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

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一、题目及原始数据

、平面连杆机构的运动分析题目：

如图所示，为一平面六杆机构。设已知各构件的尺寸如表 所示，又知原动

件1以等角速度1ω= 1rad/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 平面六杆机构的尺寸参数

2'l =65mm,G x =,G y =

题 号 1l 2l

3l

4l

5l

6l

α

A

B

C

1-A

25 60°

1l =

1l =24

1l =

要求每组（每三人为一组，每人一题）至少打印一份源程序，每个同学计 算出原动件从 0º到 360º时（计算点数 N=36）所要求各运动变量的大小，并绘出各组应的运动线图以及 E 点的轨迹曲线。

图

二、平面连杆机构运动分析方程

、位移方程：

4312l4cos cos l1cos 0h θθθ--= 43311l4sin s sin l1sin 0h θθθ+--= 43l4cos l3cos s c 0θθ+-⋅= 43l4sin l3 sin h 0θθ+-=

[]3

43c v v ωω

、速度方程：

34333

4331434

3

cos l4sin s sin 0sin l4cos s cos 0V 0l4sin l3sin 10

l4cos l3cos 0θθθθ

θθθθθθ--⎡⎤⎢⎥⎢

⎥=⎢⎥---⎢⎥⎣⎦

[]211V l1sin l1cos 00θθ=-

[]3343V c v v ωω=

3V V1\V2=

、加速度方程：

3344333333

4433333

111443344

33

sin 14cos v sin s cos 014sin ?v cos s sin 0014cos 13cos 00

14sin 13sin 0A ωθωθθωθω

ωθθωθωθωθωθωθ+⎡⎤⎢⎥--+⎢

⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦

[]112343c A =v v ωω

11111112A A A =⨯

[]1211A l1cos l1sin 00θθ=--

11112A A A =+

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[]3343A a c a γγ=

321A A \A =

三、计算程序框图

迭代次数IT=0IT=IT+1

调用位置方程（1）子程序代入的初值θi ，并计算f i

｜f i ｜≤E

求得θi 值

Y IT>IT max

N 停止

Y 调系数矩阵A

V

调用高斯消去法子程序

求解A △θi =f i

求出△θi

四、计算源程序主程序

%输入已知数据

clear

l1=;

l2=;

l3=;

l4=;

l5=;

l6=;

l22=;

xg=;

yg=;

omega1=1;

alph1=0;

hd=pi/180;

du=180/pi;

t1=1:10:361;

theta2=1:10:361;

theta3=1:10:361;

theta5=1:10:361;

theta6=1:10:361;

omega2=1:10:361;

omega3=1:10:361;

omega5=1:10:361;

omega6=1:10:361;

alph2=1:10:361;

alph3=1:10:361;

alph5=1:10:361;

alph6=1:10:361;

xe=1:10:361;

ye=1:10:361;

V=1:10:361;

a=1:10:361;

theta1=0;

options=gaoptimset('PopulationSize',100,'Generations',10000,'StallGenLimit',500,'TolFun',1e-100);

theta0=ga(@(thet) weiyi_0(thet,theta1),4,options);

if theta0(1)<0

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

if theta0(1)>2*pi

theta0(1)=theta0(1)-2*pi;end

if theta0(2)<0

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

if theta0(2)>2*pi

theta0(2)=theta0(2)-2*pi;end

if theta0(3)<0

theta0(3)=theta0(3)+2*pi;end

if theta0(3)>2*pi

theta0(3)=theta0(3)-2*pi;end

if theta0(4)<0

theta0(4)=theta0(4)+2*pi;end