機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析

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1、在如下圖所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件AB為曲柄，則B點(diǎn)應(yīng)能通過(guò)曲柄與連桿兩次共線的位置。1.2立機(jī)構(gòu)的閉環(huán)矢量位置方程在用矢量法建立機(jī)構(gòu)的位置方程時(shí)，需將構(gòu)件用矢量來(lái)表示，并作出機(jī)構(gòu)的封閉矢量多邊形。如圖1所示，先建立一直角坐標(biāo)系。設(shè)各構(gòu)件的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)I、L2、L3、L4,其方位角為%0?才以各桿矢量組成一個(gè)封閉矢量多邊形，即ABCDAo其個(gè)欠量Z和必等于零。即：T—>TT厶+厶=厶+厶4(1)式1為上圖所不四桿機(jī)構(gòu)的封閉矢量位置方程式。對(duì)于一個(gè)特定的四桿機(jī)構(gòu)，其各構(gòu)件的氏度和原動(dòng)件2的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即&2為已知，而=0,故山此矢量方程可求

2、得未知方位角位移方程的分量形式為:(2)L.cos&2+厶cos&3=厶cosq+L4cos04L2sin02+厶sin仇=厶sin0x+L斗sin閉壞矢量方程分量形式對(duì)時(shí)間求一階導(dǎo)數(shù)(角速度方程)為:j-厶0sin仇+Lgsin=L2co2sin02［厶馬cos仇一L4694cos=一厶?cos02英矩陣形式為:廠_厶sin&cos@厶4sin04x-L4cos6^4JL2co2sin^2、馬cos乞)聯(lián)立式3兩公式可求得:a)3=一厶“2sin(&2-&4)/［厶sin禺一&(5)co4=-L2a)2sin(g-仇)/[厶4sin?

3、-&川(6)注:式1?式9中，Li(i=l,2,3,4)分別表示機(jī)架1、曲柄2、連桿3、搖桿4的長(zhǎng)度：彳(i=l,2,3,4)是各桿與x軸的正向夾角，逆時(shí)針為正，順時(shí)針為負(fù)，單位為rad;色是各桿的角速度,:—L，單位為rad/sodt2.1matlab程序設(shè)計(jì)Matlab程序：首先創(chuàng)建函數(shù)fci,函數(shù)fsolvc通過(guò)他確宦functiont=fei(th,th2,L2,L3,L4,Ll)t=('L2*cos(th2)+L3*cos(th(l))-L4*cos(th(2))-Ll';'L2*sin(th2)+L3*sin(th(l))-

4、L4*sin(th(2))');Ll=input(輸入機(jī)架長(zhǎng)度L2=input(瀚入曲柄長(zhǎng)度(主動(dòng)件)L3=inputC輸入連桿氏度L4=MputC輸入輸入從動(dòng)桿長(zhǎng)度rs=[LlL2L3L4];minimum=min(rs);L1-)；L2-);L3=');Wmaximum=max(rs);if(minimum+maximum)>(sum(rs)-minimum-maximum)disp，此機(jī)構(gòu)不滿足桿長(zhǎng)條件，程序終止break;endifL1<=L2&L1v=L3&L1<=L4disp'此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu),elseifL2<=L1&

5、L2<=L3&L2<=L4disp'此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)’elsedisp'此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu),木例不予考慮break;endw2二Mpu?輸入主動(dòng)件角速度w2=')th2=f():l/72:2]*pi;th34=zeros(length(th2),2);options=optimset('display','off);form=l:length(th2)th34(m,:)=fsolve('fei,,l11],options,th2(m),L2,L3,L4,L1);endy=L2*sin(th2)+L3*sin(th34(:,1)')

6、;x=L2*cos(th2)+L3*cos(th34(:,1)');xx=[L2*cos(th2)];yy=[L2*sin(th2)];figure⑴plot([x;xx],[y;yy],'k',[0Ll],[0O],k??A；x,y,ky,xx,yy,ks)titleC連桿BC上兒個(gè)位置點(diǎn)')xlabcl('x');ylabelCy');axisequalth2=lO:2/72:2]*pi;th34=zeros(length(th2),2);options=optimset(,display',,off);form=l:length(

7、th2)th34(m,:)=fsolve('fei,,[11],options,th2(m),L2,L3,L4,LI);endfigure(2)plot(th2*18O/pi,th34(:,1),th2*180/pi,th34(:,2))plot(th2*180/piJh34(:,l)*18O/pi,th2*18O/pi,th34(:,2)*180/pi)titleC角位移圖JxlabelC主動(dòng)件轉(zhuǎn)角，)；ylabclC從動(dòng)件位移)；text(100,160,搖桿4角位移);text(250,20,‘連桿3角位移')；axis([036

8、00170J)gridfori=l:length(th2)A=[-L3*sin(th34(i,1))L4*sin(th34(i,2));L3*cos(th34(i,l))-L4*cos(th34(i,2))