机械原理第一次作业

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1、机械原理大作业一、题目(平面机构的运动分析)已知：rAE=70mm,rAB=40mm,rEF=60mm,rDE=35mm,rCD=75mm,rBC=50mm,原动件以等角速度w1=10rad/s回转。试以图解法求在θ1=50°时C点的速度VC和加速度二、对机构进行位置分析由封闭形ABCDEA与AEFA有：r1+r2=r6+r3+r4r7=r6+r8即r2-r3-r4=-r1+r6-r8+r7=r6(1)位置方程r2cosθ2-r3cosθ3-r4cos(θ4+180°)=-r1cos(θ1+180°)+r6r2sinθ2-r3

2、sinθ3-r4sin(θ4+180°)=-r1sin(θ1+180°)-r8cosθ4+r7cosθ1=r6-r8sinθ4+r7sinθ1=0Xc=r1cos(θ1+180°)+r2cosθ2Yc=r1sin(θ1+180°)+r2sinθ2（2）速度方程-r2sinθ2r3sinθ3r4cos(θ4+180°)0w2r2cosθ2-r3cosθ3-r4cos(θ4+180°)0w300r8sinθ4cosθ1w400-r8cosθ4sinθ1r7r1sin(θ1+180°)=-r1cos(θ1+180°)r7sinθ1-

3、r7cosθ1Vcx=-r1w1sin(θ1+180°)-w2r2sinθ2Vcy=rw2cos(θ1+180°)+w2r2cosθ2（3）加速度方程-r2sinθ2r3sinθ3-r4sinθ40a2r2cosθ2-r3cosθ3r4cosθ40a300r8sinθ4cosθ1a400-r8cosθ4sinθ1r’7-w2r2cosθ2w3r3cosθ3-w4r4cosθ40=--w2r2sinθ2-w3r3sinθ3-w4r4sinθ4000w4r8cosθ4-w1sinθ100w4r8sinθ4-w1cosθ1w2w1r

4、1cosθ1w3w1r1sinθ1w4+w1w1r7cosθ1+vsinθ1r7w1r7sinθ1+vcosθ1acx=w12r1cosθ1-w22r2cosθ2-a2r2sinθ2acy=w12r1sinθ1-w22r2sinθ2+a2r2cosθ2三、编写程序%-------------------连杆机构运动分析------------------------------%设定各连杆的长度Lab=40;Lbc=50;Lcd=75;Lde=35;Lef=60;Lae=70;w1=10;%角速度symsw2w3w4r2r3r

5、4laf1laf2%定义角速度和角加速度fai1=-1;%初始化输入角T1=2/w1;%------------计算各个杆的角速度，角加速度并存储------------------------fori=1:50Laf=Lae*cos(fai1)+sqrt((Lef^2-(Lae^2)*(sin(fai1)).^2));fai4=acos((Lef^2+Laf.^2-Lae^2)/(2*Lef*Laf))-fai1;%定义常量m、km=Lae+Lab*cos(fai1)-Lde*cos(fai4);k=Lab*sin(fai1

6、)-Lde*sin(fai4);r=acos((m.^2+k.^2-Lbc^2-Lcd^2)/(2*Lbc*Lcd));%定义常量S、TS=(Lbc+Lcd)*cos(r/2);T=(Lbc-Lcd)*sin(r/2);fai2=acos((m*S'+k*T')./(T.^2+S.^2))+(acos((m.^2+k.^2-Lbc^2-Lcd^2)/(2*Lbc*Lcd)))/2;fai3=acos((m*S'+k*T')./(T.^2+S.^2))-(acos((m.^2+k.^2-Lbc^2-Lcd^2)/(2*Lbc*L

7、cd)))/2;%---将角位移存入矩阵f1中---f1(i,:)=[fai1,fai2,fai3,fai4];%------计算角速度------a1=[Lbc*sin(fai2)Lcd*sin(fai3)Lde*sin(fai4)0];a2=[Lbc*cos(fai2)Lcd*cos(fai3)Lde*sin(fai4)0];a3=[00Lef*sin(fai4)cos(fai1)];a4=[00Lef*cos(fai4)sin(fai1)];A=[a1;a2;a3;a4];W=[w2;w3;w4;laf1];W1=w1*

8、[-Lab*sin(fai1)Lab*cos(fai1)Laf.*sin(fai1)Laf.*cos(fai1)]';W=inv(A)*W1;%---将角速度值存入f2中---f2(i,:)=[i,W(1),W(2),W(3),W(4)];%------计算角加速度-----