导杆机构分析文档格式.docx
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然后，分别将上式对时间取一次、二次导数，并写成矩阵形式，及得一下速度和加速度方程式。
而
根据以上各式，将已知参数代入，即可应用计算机计算。
并根据所得数值作出机构的位置线图、速度线图、加速度线图。
这些线图称为机构的运动线图。
通过这些线图可以一目了然的看出机构的一个运动循环中位移、速度、加速度的变化情况，有利于进一步掌握机构的性能。
六、导杆机构的动态静力分析
受力分析时不计摩擦，且各约束力和约束反力均设为正方向
（1）对刨刀进行受力分析
（2）对5杆进行受力分析
联立
（1）
（2）（3）（4）（5）各式可以得到矩阵形式如下：
（3）对滑块3进行受力分析（不计重力）
（4）对4杆进行受力分析
（5）对原动件曲柄2进行受力分析
曲柄2不计重力，且转动的角速度一定，角加速度为零，惯性力矢和惯性力矩都为零
∑Fx=0,FR32x+FR12x=0；
∑Fy=0,FR32y+FR12y=0;
∑Mo2=0,FR32x×
L2sinφ+FR32y×
L2cosφ=0;
七、Matlab编程绘图
Matlab源程序：
clearall;
clc;
%初始条件
theta1=linspace,,100）;
%单位度
theta1=theta1*pi/180;
%转换为弧度制
W1=80*pi/30;
%角速度单位rad/s
H=;
%行程单位m
L1=;
%O2A的长度单位m
L3=;
%O3B的长度单位m
L4=;
%BF的长度单位m
L6=;
%O2O3的长度单位m
L6u=;
%O3D的长度单位m
Z=pi/180;
%角度与弧度之间的转换
dT=（theta1（3）-theta1
（2））/W1;
%时间间隔
forj=1:
100
t（j）=dT*（j-1）;
%时间因素
end
%求解S3、Theta3、Theta4和SE四个变量
S3=（（L6）^2+（L1）^2-2*L6*L1*cos（theta1+pi/2））.^;
%求出O3A的值
fori=1:
100%求解角度theta3、Theta4和SE的长度
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四个变量
J=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）;
%求解aS3、a3、a4、aE四个变量
P=W1*W1*[-L1*cos（theta1（i））;
-L1*sin（theta1（i））;
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）;
%动态静力分析
M4=22;
M5=3;
M6=52;
Js4=;
Js5=;
Fc=1400;
Ls4=*L3;
Ls5=*L4;
%给切削阻力赋值
if（（abs（SE
（1）-SE（i））>
*H&
&
abs（SE
（1）-SE（i））<
*H）&
（theta1（i）<
pi））
Fc（i）=1400;
else
Fc（i）=0;
end
end%赋值完成
%求解平衡力矩
J4=Js4+M4**L3）**L3）;
%导杆对点O3的转动惯量
Ekk（i）=（M6*VE（i）*VE（i）+Js5*W4（i）*W4（i）+M5*VE（i）*VE（i）+J4*W3（i）*W3（i））/2;
%计算总动能
dEkk
（1）=Ekk
（1）-Ekk（100）;
%动能的改变量
fori=2:
dEkk（i）=Ekk（i）-Ekk（i-1）;
MM（i）=（dEkk（i）+Fc（i）*abs（VE（i）））/W1;
%求平衡力矩
%画图
%画运动图
figure
（1）;
plot（t,theta3,'
r'
）;
holdon;
plotyy（t,theta4,t,SE）;
gridon;
xlabel（'
时间t/s'
ylabel（'
theta3、theta4（rad）'
title（'
角度Theta3、theta4和位移SE'
axis（[0,,,2]）;
figure
（2）;
plot（t,W3,'
plotyy（t,W4,t,VE）;
W3、W4（rad/s）'
角度速度W3、W4和速度VE'
axis（[0,,-5,3]）;
figure（3）;
plot（t,a3,'
plotyy（t,a4,t,aE）;
a3、a4（rad/s/s）'
角度加速度a3、a4和加速度aE'
axis（[0,,-80,80]）;
%运动图画完
%画反力图
figure（4）;
plotyy（theta1,Fc,theta1,SE）;
Theta1（时间t）'
Fc'
axis（[theta1
（1）,theta1（100）,-50,1400]）;
切削阻力Fc与位移SE'
figure（5）;
plotyy（theta1,MM,theta1,Fc）;
力矩'
axis（[theta1
（1）,theta1（100）,-50,300]）;
平衡力矩'
figure（6）;
plotyy（theta1,Ekk,theta1,SE）;
导杆、连杆和刨头的总动能'
theta1
（1）
theta1（100）
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