.9568 109.1493 -0.7990 3.7640 5.4657 4.373998.0000 13.8084 109.8574 -0.7812 3.7780 5.3823 4.172499.0000 13.6634 110.5680 -0.7637 3.7914 5.3045 3.9746 100.0000 13.5216 111.2810 -0.7464 3.8041 5.2322 3.7803 101.0000 13.3831 111.9964 -0.7294 3.8161 5.1653 3.5892 102.0000 13.2477 112.7140 -0.7126 3.8276 5.1038 3.4010 103.0000 13.1155 113.4337 -0.6959 3.8384 5.0476 3.2153 104.0000 12.9864 114.1554 -0.6795 3.8487 4.9966 3.0320 105.0000 12.8604 114.8789 -0.6632 3.8583 4.9509 2.8507 106.0000 12.7374 115.6042 -0.6470 3.8673 4.9104 2.6711 107.0000 12.6174 116.3311 -0.6310 3.8758 4.8751 2.4931 108.0000 12.5005 117.0596 -0.6151 3.8837 4.8450 2.3162 109.0000 12.3865 117.7894 -0.5992 3.8910 4.8202 2.1403 110.0000 12.2755 118.5206 -0.5835 3.8977 4.8006 1.9651 111.0000 12.1675 119.2530 -0.5678 3.9039 4.7864 1.7903 112.0000 12.0624 119.9865 -0.5521 3.9094 4.7775 1.6156 113.0000 11.9603 120.7210 -0.5364 3.9144 4.7741 1.4407 114.0000 11.8611 121.4563 -0.5208 3.9189 4.7761 1.2653 115.0000 11.7649 122.1925 -0.5051 3.9227 4.7838 1.0893 116.0000 11.6717 122.9292 -0.4894 3.9260 4.7972 0.9122 117.0000 11.5815 123.6665 -0.4737 3.9287 4.8165 0.7338 118.0000 11.4943 124.4043 -0.4578 3.9308 4.8417 0.5537 119.0000 11.4101 125.1423 -0.4419 3.9323 4.8730 0.3717 120.0000 11.3290 125.8805 -0.4259 3.9332 4.9106 0.1874 121.0000 11.2509 126.6188 -0.4097 3.9335 4.9547 0.0004 122.0000 11.1760 127.3571 -0.3933 3.9332 5.0055 -0.1895 123.0000 11.1043 128.0951 -0.3768 3.9322 5.0632 -0.3827 124.0000 11.0359 128.8328 -0.3601 3.9307 5.1280 -0.5796 125.0000 10.9707 129.5701 -0.3431 3.9284 5.2001 -0.7805 126.0000 10.9090 130.3067 -0.3259 3.9255 5.2799 -0.9859 127.0000 10.8506 131.0426 -0.3084 3.9219 5.3676 -1.1962 128.0000 10.7869 131.7831 -0.2910 3.9178 5.4615 -1.4098 129.0000 10.7340 132.5182 -0.2729 3.9128 5.5656 -1.6306 130.0000 10.6845 133.2524 -0.2545 3.9071 5.6785 -1.8576 131.0000 10.6384 133.9854 -0.2357 3.9007 5.8006 -2.0911 132.0000 10.5960 134.7171 -0.2165 3.8934 5.9323 -2.3316 133.0000 10.5572 135.4473 -0.1968 3.8854 6.0739 -2.5797 134.0000 10.5221 136.1760 -0.1767 3.8765 6.2259 -2.8358 135.0000 10.4909 136.9030 -0.1560 3.8668 6.3887 -3.1004 136.0000 10.4636 137.6280 -0.1348 3.8562 6.5627 -3.3741 137.0000 10.4403 138.3510 -0.1130 3.8446 6.7485 -3.6574 138.0000 10.4212 139.0717 -0.0905 3.8322 6.9464 -3.9509 139.0000 10.4064 139.7899 -0.0674 3.8187 7.1570 -4.2551 140.0000 10.3959 140.5056 -0.0436 3.8043 7.3807 -4.5706 141.0000 10.3901 141.2184 -0.0190 3.7888 7.6181 -4.8980 142.0000 10.3889 141.9282 0.0063 3.7722 7.8697 -5.2378 143.0000 10.3925 142.6348 0.0326 3.7544 8.1359 -5.5906144.0000 10.4012 143.3379 0.0597 3.7355 8.4172 -5.9569 145.0000 10.4151 144.0373 0.0877 3.7154 8.7141 -6.3372 146.0000 10.4344 144.7329 0.1168 3.6939 9.0270 -6.7321 147.0000 10.4592 145.4242 0.1469 3.6712 9.3563 -7.1420 148.0000 10.4898 146.1112 0.1782 3.6471 9.7023 -7.5673 149.0000 10.5264 146.7934 0.2106 3.6216 10.0654 -8.0083 150.0000 10.5692 147.4707 0.2442 3.5946 10.4457 -8.4653 151.0000 10.6185 148.1428 0.2791 3.5661 10.8433 -8.9383 152.0000 10.6745 148.8093 0.3153 3.5360 11.2581 -9.4276 153.0000 10.7375 149.4699 0.3529 3.5042 11.6902 -9.9329 154.0000 10.8078 150.1244 0.3920 3.4708 12.1391 -10.4541 155.0000 10.8856 150.7723 0.4326 3.4356 12.6044 -10.9906 156.0000 10.9712 151.4134 0.4747 3.3987 13.0854 -11.5419 157.0000 11.0650 152.0473 0.5185 3.3599 13.5811 -12.1070 158.0000 11.1673 152.6737 0.5639 3.3192 14.0904 -12.6848 159.0000 11.2784 153.2921 0.6109 3.2767 14.6118 -13.2740 160.0000 11.3985 153.9022 0.6598 3.2321 15.1436 -13.8728 161.0000 11.5282 154.5036 0.7104 3.1856 15.6837 -14.4791 162.0000 11.6676 155.0959 0.7628 3.1371 16.2297 -15.0906 163.0000 11.8172 155.6788 0.8169 3.0866 16.7788 -15.7046 164.0000 11.9773 156.2519 0.8729 3.0340 17.3279 -16.3180 165.0000 12.1482 156.8147 0.9307 2.9795 17.8735 -16.9274 166.0000 12.3303 157.3670 0.9903 2.9229 18.4118 -17.5290 167.0000 12.5239 157.9082 1.0517 2.8644 18.9389 -18.1189 168.0000 12.7294 158.4382 1.1147 2.8040 19.4503 -18.6927 169.0000 12.9470 158.9564 1.1794 2.7417 19.9416 -19.2459 170.0000 13.1770 159.4627 1.2457 2.6777 20.4079 -19.7739 171.0000 13.3919 159.9853 1.3120 2.6128 20.8754 -20.3024 172.0000 13.6447 160.4696 1.3811 2.5455 21.2832 -20.7712 173.0000 13.9106 160.9411 1.4514 2.4767 21.6524 -21.2013 174.0000 14.1899 161.3996 1.5229 2.4066 21.9787 -21.5882 175.0000 14.4826 161.8447 1.5954 2.3353 22.2580 -21.9279 176.0000 14.7890 162.2764 1.6688 2.2630 22.4864 -22.2167 177.0000 15.1093 162.6944 1.7428 2.1898 22.6609 -22.4515 178.0000 15.4435 163.0986 1.8172 2.1159 22.7789 -22.6297 179.0000 15.7917 163.4889 1.8920 2.0415 22.8383 -22.7494 180.0000 16.1540 163.8652 1.9668 1.9668 22.8382 -22.8095 181.0000 16.5303 164.2275 2.0416 1.8921 22.7780 -22.8097 182.0000 16.9207 164.5757 2.1161 1.8174 22.6582 -22.7502 183.0000 17.3249 164.9100 2.1900 1.7430 22.4798 -22.6324 184.0000 17.7430 165.2303 2.2633 1.6691 22.2448 -22.4581 185.0000 18.1748 165.5368 2.3358 1.5959 21.9557 -22.2299 186.0000 18.6201 165.8296 2.4072 1.5235 21.6157 -21.9510 187.0000 19.0787 166.1089 2.4774 1.4521 21.2284 -21.6251 188.0000 19.5503 166.3749 2.5463 1.3818 20.7979 -21.2563 189.0000 20.0347 166.6279 2.6137 1.3128 20.3287 -20.8489190.0000 20.5317 166.8680 2.6795 1.2452 19.8252 -20.4078 191.0000 21.0408 167.0956 2.7436 1.1791 19.2923 -19.9376 192.0000 21.5618 167.3109 2.8059 1.1146 18.7347 -19.4430 193.0000 22.0944 167.5142 2.8663 1.0517 18.1570 -18.9287 194.0000 22.6380 167.7059 2.9249 0.9905 17.5636 -18.3993 195.0000 23.1926 167.8863 2.9814 0.9311 16.9590 -17.8590 196.0000 23.7575 168.0557 3.0360 0.8735 16.3470 -17.3119 197.0000 24.3325 168.2144 3.0886 0.8176 15.7313 -16.7618 198.0000 24.9172 168.3628 3.1391 0.7636 15.1154 -16.2119 199.0000 25.5111 168.5013 3.1876 0.7114 14.5023 -15.6655 200.0000 26.1140 168.6301 3.2342 0.6609 13.8946 -15.1251 201.0000 26.7255 168.7496 3.2787 0.6123 13.2947 -14.5932 202.0000 27.3451 168.8601 3.3213 0.5653 12.7045 -14.0719 203.0000 27.9725 168.9620 3.3620 0.5200 12.1259 -13.5628 204.0000 28.6074 169.0556 3.4008 0.4764 11.5601 -13.0673 205.0000 29.2494 169.1410 3.4378 0.4343 11.0082 -12.5867 206.0000 29.8982 169.2188 3.4730 0.3939 10.4712 -12.1218 207.0000 30.5684 169.2726 3.5055 0.3562 9.9504 -11.6739 208.0000 31.2273 169.3384 3.5374 0.3184 9.4450 -11.2426 209.0000 31.8926 169.3966 3.5677 0.2821 8.9556 -10.8283 210.0000 32.5572 169.4551 3.5967 0.2466 8.4812 -10.4303 211.0000 33.2405 169.4921 3.6234 0.2135 8.0250 -10.0514 212.0000 33.9223 169.5301 3.6491 0.1811 7.5837 -9.6886 213.0000 34.6090 169.5619 3.6733 0.1498 7.1581 -9.3429 214.0000 35.3002 169.5878 3.6961 0.1197 6.7479 -9.0138 215.0000 35.9957 169.6081 3.7176 0.0906 6.3528 -8.7011 216.0000 36.6952 169.6229 3.7378 0.0626 5.9721 -8.4044 217.0000 37.3984 169.6325 3.7568 0.0355 5.6056 -8.1233 218.0000 38.1051 169.6370 3.7746 0.0093 5.2525 -7.8572 219.0000 38.8152 169.6366 3.7913 -0.0161 4.9125 -7.6057 220.0000 39.5282 169.6315 3.8068 -0.0407 4.5849 -7.3684 221.0000 40.2418 169.6248 3.8215 -0.0647 4.2684 -7.1439 222.0000 40.9628 169.6077 3.8348 -0.0875 3.9649 -6.9342 223.0000 41.6838 169.5893 3.8474 -0.1099 3.6713 -6.7363 224.0000 42.4071 169.5667 3.8589 -0.1317 3.3878 -6.5506 225.0000 43.1306 169.5427 3.8697 -0.1531 3.1133 -6.3758图2-1 连杆3的空间位置点图2-2 连杆3和摇杆4的角位移曲线图2-3 工作区间内连杆3和摇杆4的角位移曲线曲柄两极限点的转角范围1.θ=183.1=12-352182.摇杆两极限点转角范围θ31=169.6412-79.2815=90.36主动件转角θ2(度)从动件角速度(r a d ⋅ s -1)图2-4 连杆3和摇杆4角速度曲线 图2-5 工作区间内连杆3和摇杆4角速度曲线 工作区间内摇杆角速度最大值:曲柄转角121度，摇杆转角126.6188，摇杆角速度3.9335工作区间内摇杆角速度最小值:曲柄转角35度，摇杆转角79.2817，摇杆角速度-0.0196角速度变化量：3.9335+0.0196=3.9531图2-6 连杆3和摇杆4角加速度曲线 图2-7工作区间内连杆3和摇杆4角加速度曲线 工作区间内摇杆角加速度最大值:曲柄转角35度，摇杆转角79.2817，摇杆角加速度49.5924工作区间内摇杆角加速度最小值:曲柄转角181度，摇杆转角164.2275，摇杆角速度-22.8097角速度变化量：49.5924+22.8097=72.40212.2 2代2机构尺寸参数各构件的尺寸为r1=50.1mm,r2=109.8mm,r3=72.85mm,r4=125.36mm ；质心为rc1= mm ，rc2＝ mm ．rc3＝ mm质量为m1＝ kg ，m2＝ kg ．m3＝ kg ；转动惯量为J1＝ kg •m2，J2＝ kg •m2，J3＝ kg •m2，构件3的工作阻力矩M3＝ N •m ．顺时针方向，其他构件所受外力和外力矩(弹簧拉力大小及位置)构件1以等角速度3.38594 rad ／s 逆时针方向回转2代2型运动时间0.9s曲柄角速度()tπθω*180/12= θ12为曲柄两极限点的转角范围4.2620112-=θ=174.6θ31为摇杆两极限点转角范围θ31=162.9068-75.5916=87.3152下表为曲柄转动一周,各参数变化量,角度间隔5度曲柄转角连杆转角-摇杆转角-连杆角速度-摇杆角速度-连杆加速度-摇杆加速度 0 36.0183 75.7666 -3.3998 -3.3998 7.4475 40.3838 5.0000 32.8455 72.8550 -3.2311 -2.6858 12.5157 44.7939 10.0000 29.8695 70.6524 -2.9929 -1.9236 15.7577 46.1841 15.0000 27.1419 69.1812 -2.7158 -1.1612 17.2210 44.9188 20.0000 24.6897 68.4259 -2.4269 -0.4372 17.2593 41.7480 25.0000 22.5045 68.3266 -2.1457 0.2244 16.3426 37.4975 30.0000 20.5834 68.8286 -1.8850 0.8108 14.9001 32.8616 35.0000 18.8973 69.8517 -1.6502 1.3202 13.2554 28.3115 40.0000 17.4224 71.3262 -1.4431 1.7566 11.6161 24.1178 45.0000 16.1326 73.1851 -1.2623 2.1268 10.0969 20.3984 50.0000 15.0037 75.3695 -1.1055 2.4393 8.7496 17.1758 55.0000 14.0147 77.8281 -0.9696 2.7020 7.5879 14.4200 60.0000 13.1461 80.5162 -0.8516 2.9222 6.6051 12.0766 65.0000 12.3831 83.3973 -0.7485 3.1065 5.7854 10.0849 70.0000 11.7124 86.4393 -0.6579 3.2600 5.1099 8.3850 75.0000 11.1232 89.6151 -0.5775 3.3873 4.5605 6.9226 80.0000 10.6067 92.9013 -0.5053 3.4918 4.1210 5.6497 85.0000 10.1558 96.2776 -0.4396 3.5764 3.7781 4.5245 90.0000 9.7662 99.7261 -0.3789 3.6433 3.5218 3.5108 95.0000 9.4310 103.2306 -0.3218 3.6939 3.3446 2.5760 100.0000 9.1501 106.7761 -0.2670 3.7294 3.2423 1.6911 105.0000 8.9209 110.3486 -0.2133 3.7504 3.2135 0.8283 110.0000 8.7430 113.9342 -0.1594 3.7570 3.2594 -0.0394 115.0000 8.6174 117.5189 -0.1042 3.7489 3.3844 -0.9395 120.0000 8.5464 121.0880 -0.0461 3.7253 3.5955 -1.9012 125.0000 8.5299 124.6289 0.0162 3.6850 3.9024 -2.9548 130.0000 8.5774 128.1213 0.0845 3.6262 4.3175 -4.1335 135.0000 8.6938 131.5476 0.1608 3.5464 4.8542 -5.4706 140.0000 8.8877 134.8867 0.2471 3.4428 5.5250 -6.9967 145.0000 9.1697 138.1141 0.3457 3.3120 6.3369 -8.7331 150.0000 9.5528 141.2021 0.4591 3.1505 7.2848 -10.6811 155.0000 10.0520 144.1198 0.5892 2.9549 8.3412 -12.8053 160.0000 10.6846 146.8327 0.7374 2.7231 9.4452 -15.0157 165.0000 11.4682 149.3054 0.9038 2.4547 10.4943 -17.1545。