连杆机构运动分析

构件上点的运动分析函数文件（m文件）格式：function [ 输出参数] = 函数名（输入参数）p_crank.m function [p_Nx,p_Ny]=p_crank(Ax,Ay,theta,phi,l1)v_crank.m function [v_Nx,v_Ny]=v_crank(l1,v_Ax,v_Ay,omiga,theta,phi)a_crank.m function [a_Nx,a_Ny]=a_crank(l1,a_Ax,a_Ay,alpha,omiga,theta,phi)函数中的符号说明函数文件（m 文件）格式： function [ 输出参数 ] = 函数名（ 输入参数 ）p_RRR.m function [cx,cy,theta2,theta3]=p_RRR(bx,by,dx,dy,l2,l3,m)v_RRR.m function [vcx,vcy,omiga2,omiga3]=v_RRR(vbx,vby,vdx,vdy,cx,cy,bx,by,dx,dy)a_RRR.m function [acx,acy,alpha2,alpha3]=a_RRR(abx,aby,adx,ady,cx,cy,bx,by,dx,dy,omiga2,omiga3)函数中的符号说明m =1 m = -1RRR Ⅱ级杆组运动分析函数文件（m 文件）格式： function [ 输出参数 ] = 函数名（ 输入参数 ）p_RRP.m function [cx,cy,sr,theta2]=p_RRP(bx,by,px,py,theta3,l2,m)v_RRP.m function [vcx,vcy,vr,omiga2]=v_RRP(bx,by,cx,cy,vbx,vby,vpx,vpy,theta2,theta3,l2,sr,omiga3) a_RRP.m function [acx,acy,ar,alpha2]=a_RRP(bx,by,cx,cy,px,py,abx,aby,apx,apy,theta3,vr,omiga2,omiga3,alpha3)函数中的符号说明1 1∠BCP < 90︒，∠BC 'P > 90︒，m =1RRP Ⅱ级杆组运动分析函数文件（m 文件）格式： function [ 输出参数 ] = 函数名（ 输入参数 ）p_RPR.m function [dx,dy,sr,theta3]=p_RPR(bx,by,cx,cy,e,l3,m)v_RPR.m function [vdx,vdy,omiga3,vr]=v_RPR(bx,by,cx,cy,dx,dy,vcx,vcy,vbx,vby,theta3) a_RPR.m function [adx,ady,alpha3,ar]=a_RPR(bx,by,cx,cy,dx,dy,acx,acy,abx,aby,vr,omiga3,theta3)函数中的符号说明RRP Ⅱ级杆组运动分析实线位置，m =1 虚线位置，m = -1函数文件（m 文件）格式： function [ 输出参数 ] = 函数名（ 输入参数 ）F_RRR.m function [R12x,R12y,R23x,R23y,R34x,R34y]=F_RRR(bxy,cxy,dxy,s2,s3,m2,m3,Js2,Js3,M2,M3,F2,F3,as2,as3,alpha2,alpha3)RRR Ⅱ级杆组力分析R 23xF 2R F 3xR 23函数文件（m 文件）格式： function [ 输出参数 ] = 函数名（ 输入参数 ）F_RRP.m function [R12x,R12y,R23x,R23y,R34x,R34y,lcn]=F_RRP(bxy,cxy,s2,s3,m2,m3,Js2,Js3,M2,M3,F2,F3,theta3,as2,as3,alpha2,alph3)RRP Ⅱ级杆组力分析R 34函数文件（m 文件）格式： function [ 输出参数 ] = 函数名（ 输入参数 ）F_RPR.m function [R12x,R12y,R23x,R23y,R35x,R35y,lcn]=F_RRP(bxy,cxy,dxy,s2,s3,m2,m3,Js2,Js3,M2,M3,F2,F3,R34,theta3,as2,as3,alpha3)RPR Ⅱ级杆组力分析238. 作用有平衡力的构件力分析作用有平衡力的构件力分析函数文件（m文件）格式：function [ 输出参数] = 函数名（输入参数）F_Bar.m function [R01x,R01y,Mb]=F_Bar(axy,bxy,s1,m1,Js1,M1,F1,R12,as1,alpha1)函数中的符号说明9. 平面连杆机构运动分析算例例1图示曲柄摇杆机构，已知l 1=150mm ，l 2=220mm ，l 3=250mm ，l 4=300mm ，曲柄以n 1=100r/min 逆时针匀速转动，分析该机构的运动。

主程序% 曲柄摇杆机构运动分析 clc,clearl1=150;% 曲柄长度 l2=220;% 连杆长度 l3=250;% 摇杆长度 l4=300;% 机架长度 n=100;% 曲柄转速m=1;% RRR II 级杆组装配模式系数omiga1=2*pi*n/60;alpha1=0;% 曲柄角速度、角加速度ax=0;ay=0;vax=0;vay=0;aax=0;aay=0;% A 点位置、速度、加速度 dx=l4;dy=0;vdx=0;vdy=0;adx=0;ady=0;% D 点位置、速度、加速度 phi=0;% 曲柄的结构参数theta1=0:10:360;% 曲柄转角(每隔10°计算一次) theta1=theta1*pi/180;% 调用crank 函数，计算B 点运动参数 [bx,by]=p_crank(ax,ay,theta1,phi,l1);[vbx,vby]=v_crank(l1,vax,vay,omiga1,theta1,phi); [abx,aby]=a_crank(l1,aax,aay,alpha1,omiga1,theta1,phi); % 调用RRR 函数，计算BC 杆和CD 杆以及C 点运动参数 [cx,cy,theta2,theta3]=p_RRR(bx,by,dx,dy,l2,l3,m);[vcx,vcy,omiga2,omiga3]=v_RRR(vbx,vby,vdx,vdy,cx,cy,bx,by,dx,dy);[acx,acy,alpha2,alpha3]=a_RRR(abx,aby,adx,ady,cx,cy,bx,by,dx,dy,omiga2,omiga3); % 绘制运动线图 theta1=theta1*180/pi; figure(1) subplot(3,1,1);plot(theta1,cx,'-',theta1,cy,':r'),grid on xlabel('曲柄转角( ° )');ylabel('位移(mm/s)'); legend('C 点x 方向位移','C 点y 方向位移');曲柄摇杆机构subplot(3,1,2);plot(theta1,vcx,'-',theta1,vcy,':r'),grid onxlabel('曲柄转角( ° )');ylabel('速度(mm/s)');legend('C点x方向速度','C点y方向速度');subplot(3,1,3);plot(theta1,acx,'-',theta1,acy,':r'),grid onxlabel('曲柄转角( ° )');ylabel('加速度(mm/s^2)'); legend('C点x方向加速度','C点y方向加速度'); figure(2)subplot(2,1,1);plot(theta1,theta3*180/pi),grid onxlabel('曲柄转角( ° )');ylabel('摇杆角位移( ° )'); subplot(2,1,2);plot(theta1,omiga3),grid onxlabel('曲柄转角( ° )');ylabel('摇杆角速度(rad/s)'); subplot(2,1,3);plot(theta1,alpha3),grid onxlabel('曲柄转角( ° )');ylabel('摇杆角加速度(/rad/s^2)');例2 图示曲柄滑块机构，已知l 1=150mm ，l 2=150mm ，e =25mm ，曲柄以n 1=955r/min 逆时针匀速转动，分析该机构的运动。

主程序% 曲柄滑块机构运动分析 clc,clearl1=50;% 曲柄长度 l2=150;% 连杆长度 e=25;% 偏距 n=955;% 曲柄转速m=1;% RRP II 级杆组装配模式系数omiga1=2*pi*n/60;alpha1=0;% 曲柄角速度、角加速度ax=0;ay=e;vax=0;vay=0;aax=0;aay=0;% A 点位置、速度、及速度 px=0;py=0;% 滑块导路上一定点（选为O 点）的坐标 vpx=0;vpy=0;apx=0;apy=0;% 滑块导路上一定点的速度、加速度 theta3=0;omiga3=0;alpha3=0;% 滑块导路角位置、角速度、角加速度 phi=0;% 曲柄的结构参数theta1=0:30:360;% 曲柄转角(每隔10°计算一次) theta1=theta1*pi/180;% 调用crank 函数，计算B 点运动参数 [bx,by]=p_crank(ax,ay,theta1,phi,l1);[vbx,vby]=v_crank(l1,vax,vay,omiga1,theta1,phi); [abx,aby]=a_crank(l1,aax,aay,alpha1,omiga1,theta1,phi); % 调用RRP 函数，计算BC 杆和滑块的运动参数 [cx,cy,sr,theta2]=p_RRP(bx,by,px,py,theta3,l2,m);[vcx,vcy,vr,omiga2]=v_RRP(bx,by,cx,cy,vbx,vby,vpx,vpy,theta2,theta3,l2,sr,omiga3); [acx,acy,ar,alpha2]=a_RRP(bx,by,cx,cy,px,py,abx,aby,apx,apy,theta3,vr,omiga2,omiga3,alpha3); % 绘制运动线图crankx=l1.*cos(theta1);cranky=e+l1.*sin(theta1); theta1=theta1*180/pi; figure(1) subplot(3,1,1); plot(theta1,cx,'r'),grid onxlabel('曲柄转角( ° )');ylabel('滑块位移(mm/s)');曲柄滑块机构subplot(3,1,2);plot(theta1,vcx,'r'),grid onxlabel('曲柄转角( °)');ylabel('滑块速度(mm/s)'); subplot(3,1,3);plot(theta1,acx,'r'),grid onxlabel('曲柄转角( °)');ylabel('滑块加速度(mm/s^2)');例3 图示摆动导杆机构，已知l 1=280mm ，h =380mm ，l CD =840mm ，曲柄1以ω1=18.012rad/逆时针匀速转动，分析该机构的运动。