用matlab分析四杆机构.doc
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用matlab分析四杆机构.doc
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首先创建函数FoutBarPosition,函数fsolve通过他确定。
functiont=fourbarposition(th,th2,L2,L3,L4,L1)
t=[L2*cos(th2)+L3*cos(th
(1))-L4*cos(th
(2))-L1;…
L2*sin(th2)+L3*sin(th
(1))-L4*sin(th
(2))];
主程序如下:
disp'******平面四杆机构的运动分析******'
L1=304.8;L2=101.6;L3=254.0;L4=177.8; %给定已知量,各杆长L1,L2,L3,L4
th2=[0:
1/6:
2]*pi; %曲柄输入角度从0至360度,步长为pi/6
th34=zeros(length(th2),2); %建立一个N行2列的零矩阵,第一列存放options=optimset('display','off'); %θ_3,第二列存放θ_3
form=1:
length(th2) %建立for循环,求解θ_3,θ_4
th34(m,:
)=fsolve('fourbarposition',[11],… %调用fsove函数求解关于θ_3,θ_4
options,th2(m),L2,L3,L4,L1); %的非线性超越方程,结果保存在th34中
end
y=L2*sin(th2)+L3*sin(th34(:
1)'); %连杆3的D端点Y坐标值
x=L2*cos(th2)+L3*cos(th34(:
1)'); %连杆3的D端点X坐标值
xx=[L2*cos(th2)]; %连杆3的C端点X坐标值
yy=[L2*sin(th2)]; %连杆3的C端点Y坐标值
figure
(1)
plot([x;xx],[y;yy],'k',[0L1],[00],… %绘制连杆3的几个位置点
'k--^',x,y,'ko',xx,yy,'ks')
title('连杆3的几个位置点')
xlabel('水平方向')
ylabel('垂直方向')
axisequal %XY坐标均衡
th2=[0:
2/72:
2]*pi; %重新细分曲柄输入角度θ_2,步长为5度
th34=zeros(length(th2),2);
options=optimset('display','off');
form=1:
length(th2)
th34(m,:
)=fsolve('fourbarposition',[11],…
options,th2(m),L2,L3,L4,L1);
end
figure
(2)
plot(th2*180/pi,th34(:
1),th2*180/pi,th34(:
2)) %绘制连杆3的角位移关于曲柄2的角位移图
plot(th2*180/pi,th34(:
1)*180/pi,…
th2*180/pi,th34(:
2)*180/pi) %绘制摇杆4的角位移关于曲柄2的角位移图
axis([03600170]) %确定XY边界值
grid %图形加网格
xlabel('主动件转角\theta_2(度)')
ylabel('从动件角位移(度)')
title('角位移线图')
text(120,120,'摇杆4角位移')
text(150,40,'连杆3角位移')
w2=250; %设定曲柄角速度
fori=1:
length(th2)
A=[-L3*sin(th34(i,1))L4*sin(th34(i,2));…
L3*cos(th34(i,1))-L4*cos(th34(i,2))];
B=[w2*L2*sin(th2(i));-w2*L2*cos(th2(i))];
w=inv(A)*B;
w3(i)=w
(1);
w4(i)=w
(2);
end
figure(3)
plot(th2*180/pi,w3,th2*180/pi,w4); %绘制角速度线图
axis([0360-175200])
text(50,160,'摇杆4角速度(\omega_4)')
text(220,130,'连杆3角速度(\omega_3)')
grid
xlabel('主动件转角\theta_2(度)')
ylabel('从动件角速度(rad\cdots^{-1})')
title('角速度线图')
fori=1:
length(th2)
C=[-L3*sin(th34(i,1))L4*sin(th34(i,2));…
L3*cos(th34(i,1))-L4*cos(th34(i,2))];
D=[w2^2*L2*cos(th2(i))+w3(i)^2*L3*cos(th34(i,1))-w4(i)^2*L4*cos(th34(i,2));...
w2^2*L2*sin(th2(i))+w3(i)^2*L3*sin(th34(i,1))-w4(i)^2*L4*sin(th34(i,2))];
a=inv(C)*D;
a3(i)=a
(1);
a4(i)=a
(2);
end
figure(4)
plot(th2*180/pi,a3,th2*180/pi,a4); %绘制角加速度线图
axis([0360-7000065000])
text(50,50000,'摇杆4角加速度(\alpha_4)')
text(220,12000,'连杆3角加速度(\alpha_3)')
grid
xlabel('从动件角加速度')
ylabel('从动件角加速度(rad\cdots^{-2})')
title('角加速度线图')
disp'曲柄转角连杆转角-摇杆转角-连杆角速度-摇杆角速度-连杆加速度-摇杆加速度'
ydcs=[th2'*180/pi,th34(:
1)*180/pi,th34(:
2)*180/pi,w3',w4',a3',a4'];
disp(ydcs)
>> ******平面四杆机构的运动分析******
曲柄转角连杆转角-摇杆转角-连杆角速度-摇杆角速度-连杆加速度-摇杆加速度
1.0e+004*
0 0.0044 0.0097 -0.0125 -0.0125 -0.5478 4.8458
0.0005 0.0042 0.0094 -0.0126 -0.0107 0.2300 5.5630
0.0010 0.0039 0.0092 -0.0124 -0.0086 0.8946 6.0520
0.0015 0.0037 0.0091 -0.0119 -0.0065 1.4143 6.2982
0.0020 0.0034 0.0090 -0.0114 -0.0043 1.7801 6.3174
0.0025 0.0032 0.0089 -0.0107 -0.0021 2.0027 6.1467
0.0030 0.0030 0.0089 -0.0100 0.0000 2.1046 5.8339
0.0035 0.0028 0.0089 -0.0093 0.0020 2.1134 5.4272
0.0040 0.0026 0.0090 -0.0085 0.0038 2.0566 4.9687
0.0045 0.0025 0.0091 -0.0078 0.0054 1.9578 4.4918
0.0050 0.0023 0.0092 -0.0072 0.0069 1.8356 4.0198
0.0055 0.0022 0.0093 -0.0065 0.0082 1.7040 3.5680
0.0060 0.0021 0.0095 -0.0060 0.0094 1.5725 3.1450
0.0065 0.0019 0.0097 -0.0055 0.0104 1.4474 2.7545
0.0070 0.0018 0.0099 -0.0050 0.0113 1.3328 2.3968
0.0075 0.0017 0.0102 -0.0045 0.0121 1.2307 2.0702
0.0080 0.0017 0.0104 -0.0041 0.0128 1.1425 1.7716
0.0085 0.0016 0.0107 -0.0037 0.0134 1.0687 1.4971
0.0090 0.0015 0.0110 -0.0034 0.0138 1.0095 1.2426
0.0095 0.0014 0.0112 -0.0030 0.0142 0.9653 1.0035
0.0100 0.0014 0.0115 -0.0027 0.0145 0.9364 0.7752
0.0105 0.0013 0.0118 -0.0024 0.0148 0.9232 0.5530
0.0110 0.0013 0.0121 -0.0020 0.0149 0.9269 0.3319
0.0115 0.0013 0.0124 -0.0017 0.0150 0.9485 0.1069
0.0120 0.0012 0.0127 -0.0014 0.0150 0.9899 -0.1276
0.0125 0.0012 0.0130 -0.0010 0.0149 1.0530 -0.3773
0.0130 0.0012 0.0133 -0.0006 0.0147 1.1404 -0.6481
0.0135 0.0012 0.0136 -0.0002 0.0145 1.2544 -0.9455
0.0140 0.0012 0.0139 0.0002 0.0141 1.3967 -1.2743
0.0145 0.0012 0.0142 0.0008 0.0136 1.5677 -1.6368
0.0150 0.0012 0.0144 0.0013 0.0129 1.7648 -2.0314
0.0155 0.0012 0.0147 0.0020 0.0121 1.9807 -2.4495
0.0160 0.0013 0.0149 0.0027 0.0112 2.2018 -2.8735
0.0165 0.0013 0.0151 0.0035 0.0101 2.4071 -3.2754
0.0170 0.0014 0.0153 0.0044 0.0089 2.5697 -3.6186
0.0175 0.0015 0.0155 0.0053 0.0076 2.6616 -3.8650
0.0180 0.0016 0.0156 0.0063 0.0063 2.6609 -3.9849
0.0185 0.0018 0.0157 0.0072 0.0049 2.5591 -3.9674
0.0190 0.0019 0.0158 0.0080 0.0035 2.3638 -3.8244
0.0195 0.0021 0.0159 0.0088 0.0022 2.0959 -3.5866
0.0200 0.0023 0.0159 0.0095 0.0010 1.7823 -3.2931
0.0205 0.0025 0.0159 0.0100 -0.0001 1.4487 -2.9815
0.0210 0.0027 0.0159 0.0105 -0.0011 1.1152 -2.6809
0.0215 0.0029 0.0159 0.0108 -0.0020 0.7942 -2.4103
0.0220 0.0031 0.0158 0.0111 -0.0028 0.4916 -2.1794
0.0225 0.0033 0.0158 0.0112 -0.0035 0.2086 -1.9913
0.0230 0.0036 0.0157 0.0112 -0.0042 -0.0565 -1.8450
0.0235 0.0038 0.0156 0.0111 -0.0048 -0.3071 -1.7375
0.0240 0.0040 0.0155 0.0110 -0.0054 -0.5475 -1.6650
0.0245 0.0042 0.0154 0.0108 -0.0060 -0.7817 -1.6233
0.0250 0.0044 0.0153 0.0104 -0.0065 -1.0139 -1.6089
0.0255 0.0046 0.0151 0.0100 -0.0071 -1.2479 -1.6181
0.0260 0.0048 0.0150 0.0096 -0.0077 -1.4868 -1.6480
0.0265 0.0050 0.0148 0.0090 -0.0082 -1.7336 -1.6955
0.0270 0.0052 0.0146 0.0084 -0.0088 -1.9905 -1.7574
0.0275 0.0054 0.0145 0.0076 -0.0095 -2.2588 -1.8304
0.0280 0.0055 0.0143 0.0068 -0.0101 -2.5391 -1.9100
0.0285 0.0056 0.0141 0.0058 -0.0108 -2.8305 -1.9910
0.0290 0.0057 0.0138 0.0048 -0.0115 -3.1300 -2.0660
0.0295 0.0058 0.0136 0.0037 -0.0122 -3.4326 -2.1255
0.0300 0.0059 0.0133 0.0024 -0.0130 -3.7297 -2.1572
0.0305 0.0059 0.0131 0.0011 -0.0137 -4.0091 -2.1451
0.0310 0.0059 0.0128 -0.0004 -0.0145 -4.2538 -2.0696
0.0315 0.0059 0.0125 -0.0019 -0.0152 -4.4419 -1.9079
0.0320 0.0058 0.0122 -0.0035 -0.0158 -4.5473 -1.6352
0.0325 0.0058 0.0119 -0.0051 -0.0163 -4.5411 -1.2273
0.0330 0.0056 0.0115 -0.0066 -0.0166 -4.3954 -0.6661
0.0335 0.0055 0.0112 -0.0081 -0.0167 -4.0889 0.0551
0.0340 0.0053 0.0109 -0.0095 -0.0166 -3.6129 0.9243
0.0345 0.0051 0.0105 -0.0106 -0.0161 -2.9781 1.9058
0.0350 0.0049 0.0102 -0.0115 -0.0152 -2.2178 2.9395
0.0355 0.0047 0.0099 -0.0122 -0.0140 -1.3857 3.9473
0.0360 0.0044 0.0097 -0.0125 -0.0125 -0.5478 4.8458
图形输出:
图2 连杆3的几个位置点
图4 角加速度线图
图5 角加速度线图
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- matlab 分析 机构
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