四连杆机构分析报告代码动力学--精简

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由运动学知识可推得：

合并整理得

2.2 RRR II级杆组动力学矩阵表达式

如图所示，RRR II级杆组，分别以2个构件BC(长度为)和CD(长度为）为受力分析对象进行受力分析，其受力情况同曲柄，只是不受驱动力矩，则转动副B，C，D的约束反力推导如下。

构件BC受力分析得

对构件CD受力分析得

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由运动学可推得

代入、化简、合并写成矩阵为

3 基于MATLAB程序设计

四连杆机构的解析法同样可以用MATLAB 的计算工具来求值，并结合MATLAB 的可视化手段，把各点的计算值拟合成曲线，得到四连杆机构的运动仿真轨迹。

3.1 程序流程图

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4 栏杆机各机型的分析结果

4.1 2代1机构尺寸参数

各构件的尺寸为r1=73.4mm,r2=103.4mm,r3=103.52mm,r4=125.36mm； 质心为rc1= mm，rc2＝ mm．rc3＝ mm 质量为m1＝ kg，m2＝ kg．m3＝ kg；

转动惯量为J1＝ kg?m2，J2＝ kg?m2，J3＝ kg?m2， 构件3的工作阻力矩M3＝ N?m．顺时针方向， 其他构件所受外力和外力矩(弹簧拉力大小及位置) 构件1以等角速度5.326 rad／s逆时针方向回转 2代1型运动时间0.6s 曲柄角速度??12/180?*?

??t θ12为曲柄两极限点的转角范围?12?218.2?35.1=183.1 θ31为摇杆两极限点转角范围θ31=169.6412-79.2815=90.36

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连杆3的几个位置点0.10.080.060.04垂直方向(m)0.020-0.02-0.04-0.06-0.06-0.04-0.0200.020.040.06水平方向(m)0.080.10.120.14 图4-1 连杆3的空间位置点

角位移线图180角位移线图160140从动件角位移(度)160140120100806040200050100150200主动件转角?2(度)250300350X: 35Y: 79.28X: 216Y: 169.6120从动件角位移(度)摇杆4角位移摇杆4角位移100806040200连杆3角位移连杆3角位移406080 100120140160主动件转角?2(度)180200220 图4-2 连杆3和摇杆4的角位移曲线 图4-3 工作区间内连杆3和摇杆4的角位移曲线

曲柄两极限点的转角范围?12?218.2?35.1=183.1 摇杆两极限点转角范围θ31=169.6412-79.2815=90.36

角速度线图5摇杆4角速度(?4)X: 110Y: 3.898角速度线图5连杆3角速度(?3)43从动件角速度(rad? s-1)摇杆4角速度(?4)X: 121Y: 3.934X: 222Y: 3.835从动件角速度(rad? s-1)210-1X: 31Y: -0.7210-5-2-3-4X: 31Y: -4.293连杆3角速度(?3)-10050100150200250主动件转角?2(度)300350-5406080 100120140160主动件转角?2(度)180200220

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