平面六杆机构.docx
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平面六杆机构
平面六杆机构的运动分析
成绩
指导老师董海军
班级05010804
学号2008301212张学振
2008301201黄永祥
2008301189罗春琦
1、题目说明
如上图所示平面六杆机构，试用计算机完成其运动分析。
已知其尺寸参数如下表所示：
组号
L1
L2
L2’
L3
L4
L5
L6
α
xG
yG
1-A
26.5
105.6
65.0
67.5
87.5
34.4
25.0
600
153.5
41.7
题目要求：
三人一组计算出原动件从0到360时（计算点数37）所要求的各运动变量的
大小，并绘出运动曲线图及轨迹曲线。
2、题目分析
1）建立封闭图形：
L1+L2=L3+L4
L1+L2=L5+L6+AG
2）机构运动分析
a、角位移分析
由图形封闭性得：
b、角速度分析
上式对时间求一阶导数，可得速度方程：
化为矩阵形式为：
c、角加速度分析：
矩阵对时间求一阶导数，可得加速度矩阵为：
d、E点的运动状态
位移：
速度：
加速度：
3、源程序
#include
#include
#include"agaus.c"
#include"dnetn.c"
#include"conio.h"
#defineAlpha（PI/3）/**/
#definePI3.14159265358979
#defineAngle（PI/180）
#definew11.0
#definexg153.5
#defineyg41.7
intk=100;
doublet=0.1;
doubleh=0.1;
doubleeps=0.0000001;
intm;
intjiaodu;/**/
doublel[7]={65.0,26.5,105.6,67.5,87.5,34.4,25.0};
doublea[4][4];
doubleb[4];
doublec[4];
doublee[6];
doublexx[2];
FILE*fp;
FILE*pf;
main（）
{
intn,i,j;
doublex[4]={26.23*Angle,49.75*Angle,87.16*Angle,37.25*Angle};
fp=fopen（"数据结果.txt","w"）;
pf=fopen（"数据结果2.txt","w"）;
printf（"每段第一行为各杆角度，第二行为各杆角速度，第三行为各杆角加速度，\n各杆顺序为l1,l2,l3,l5,l6\n第四行为E点的位置，E点速度，E点的加速度。
E点各值分别指向X和y方向\n"）;
for（m=0;m<=35;m++）
{
jiaodu=m*10;/**/
i=dnetn（4,eps,t,h,x,k）;/*调用牛顿法求各杆位置，存放在x[0]～～x[3]中*/
printf（"%f:
",jiaodu*Angle）;/**/
fprintf（fp,"%ld\t%lf\t",jiaodu,jiaodu*Angle）;
a[0][0]=l[2]*sin（x[0]）;/*第一次赋值，求角速度*/
a[0][1]=-l[3]*sin（x[1]）;
a[0][2]=0;
a[0][3]=0;
a[1][0]=l[2]*cos（x[0]）;
a[1][1]=-l[3]*cos（x[1]）;
a[1][2]=0;
a[1][3]=0;
a[2][0]=-l[0]*sin（x[0]-Alpha）;
a[2][1]=-l[3]*sin（x[1]）;
a[2][2]=-l[5]*sin（x[2]）;
a[2][3]=l[6]*sin（x[3]）;
a[3][0]=l[0]*cos（x[0]-Alpha）;
a[3][1]=l[3]*cos（x[1]）;
a[3][2]=l[5]*cos（x[2]）;
a[3][3]=-l[6]*cos（x[3]）;
b[0]=-l[1]*sin（jiaodu*Angle）*w1;
b[1]=-l[1]*cos（jiaodu*Angle）*w1;
b[2]=0;
b[3]=0;
for（i=0;i<=3;i++）
{
printf（"%f",x[i]）;
fprintf（fp,"%lf\t",x[i]）;
}
printf（"\n"）;
if（agaus（a,b,4）!
=0）/*调用高斯法求各杆角速度，存放在b[0]～～b[3]中*/
{
printf（""）;
for（j=0;j<=3;j++）
{printf（"%f",b[j]）;
fprintf（fp,"%lf\t",b[j]）;}
}
printf（"\n"）;
a[0][0]=l[2]*sin（x[0]）;/*第一次赋值，求角速度*/
a[0][1]=-l[3]*sin（x[1]）;
a[0][2]=0;
a[0][3]=0;
a[1][0]=l[2]*cos（x[0]）;
a[1][1]=-l[3]*cos（x[1]）;
a[1][2]=0;
a[1][3]=0;
a[2][0]=l[0]*sin（x[0]-Alpha）;
a[2][1]=l[3]*sin（x[1]）;
a[2][2]=l[5]*sin（x[2]）;
a[2][3]=-l[6]*sin（x[3]）;
a[3][0]=l[0]*cos（x[0]-Alpha）;
a[3][1]=l[3]*cos（x[1]）;
a[3][2]=l[5]*cos（x[2]）;
a[3][3]=-l[6]*cos（x[3]）;
c[0]=l[3]*cos（x[1]）*b[1]*b[1]-l[1]*cos（jiaodu*Angle）*w1*w1-l[2]*cos（x[0]）*b[0]*b[0];
c[1]=l[1]*sin（jiaodu*Angle）*w1*w1+l[2]*sin（x[0]）*b[0]*b[0]-l[3]*sin（x[1]）*b[1]*b[1];
c[2]=-l[3]*cos（x[1]）*b[1]*b[1]-l[0]*cos（x[0]-Alpha）*b[0]*b[0]-l[5]*cos（x[2]）*b[2]*b[2]+l[6]*cos（x[3]）*b[3]*b[3];
c[3]=l[3]*sin（x[1]）*b[1]*b[1]+l[0]*sin（x[0]-Alpha）*b[0]*b[0]+l[5]*sin（x[2]）*b[2]*b[2]-l[6]*sin（x[3]）*b[3]*b[3];
if（agaus（a,c,4）!
=0）/*调用高斯法求各杆角jia速度，存放在b[0]～～b[3]中*/
{
printf（""）;
for（j=0;j<=3;j++）
{printf（"%f",c[j]）;
fprintf（fp,"%lf\t",c[j]）;}
}
printf（"\n"）;
/*fprintf（fp,"\n"）;*/
e[0]=l[6]*cos（x[3]）-l[5]*cos（x[2]）+xg;
e[1]=l[6]*sin（x[3]）-l[5]*sin（x[2]）+yg;
e[2]=-l[6]*sin（x[3]）*b[3]+l[5]*sin（x[2]）*b[2];
e[3]=l[6]*cos（x[3]）*b[3]-l[5]*cos（x[2]）*b[2];
e[4]=-l[6]*cos（x[3]）*b[3]*b[3]-l[6]*sin（x[3]）*c[3]+l[5]*cos（x[2]）*b[2]*b[2]+l[5]*sin（x[2]）*c[2];
e[5]=-l[6]*sin（x[3]）*b[3]*b[3]+l[6]*cos（x[3]）*c[3]+l[5]*sin（x[2]）*b[2]*b[2]-l[5]*cos（x[2]）*c[2];
printf（"E:
X=%fY=%f",e[0],e[1]）;
printf（"E:
Vx=%fVy=%f\n",e[2],e[3]）;
printf（"E:
ax=%fay%f",e[4],e[5]）;
fprintf（fp,"%lf\t%lf\t",e[0],e[1]）;
fprintf（fp,"%lf\t%lf\t",e[2],e[3]）;
fprintf（fp,"%lf\t%lf\t",e[4],e[5]）;
xx[0]=sqrt（e[2]*e[2]+e[3]*e[3]）;/*E点的速度绝对值*/
fprintf（pf,"%ld\t",jiaodu）;
fprintf（pf,"%lf\t",xx[0]）;
xx[1]=sqrt（e[4]*e[4]+e[5]*e[5]）;/*E点的加速度绝对值*/
fprintf（pf,"%lf\t",xx[1]）;
fprintf（pf,"\n"）;
printf（"\n"）;
printf（"\n"）;
/*fprintf（fp,"\n"）;*/
fprintf（fp,"\n"）;
}
}
voiddnetnf（x,y,n）
intn;
doublex[],y[];
{
y[0]=l[2]*cos（x[0]）-l[3]*cos（x[1]）+l[1]*cos（m*10*Angle）-l[4];
y[1]=l[2]*sin（x[0]）-l[3]*sin（x[1]）+l[1]*sin（m*10*Angle）;
y[2]=l[3]*cos（x[1]）+l[0]*cos（x[0]-Alpha）+l[5]*cos（x[2]）-l[6]*cos（x[3]）+l[4]-xg;
y[3]=l[3]*sin（x[1]）+l[0]*sin（x[0]-Alpha）+l[5]*sin（x[2]）-l[6]*sin（x[3]）-yg;
n=n;
return;
}
4、曲线图：
E点的位移图：
E点的速度图:
E点速度与原动件角位移关系
E点的加速度图:
E点加速度与原动件角位移关系图:
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