用matlab分析四杆机构

首先创建函数FｏuｔBaｒPoｓｉｔioｎ，函数ｆsolvｅ通过他确定。

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）)];

主程序如下：

ｄisp ＇* ＊* ＊＊* 平面四杆机构的运动分析*＊* **＊＇

L1=3０4.8；L２=1０1.６;L3＝254.0;Ｌ4=１77.8；%给定已知量,各杆长L1,L2,L３,L4

th2=［0:1/6：2］＊ｐi; %曲柄输入角度从0至360度,步长为pｉ/６

tｈ34=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＿３

for m=１:length(th2) %建立for循环,求解θ_3，θ_４

th3４（m,:)=fｓolｖe(＇ｆｏurｂarpｏｓｉtion＇,[1 １]，…%调用ｆｓｏｖｅ函数求解关于θ_3,θ＿4

opｔions,tｈ2(m),L２,L3，L4,Ｌ１）; %的非线性超越方程，结果保存在th３4中

end

y=L2*sin(th2)+L３*sin(th34(:，１)')；%连杆3的D端点Y坐标值

x=Ｌ２＊ｃos(th2)+Ｌ3*cｏｓ(ｔｈ３4(：,1)')；%连杆3的D端点X坐标值

xｘ=［L２*ｃｏs(ｔh2)]; %连杆３的C端点X坐标值

yy=［L2*ｓin(th2)]; %连杆３的C端点Y坐标值

figure（1)

pｌot(［x;xｘ],[y;yy］,'k',［0 L1]，[0 0]，…%绘制连杆3的几个位置点

'k-－＾',x,y，'ｋo',xｘ,yy,'ks'）

titlｅ（'连杆3的几个位置点')

ｘｌabｅｌ（'水平方向')

ylabel('垂直方向'）

ａｘｉs equal ％XY坐标均衡

th2＝[0:２/72:２]*pｉ; ％重新细分曲柄输入角度θ＿2,步长为5度

ｔh３4=zeros（ｌength(ｔh2）,2)；

ｏｐｔｉons=ｏｐtiｍｓeｔ('diｓｐlay＇，＇off');

ｆoｒm＝1:leｎgth(ｔｈ2）

tｈ34（ｍ,:)=ｆｓoｌve('ｆourbarpｏｓｉtｉｏn＇,[1 １],…

optiｏnｓ，ｔｈ2(m）,L2,L3，L4，Ｌ１);

enｄ

ｆigure(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([０3６0 ０1７0]）％确定XY边界值

ｇｒid ％图形加网格

xlａｂeｌ(＇主动件转角\ｔｈｅta＿2(度)'）

ｙｌaｂｅl(＇从动件角位移（度)')

tｉtle('角位移线图'）

ｔｅxt（１20,１20，＇摇杆4角位移＇)

ｔeｘt(１50,40，'连杆3角位移')

w2＝２５0; %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);

w４(ｉ)＝w(２)；

eｎd

ｆigure(3)

pｌｏt(ｔｈ2*18０/pｉ，ｗ3,tｈ2*１80／pｉ,ｗ4); %绘制角速度线图

aｘis([0 360 -17５２0０]）

text(5０，160,'摇杆4角速度（\omega_4)')

tｅxt(2２0,130,＇连杆3角速度（\omegａ_3)')

grid

xlabel（＇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＝[w２^2*L2*cos(ｔh2（ｉ))+w3(i）^2*L3*cos（ｔｈ34(i,１）)-ｗ４（ｉ)^２＊Ｌ4*cos(ｔh３4（i，2)）;.．．

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;

a3(ｉ)＝a(1);

ａ4（i)=a(2);

end

fｉgurｅ(４）

ｐlｏｔ(th2＊1８0/pｉ,a3，th2*180/pi，ａ4); %绘制角加速度线图

axｉs（[０360－７０000 65０00])

teｘt(50,50000,'摇杆4角加速度(＼alpｈa_4)')

tｅxt(22０,１2０００，'连杆３角加速度(＼ａlｐhａ_3)'）

grid

xlabel('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)

＞> ＊* * * * * 平面四杆机构的运动分析** *＊* *

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

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