導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)分析Word版

整理為word格式整理為word格式整理為word格式7、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖8、計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度F=3×5－2×7=1五、用解析法作導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析如圖所示，先建立一直角坐標(biāo)系，并標(biāo)出各桿矢量及其方位角。其中共有四個(gè)未知量、、、。為求解需建立兩個(gè)封閉的矢量方程，為此需利用兩個(gè)封閉的圖形O3AO2O3及O3BFDO3，由此可得：整理為word格式整理為word格式整理為word格式O3O3O2DBFASEL4L3S3L1L6L6′X并寫成投影方程為：由上述各式可解得：整理為word格式整理為word格式整理為word格式由以上各式即可求得、、、四個(gè)運(yùn)動(dòng)變量，而滑塊的方位角=。然后，分別將上式對(duì)時(shí)間取一次、二次導(dǎo)數(shù)，并寫成矩陣形式，及得一下速度和加速度方程式。而=、=整理為word格式整理為word格式整理為word格式根據(jù)以上各式，將已知參數(shù)代入，即可應(yīng)用計(jì)算機(jī)計(jì)算。并根據(jù)所得數(shù)值作出機(jī)構(gòu)的位置線圖、速度線圖、加速度線圖。這些線圖稱為機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)線圖。通過這些線圖可以一目了然的看出機(jī)構(gòu)的一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中位移、速度、加速度的變化情況，有利于進(jìn)一步掌握機(jī)構(gòu)的性能。六、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析受力分析時(shí)不計(jì)摩擦，且各約束力和約束反力均設(shè)為正方向?qū)ε俚哆M(jìn)行受力分析FFR56yFR16FR56xF6FcG6（2）對(duì)5桿進(jìn)行受力分析整理為word格式整理為word格式整理為word格式BBFS5FR65xFR65yF5yF5xG5FR45yFR45xM5聯(lián)立（1）（2）（3）（4）(5)各式可以得到矩陣形式如下：整理為word格式整理為word格式整理為word格式對(duì)滑塊3進(jìn)行受力分析(不計(jì)重力)FFR23xFR23yFR43xxxFR43yA(4)對(duì)4桿進(jìn)行受力分析整理為word格式整理為word格式整理為word格式OO3AS4FR54xFR54yFR14xFR14yFR34xFR34yF4xF4yG4M4B（5）對(duì)原動(dòng)件曲柄2進(jìn)行受力分析整理為word格式整理為word格式整理為word格式曲柄2不計(jì)重力，且轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度一定，角加速度為零，慣性力矢和慣性力矩都為零∑Fx=0,FR32x+FR12x=0；∑Fy=0,FR32y+FR12y=0;∑Mo2=0,FR32x×L2sinφ+FR32y×L2cosφ=0;七、Matlab編程繪圖Matlab源程序：clearall;clc;%初始條件theta1=linspace(-20.77,339.23,100);%單位度theta1=theta1*pi/180;%轉(zhuǎn)換為弧度制W1=80*pi/30;%角速度單位rad/sH=0.6;%行程單位mL1=0.1605;%O2A的長度單位mL3=0.6914;%O3B的長度單位mL4=0.2074;%BF的長度單位mL6=0.370;%O2O3的長度單位mL6u=0.6572;%O3D的長度單位mZ=pi/180;%角度與弧度之間的轉(zhuǎn)換dT=(theta1(3)-theta1(2))/W1;%時(shí)間間隔forj=1:100t(j)=dT*(j-1);%時(shí)間因素end%求解S3、Theta3、Theta4和SE四個(gè)變量整理為word格式整理為word格式整理為word格式S3=((L6)^2+(L1)^2-2*L6*L1*cos(theta1+pi/2)).^0.5;%求出O3A的值fori=1:100%求解角度theta3、Theta4和SE的長度theta3(i)=acos(L1*cos(theta1(i))/S3(i));theta4(i)=asin((L6u-L3*sin(theta3(i)))/L4);SE(i)=L3*cos(theta3(i))+L4*cos(theta4(i));end%求解完成%求解完成%求解VS3、W3、W4和VE四個(gè)變量fori=1:100J=inv([cos(theta3(i)),-S3(i)*sin(theta3(i)),0,0;sin(theta3(i)),S3(i)*cos(theta3(i)),0,0;0,-L3*sin(theta3(i)),-L4*sin(theta4(i)),-1;0,L3*cos(theta3(i)),L4*cos(theta4(i)),0]);K=J*W1*[-L1*sin(theta1(i));L1*cos(theta1(i));0;0];VS3(i)=K(1);W3(i)=K(2);W4(i)=K(3);VE(i)=K(4);end%求解完成%求解aS3、a3、a4、aE四個(gè)變量fori=1:100J=inv([cos(theta3(i)),-S3(i)*sin(theta3(i)),0,0;sin(theta3(i)),S3(i)*cos(theta3(i)),0,0;0,-L3*sin(theta3(i)),-L4*sin(theta4(i)),-1;0,L3*cos(theta3(i)),L4*cos(theta4(i)),0]);P=W1*W1*[-L1*cos(theta1(i));-L1*sin(theta1(i));0;0];M=[-W3(i)*sin(theta3(i)),-VS3(i)*sin(theta3(i))-S3(i)*W3(i)*cos(theta3(i)),0,0;W3(i)*cos(theta3(i)),VS3(i)*cos(theta3(i))-S3(i)*W3(i)*sin(theta3(i)),0,0;0,-L3*W3(i)*cos(theta3(i)),-L4*W4(i)*cos(theta4(i)),0;0,-L3*W3(i)*sin(theta3(i)),-L4*W4(i)*sin(theta4(i)),0];N=[VS3(i);W3(i);W4(i);VE(i)];K=J*(-M*N+P);aS3(i)=K(1);a3(i)=K(2);a4(i)=K(3);aE(i)=K(4);end%求解完成%動(dòng)態(tài)靜力分析%初始條件M4=22;M5=3;M6=52;整理為word格式整理為word格式整理為word格式Js4=0.9;Js5=0.015;Fc=1400;Ls4=0.5*L3;Ls5=0.5*L4;%給切削阻力賦值fori=1:100if((abs(SE(1)-SE(i))>0.05*H&&abs(SE(1)-SE(i))<0.95*H)&&(theta1(i)<pi))Fc(i)=1400;elseFc(i)=0;endend%賦值完成%求解平衡力矩J4=Js4+M4*(0.5*L3)*(0.5*L3);%導(dǎo)桿對(duì)點(diǎn)O3的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量fori=1:100Ekk(i)=(M6*VE(i)*VE(i)+Js5*W4(i)*W4(i)+M5*VE(i)*VE(i)+J4*W3(i)*W3(i))/2;%計(jì)算總動(dòng)能enddEkk(1)=Ekk(1)-Ekk(100);%動(dòng)能的改變量fori=2:100dEkk(i)=Ekk(i)-Ekk(i-1);%動(dòng)能的改變量endfori=1:100MM(i)=(dEkk(i)+Fc(i)*abs(VE(i)))/W1;%求平衡力矩end%畫圖%畫運(yùn)動(dòng)圖figure(1);plot(t,theta3,'r');holdon;plotyy(t,theta4,t,SE);gridon;xlabel('時(shí)間t/s');ylabel('theta3、theta4(rad)');title('角度Theta3、theta4和位移SE');axis([0,0.75,-0.2,2]);figure(2);plot(t,W3,'r');holdon;gridon;plotyy(t,W4,t,VE);xlabel('時(shí)間t/s');ylabel('W3、W4(rad/s)');title('角度速度W3、W4和速度VE');axis([0,0.75,-5,3]);figure(3);plot(t,a3,'r');holdon;整理為word格式整理為word格式整理為word格式plotyy(t,a4,t,aE);gridon;xlabel('時(shí)間t/s');ylabel('a3、a4(rad/s/s)');title('角度加速度a3、a4和加速度aE');axis([0,0.75,-80,80]);%運(yùn)動(dòng)圖畫完%畫反力圖figure(4);plotyy(theta1,Fc,theta1,SE);xlabel('Theta1（時(shí)間t）');ylabel('Fc');axis([theta1(1),theta1(100),-50,1400]);title('切削阻力Fc與位移SE');gridon;figure(5);plotyy(theta1,MM,theta1,Fc);xlabel('Theta1（時(shí)間t）');ylabel('力矩');axis([theta1(1),t