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《曲柄摇杆机构的运动分析.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、%曲柄摇杆机构运动分析%(1)-计算连杆的输出角th3和摇杆的输出角th4%设定各杆的长度(单位:毫米)rs(1)=304.8;%设定机架1长度rs(2)=101.6;%设定曲柄2长度rs(3)=254.0;%设定连杆3长度rs(4)=177.8;%设定摇杆4长度dr=pi/180.0;%角度与弧度的转换系数%设定初始推测的输入%机构的初始位置th(1)=0.0;%设定曲柄2初始位置角是0度(与机架1共线)th(2)=45*dr;%连杆3的初始位置角是45度th(3)=135*dr;%摇杆4的初始位置角是135度%摇杆4的初始位置角
2、可以用三角形的正弦定理确定th(3)=pi-asin(sin(th(2))*rs(3)/rs(4));dth=5*dr;%循环增量%曲柄输入角从0度变化到360度,步长为5度,计算th34fori=1:72[th3,th4]=ntrps(th,rs);%调用牛顿—辛普森方程求解机构位置解非线性方程函数文件%Storeresultsinamatrix-th34,indegrees%在矩阵th34中储存结果,以度为单位;(i,:)表示第i行所有列的元素;(:,i)表示第i列所有行的元素th34(i,:)=[th(1)/drth3/drt
3、h4/dr];%矩阵[曲柄转角连杆转角摇杆转角]th(1)=th(1)+dth;%曲柄转角递增th(2)=th3;%连杆转角中间计算值th(3)=th4;%摇杆转角中间计算值end%求解曲柄摇杆机构中连杆的输出角th(3)和摇杆的输出角th(4)—函数文件function[th3,th4]=ntrps(th,rs)%使用基于牛顿—辛普森方程解答四杆机构位置的非线性问题%变量设置%th(1)=theta_2%输入变量%th(2)=theta_3_bar(startingguess)%输出变量%th(3)=theta_4_bar(sta
4、rtingguess)%输出变量%rs(1)=r_1，机架长度；rs(2)=r_2，曲柄长度；rs(3)=r_3，rs(4)=r_4，摇杆长度th2=th(1);th3bar=th(2);th4bar=th(3);%设定收敛条件epsilon=1.0E-6;%计算二维矢量的函数%四杆机构闭环矢量方程的矩阵形式f=[rs(3)*cos(th3bar)-rs(4)*cos(th4bar)+rs(2)*cos(th2)-rs(1);rs(3)*sin(th3bar)-rs(4)*sin(th4bar)+rs(2)*sin(th2)];%重
5、复计算每个方程式的修正量因子whilenorm(f)>epsilonJ=[-rs(3)*sin(th3bar)rs(4)*sin(th4bar);rs(3)*cos(th3bar)-rs(4)*cos(th4bar)];dth=inv(J)*(-1.0*f);th3bar=th3bar+dth(1);th4bar=th4bar+dth(2);%四杆机构闭环矢量方程的矩阵形式f=[rs(3)*cos(th3bar)-rs(4)*cos(th4bar)+rs(2)*cos(th2)-rs(1);rs(3)*sin(th3bar)-rs(
6、4)*sin(th4bar)+rs(2)*sin(th2)];norm(f);%计算矩阵或向量的范数(模)end;th3=th3bar;%弧度值th4=th4bar;%弧度值%绘制输出角th(2)与th(3)—输入角th(1)的关系曲线subplot(2,2,1)%选择第1个子窗口plot(th34(:,1),th34(:,2),th34(:,1),th34(:,3))axis([03600170])grid%网格线ylabel('从动件角位移/deg')title('角位移线图')text(110,110,'摇杆4角位移')tex
7、t(50,35,'连杆3角位移')%(2)-计算连杆的角速度om3和摇杆的角速度om4%Settinginitialconditions%设置初始条件om2=250;%曲柄角速度(等速输入)T=2*pi/om2;%机构周期-曲柄旋转1周的时间(秒)%曲柄输入角从0度变化到360度,步长为5度,计算om34fori=1:72ct(2)=i*dth;A=[-rs(3)*sin(th34(i,2)*dr)rs(4)*sin(th34(i,3)*dr);rs(3)*cos(th34(i,2)*dr)-rs(4)*cos(th34(i,3)*
8、dr)];B=[om2*rs(2)*sin(ct(2));-om2*rs(2)*cos(ct(2))];om=inv(A)*B;%输出角速度矩阵om3=om(1);om4=om(2);om34(i,:)=[iom3om4];%矩阵[序
