平面连杆机构运动分析

大作业（一）

平面连杆机构的运动分析

班级：________________

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指导教师：________________________

完成日期：

一、题目及原始数据

1.1、平面连杆机构的运动分析题

如图1.1所示，为一平面六杆机构。设已知各构件的尺寸如表1.1所示， 乂知原动件1以等角速度lrad/s 沿逆时针方向回转，试求各从动件的角位 移、角速度及角加速度以及位移E 点的位移、速度及加速度的变化情况。

表1.1平而六杆机构的尺寸参数

/2‘二

65mm, x G =153・ 5mm, y G = 41. 7mm

题号

12

1.

a

A

B

C

1-A

105.6

67.5

87.5

34.4

25 60°

/,二26. 5 /, =24

/, =29. 5

要求每组（每三人为一纟 乩每人一题）至攵 ，打印一份源程序，每个同学计

算岀原动件从0。到360°时（计算点数N 二36）所要求各运动变量的大小，并绘 岀各组应的运动线图以及E 点的轨迹曲线。 2.1、位移方程:

14cOS&4COSq -11COS0] —/?2 =0

14sin^4+s 3sin^.-llsin^-/?! =0

平面连杆机构运动分析方程

14cosQ + 13COS 0 - S ・C = O 14sinq + 13 sinQ _h =0

2・2、速度方程:

-14sinq 14cosq -14sin^4 14cosQ

-s 3sin^ s 3cos^

-13sin&； 13cosQ

V 2=[-llsin^ llcosQ 0 0]

V

3=[V 3 5 0 K]

V 3=V1\V2

A 12 =[-11COS ^ -llsinq 0 0]

A, =A H +A I2

A

3 = [a 3

/4 Yi S]

A 3=A 2\A J

COS0 sinQ 0

0 0

-1 0

2.3、加速度方程:

41!

©sin@

14gcosQ v 3sin^ +S3©cos@ 一 5

14%sin&4 ?-v 3cos^ +S3©sin@

0 14%cosq 130cosQ

14qsin&4

13©sinQ

A|12 = [V3

a

>4 © vj

A,=

C0S&3

sing

0 0

一 MsinQ 14COS &4 -I4sin<94 14cosQ

-s 3sin^3

S3COS&3

-I3sin 。；

0 0 -1 0

0 0 0 0

A ii =A

m x

A I12

三、计算程序框

四、计算源程序

4・1主程序

*输入已知数据

clear

11=0.0240;

12=0.1056;

13=0.0675;

14=0.0875;

15=0.0344;

16=0.025;

122=0.065;

xg=0.1535;

yg=0.0417;

omegal=l;

alphl=0;

hd=p±/180;

du=180/pi;

tl=l:10:361;

theta2=l:10:361;

theta3=l:10:361;

theta5=l:10:361;

theta6=l:10:361;

omega2=l:10:361;

omega3=l:10:361;

omega5=l:10:361;

omega6=l:10:361;

alph2=l:10:361;

alph3=l:10:361;

alph5=l:10:361;

alph6=l:10:361;

xe=l:10:361;

ye=l:10:361;

V=l:10:361;

a=l:10:361;

thetal=0;

opt±ons=gaoptimset('PopularionSize1,100, 'Generations *,10000, 'StallGenLiraic', 500, *TolFun\le-100);

thetaO=ga ( (thet) weiyi__0 (thet, thecal), 4. options);

if thetaO(1)<0

thetaO(1)=theta0(1)+2*pi;end

if thetaO(1)>2*pi

thetaO(1)=thetaO(1)~2*pi;end

if thetaO(2)<0

thetaO(2)=thetaO(2)+2*pi;end

if thetaO(2)>2*pi

thetaO(2)=thetaO(2)-2*pi;end

if thetaO(3)<0

thecaO(3)=thetaO(3)+2*pi;end

if thetaO(3)>2*pi

thetaO(3)=thetaO(3)-2*pi; end

if thetaO(4)<0

thetaO(4)=thetaO(4)+2*pi;end

if thetaO(4)>2*pi

thetaO(4)=theta0(4)-2*pi;

end

*调用子函数Fun_jixie i|-算该八杆机构的各杆角位移、角速度、角加速度以及E点的角位移、角速度、角加速度

for nl=l:10:361

thetal=(nl-1)*hd;

tl (nl)=thetal*du;

theta=fsolve((thet) weiyi(thet^ thecal),thetaO);

if theta(1)<0

theta(1)=theta(1)+2*pi;end

if theta(1)>2*pi

theta(1)=theta(1)-2*pi;end

if theta(2)<0

theta(2)=theta(2)+2*pi;end

if theta(2)>2*pi

theta(2)=theta(2)-2*pi;end

if theta(3)<0

theta(3)=theta(3)+2*pi;end

if theta(3)>2*pi

theta(3)=theta(3)-2*pi;end

if theta(4)<0

theta(4)=theta(4)+2*pi;end

if theta(4)>2*pi

theta(4)=theta(4)-2*pi;end

[xe(nl),ye(nl)]=weiyi_E(thetal z theta,11,12z122);

[omega,alph] = Fun_j ixie(thetal,omegal,11^12,13,15^16,122,theta);

[V(nl)z a(nl))=suau_j asudu_E(omega(1),alph(1)z theta z thecal,omegal,11,12,122z a Iphl)；

theta2(nl)=theta(1);theta3(nl)=theca(2);theta5(nl)=theta(3);theta6(nl)=theta