连杆机构大作业报告.doc

1 - 机械原理大作业一 ——平面六杆机构的分析 题目： 下图所示为一平面六杆机构。设已知各构件的尺寸如下表所示，又知原动件1以等角速度ω1=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E 点的位移、速度及加速度的变化情况。 平面六杆机构的尺寸参数 =65.09mm,=153.5mm,=41.7mm 题号 a 2—B 26.5 111.6 67.5 87.5 52.4 43 60° 图 a） 1 机构运动分析 如上图a)所示，建立直角坐标系。建立三个封闭图形ABCDA、DCEFGD和DGFED，由此可得： 写成投影方程形式 可得E点位移： 分别将上式求一次、二次导数，写成矩阵形式，得到下面的速度和加速度方程： E点的速度为： E点的加速度为： 2 matlab程序设计 2.1 程序流程图 源程序: %创建函数myfun，函数fsolve通过它确定、、、。 function f=myfun(x,y) l1=26.5;l2=111.6;l3=67.5;l4=87.5;l5=52.4;l6=43;l21=65;xg=153.5; yg=41.7;a=pi/3; eq1=l1*sin(y)+l2*sin(x(1))-l3*sin(x(2)); eq2=l1*cos(y)+l2*cos(x(1))-l3*cos(x(2))-l4; eq3=l3*sin(x(2))+l21*sin(x(1)-a)-yg-l6*sin(x(4))-l5*sin(x(3)); eq4=l3*cos(x(2))+l21*cos(x(1)-a)-xg+l4-l6*cos(x(4))-l5*cos(x(3)); f=[eq1;eq2;eq3;eq4]; 主程序如下： %求解过程 l1=26.5;l2=111.6;l3=67.5;l4=87.5;l5=52.4;l6=43;l21=65;xg=153.5; yg=41.7;a=pi/3; %给定已知量 th1=[0:1/18:2]*pi; %曲柄输入角度th1从0到2*pi，步长为pi/18 th=zeros(length(th1),4); %建立一个N行4列的零矩阵，第一、二、三、四列%分别存放存放、、、 v26=zeros(length(th1),4); a26=zeros(length(th1),4); options=optimset(display,off); th0=[31.3,59.5,274.6,60.7]; th0=th0*pi/180; for m=1:length(th1) %建立for循环，求解、、、及E点坐标与位移 th(m,:)=fsolve(myfun,th0,options,th1(m)); th0=[th(m,1) th(m,2) th(m,3) th(m,4)]; xe(m)=xg+l6*cos(th(m,4))+l5*cos(th(m,3)); %求E点横坐标 ye(m)=yg+l6*sin(th(m,4))+l5*sin(th(m,3)); %求E点纵坐标 se(m)=sqrt(xe(m)^2+ye(m)^2); %求E点位移 end for n=1:length(th1) %建立for循环，求解各从动件和E点的速度 A=[l2*cos(th(n,1)) -l3*cos(th(n,2)) 0 0 0 0; l2*sin(th(n,1)) -l3*sin(th(n,2)) 0 0 0 0; l21*cos(th(n,1)-a) l3*cos(th(n,2)) -l5*cos(th(n,3)) -l6*cos(th(n,4)) 0 0; l21*sin(th(n,1)-a) l3*sin(th(n,2)) -l5*sin(th(n,3)) -l6*sin(th(n,4)) 0 0; 0 0 -l5*cos(th(n,3)) -l6*cos(th(n,4)) 1 0; 0 0 l5*sin(th(n,3)) l6*sin(th(n,4)) 0 1]; b=[-l1*cos(th1(n)) -l1*sin(th1(n)) 0 0 0 0]; v26(n,:)=(inv(A)*b); %求各从动件的速度 ve(n)=sqrt(v26(n,5)^2+v26(n,6)^2); %求E点速度 end for i=1:length(th1) %建立for循环，求解各从动件和E点的加速度 C=[l2*cos(th(i,1))