机械原理大作业一连杆机构运动分析44.doc

机械原理大作业一 课程名称： 机械原理 设计题目： 连杆机构运动分析 院 系： 班 级： 完 成 者： 学 号： 指导教师： 设计时间： 哈尔滨工业大学 连杆机构运动分析说明书（题目44） 机构运动分析数学模型 该机构由I级杆组AB(原动件）,RRRⅡ级杆组（杆BC与杆CD）和PRPⅡ级杆组（杆EF与滑块4）组成，各杆组如下图所示 原动件杆AB 已知原动件杆1的转角Φ=0~360°，设初始转角为0°， 原动件角速度为100rad/s，角加速度为0， 运动副A的位置坐标为（0,0），速度与加速度均为0， 可根据AB杆长与角速度得出B点坐标（Xb，Yb）。 2.RRR杆组BCD D点坐标为（750，350），可通过B点与D的坐标， 通过RRR杆组的计算公式，求得C点的坐标（Xc，Yc）。 3.PRP杆组EF F点的初始坐标为（400,0），通过E点坐标与C、D两点坐标间的关系可以求出E点坐标（400，Ye），进一步求得F点坐标（400，Yf）。 二、计算流程框图 三、计算程序（MATLAB编写） ---------设定初始量 lab=200; lbc=500; lcd=800; xf=400; xd=750; yd=350; w1=100; %------------将杆1的转角设为未知数 syms theta; t=theta/100; %-------------求出B点坐标 xb=lab*cos(w1*t); yb=lab*sin(w1*t); %------------求出杆2与水平方向夹角faii A=2*lbc*(xd-xb); B=2*lbc*(yd-yb); C=lbc^2+(xd-xb)^2+(yd-yb)^2-lcd^2; faii=2*atan((B+sqrt(A^2+B^2-C^2))/(A+C)); %-------------求出C点坐标 xc=xb+lbc*cos(faii); yc=yb+lbc*sin(faii); faij=atan((yc-yd)/(xc-xd)); %------------求出F点坐标 yf=(yc-yd)/(xd-xc)*(xd-xf)+yd; %------------利用坐标关于时间t的导数求出速度和加速度，dt=d（theta/100） vf=diff(yf)*100; af=diff(vf)*100; %------------将theta，F点坐标，速度，加速度转成数列 theta=0:0.01:2*pi; yf=eval(yf); vf=eval(vf); af=eval(af); %------------画出图像 subplot(221); plot(theta,yf); subplot(222); plot(theta,vf); subplot(223); plot(theta,af); 1.Φ-yf图像 2.Φ-vf图像 3.Φ-af图像 五、计算结果分析 从图像中可以看出，F点做类似正弦曲线的往复运动，随着原动件角度变化，F点的速度、加速度均有较大改变且有周期性变化的特点。