机械原理课程设计大作业平面六杆机构.docx
《机械原理课程设计大作业平面六杆机构.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械原理课程设计大作业平面六杆机构.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
机械原理课程设计大作业平面六杆机构
平面六杆机构的运动分析
成绩
指导老师
班级
学号
一、题目说明
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。
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：
两人一组计算出原动件从0到360时（计算点数361）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。
二、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：
三、源程序
%Run.m%
thetas;%角度fine
angularvelocity;%角速度fine
angularacceleration;%角加速度fine
Edisplacement;%E点位移fine
Eangularvelocity;%E点速度fine
Eangularacceleration;%E点加速度fine
%solveequations.m%
%-------------------方程组-------------------%
functionF=solveequations（x,thed1）
F=[26.5*cosd（thed1）+105.6*cosd（x
（1））-67.5*cosd（x
（2））-87.5;
26.5*sind（thed1）+105.6*sind（x
（1））-67.5*sind（x
（2））;
26.5*cosd（thed1）+105.6*cosd（x
（1））+65*cosd（60）*cosd（x
（1））+65*sind（60）*sind（x
（1））-153.5-25*cosd（x（4））-34.4*cosd（x（3））
26.5*sind（thed1）+105.6*sind（x
（1））+65*cosd（60）*sind（x
（1））-65*sind（60）*cosd（x
（1））-41.7-25*sind（x（4））-34.4*sind（x（3））
];
%functionF=solveequations（x,thed1,l1,l2,l3,l4,l5,l6,a）
%F=[l1*cosd（thed1）+l2*cosd（x
（1））-l3*cosd（x
（2））-l4;
%l1*sind（thed1）+l2*sind（x
（1））-l3*sind（x
（2））;
%l1*cosd（thed1）+l2*cosd（x
（1））-l2'*cosd（60）*cosd（x
（1））+l2'*sind（60）*sind（x
（1））-153.5-l6*cosd（x（4））-l5*cosd（x（3））;
%l1*sind（thed1）+l2*sind（x
（1））-l2'*cosd（60）*sind（x
（1））+l2'*sind（60）*cosd（x
（1））-41.7-l6*sind（x（4））-l5*sind（x（3））;];
%thetas.m%
%------------------------赋初值---------------------%
l1=26.5;
l2=105.6;
l3=67.5;
l4=87.5;
l5=34.4;
l6=25.0;
a=60;
thed1=0:
360;
thed2=0:
360;
thed3=0:
360;
thed5=0:
360;
thed6=0:
360;
thed22=0:
360;
m=[36.77905;69.573132;-57.53719284;92.66548461];
fori=1:
1:
361
x=fsolve（@（x）solveequations（x,thed1（i））,[m
（1）;m
（2）;m（3）;m（4）]）;
m=x;
thed2（i）=x
（1）;
thed3（i）=x
（2）;
thed5（i）=x（3）;
thed6（i）=x（4）;
end
figure
（1）;%画各个角度图像
x=0:
360;
y1=[thed2;thed3;thed5;thed6];
plot（x,y1）;
xlabel（'\theta1'）;
ylabel（'\theta2,\theta3,\theta5,\theta6'）;
gridminor;
legend（'\theta2','\theta3','\theta5','\theta6'）;
%angularvelocity.m%
%-------------------------角速度-------------------------%
w2=0:
360;
w3=0:
360;
w5=0:
360;
w6=0:
360;
fori=1:
1:
361
V1=[-105.6*sind（thed2（i））67.5*sind（thed3（i））00;
105.6*cosd（thed2（i））-67.5*cosd（thed3（i））00;
-（105.6+65*cosd（60））*sind（thed2（i））+65*sind（60）*cosd（thed2（i））034.4*sind（thed5（i））25*sind（thed6（i））;
（105.6+65*cosd（60））*cosd（thed2（i））+65*sind（60）*sind（thed2（i））0-34.4*cosd（thed5（i））-25*cosd（thed6（i））];
V2=[（l1）*sind（thed1（i））;
-（l1）*cosd（thed1（i））;
（l1）*sind（thed1（i））;
-（l1）*cosd（thed1（i））;];
V3=V1\V2;
w2（i）=V3
（1）;
w3（i）=V3
（2）;
w5（i）=V3（3）;
w6（i）=V3（4）;
end
figure（3）;
y2=[w2;w3;w5;w6];
plot（x,y2）;
xlabel（'\theta1'）;
ylabel（'\omega2,\omega3,\omega5,\omega6'）;
legend（'\omega2','\omega3','\omega5','\omega6'）;
gridminor;
%angularacceleration.m%
%-------------------------角加速度--------------------------%
a2=0:
360;
a3=0:
360;
a5=0:
360;
a6=0:
360;
fori=1:
1:
361
%w2w3w5w6
A111=[105.6*cosd（thed2（i））*w2（i）-67.5*cosd（thed3（i））*w3（i）00;
105.6*sind（thed2（i））*w2（i）-67.5*sind（thed3（i））*w3（i）00;
（（105.6+65*cosd（60））*cosd（thed2（i））+65*sind（60）*sind（thed2（i）））*w2（i）0-34.4*cosd（thed5（i））*w5（i）-25*cosd（thed6（i））*w6（i）;
（（105.6+65*cosd（60））*sind（thed2（i））-65*sind（60）*cosd（thed2（i）））*w2（i）0-34.4*sind（thed5（i））*w5（i）-25*sind（thed6（i））*w6（i）;];
A112=[w2（i）;w3（i）;w5（i）;w6（i）];
A11=A111*A112;
A12=[l1*cosd（thed1（i））;
l1*sind（thed1（i））;
l1*cosd（thed1（i））;
l1*sind（thed1（i））;];
A1=A11+A12;
A2=[-l2*sind（thed2（i））l3*sind（thed3（i））00;
l2*cosd（thed2（i））-l3*cosd（thed3（i））00;
-（105.6+65*cosd（60））*sind（thed2（i））+65*sind（60）*cosd（thed2（i））034.4*sind（thed5（i））25*sind（thed6（i））;
（105.6+65*cosd（60））*cosd（thed2（i））+65*sind（60）*sind（thed2（i））0-34.4*cosd（thed5（i））-25*cosd（thed6（i））;];
A3=A2\A1;
a2（i）=A3
（1）;
a3（i）=A3
（2）;
a5（i）=A3（3）;
a6（i）=A3（4）;
end
figure（5）;
y3=[a2;a3;a5;a6];
plot（x,y3）;
xlabel（'\alpha1'）;
ylabel（'\alpha2,\alpha3,\alpha5,\alpha6'）;
gridminor;
legend（'\alpha2','\alpha3','\alpha5','\alpha6'）;
%Edisplacement.m%
%-----------------------E点位移图像-------------------------%
ex=0:
360;
ey=0:
360;
e=0:
360;
fori=1:
1:
361
ex（i）=153.5+25*cosd（thed6（i））+34.4*cosd（thed5（i））;
ey（i）=41.7+25*sind（thed6（i））+34.4*sind（thed5（i））;
e（i）=（ex（i）^2+ey（i）^2）^0.5;
end
figure
（2）;
x=0:
360;
y1=[ex;ey;e];
plot（x,y1）;
xlabel（'\theta1'）;
ylabel（'ex,ey,e'）;
gridminor;
legend（'ex','ey','e'）;
%Eangularvelocity.m%
%--------------------E点速度图像--------------------%
evx=0:
360;
evy=0:
360;
ev=0:
360;
fori=1:
1:
361
evx（i）=-l6*w6（i）*sind（thed6（i））-l5*w5（i）*sind（thed5（i））;
evy（i）=l6*w6（i）*cosd（thed6（i））+l5*w5（i）*cosd（thed5（i））;
ev（i）=（evx（i）^2+evy（i）^2）^0.5;
end
figure（4）;
x=0:
360;
y1=[evx;evy;ev];
plot（x,y1）;
xlabel（'\theta1'）;
ylabel（'Evx,Evy,Ev'）;
gridminor;
legend（'Evx','Evy','Ev'）;
%Eangularacceleration.m%
%-------------------------E点加速度图像-------------------%
eax=0:
360;
eay=0:
360;
ea=0:
360;
fori=1:
1:
361
eax（i）=-l6*a6（i）*sind（thed6（i））-l6*w6（i）^2*cosd（thed6（i））-l5*a5（i）*sind（thed5（i））-l5*w5（i）^2*cosd（thed5（i））;
eay（i）=l6*a6（i）*cosd（thed6（i））-l6*w6（i）^2*sind（thed6（i））+l5*a5（i）*cosd（thed5（i））-l5*w5（i）^2*sind（thed5（i））;
ea（i）=（eax（i）^2+eay（i）^2）^0.5;
end
figure（6）;
x=0:
360;
y1=[eax;eay;ea];
plot（x,y1）;
xlabel（'\theta1'）;
ylabel（'Eax,Eay,Ea'）;
gridminor;
legend（'Eax','Eay','Ea'）;
四、曲线图：
E点的位移：
E点的速度图:
E点的加速度图:
五、Adams结果验证
------------------------------------------------------------
点击观看：
仿真动画（若超链接无效，打开文件夹内“仿真动画.gif”）
------------------------------------------------------------
从动件角位移：
从动件角速度：
从动件角加速度：
E点位移：
E点速度：
E点加速度：
升级会员 