曲柄滑塊機構(gòu)

1、曲柄滑塊機構(gòu)運動分析曲柄滑塊機構(gòu)運動分析、相關(guān)參數(shù)在圖1所示的曲柄滑塊機構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸分別為11100mm,l2300mm,ii0rad/s,試確定連桿2和滑塊3的位移、速度和加速度，并繪制出運動線圖圖i曲柄滑塊機構(gòu)二、數(shù)學(xué)模型的建立1、位置分析為了對機構(gòu)進行運動分析，將各構(gòu)件表示為矢量,寫出各桿矢所構(gòu)成的封閉矢量方程。1112Sc將各矢量分別向X軸和Y軸進行投影，得11cos112cos2011sin112sin20（1）由式（1）得11sin12arcsin12SC11cos112cos22、速度分析將式（1）對時間t求導(dǎo)，得速度關(guān)系111cos1122cos20111sin112

2、2sin2vC將（2）式用矩陣形式來表示，如下所示12sin212cos23、加速度分析將(2)對時間12sin2112cos201211sin11,0.vC11cos1t求導(dǎo)，得加速度關(guān)系2212cos20aC212sin20(3)111cos1111sin1三、計算程序1、主程序%1.輸入已知數(shù)據(jù)c1ear;11=0.1;12=0.3;e=0;hd=pi/180;du=180/pi;omega1=10;a1pha1=0;%2.曲柄滑塊機構(gòu)運動計算forn1=1:721theta1(n1)=(n1-1)*hd;%調(diào)用函數(shù)slider_crank計算曲柄滑塊機構(gòu)位移、速度、加速度theta2(

3、n1),s3(n1),omega2(n1),v3(n1),alpha2(n1),a3(n1)=slider_crank(theta1(n1),omega1,alpha1,l1,l2,e);endfigure(1);n1=0:720;subplot(2,3,1)plot(n1,theta2*du);title(連桿轉(zhuǎn)角位移線圖');xlabel('曲柄轉(zhuǎn)角theta_1/circ');ylabel('連桿角位移八circ');gridonsubplot(2,3,2)plot(n1,omega2);title('連桿角速度運動線圖');xla

4、bel('曲柄轉(zhuǎn)角theta_1/circ');ylabel('連桿角速度/radcdotsA-1');gridonsubplot(2,3,3)plot(n1,alpha2);title（'連桿角加速度運動線圖,）;xlabel（'曲柄轉(zhuǎn)角theta_1/circ'）;ylabel（'連桿角加速度/radcdotsA-2'）;gridonsubplot（2,3,4）plot（n1,s3）;title（'滑塊位移線圖'）;xlabel（'曲柄轉(zhuǎn)角theta_1/circ'）;ylabel（,滑

5、塊位移/m'）;gridonsubplot（2,3,5）plot（n1,v3）;title（'滑塊速度運動線圖,）;xlabel（'曲柄轉(zhuǎn)角theta_1/circ'）;ylabel（'滑塊速度/mcdotsA-1'）;gridonsubplot（2,3,6）plot（n1,a3）;title（'滑塊加速度運動線圖,）;xlabel（'曲柄轉(zhuǎn)角theta_1/circ'）;ylabel（'滑塊加速度/mcdotsA-2'）;gridon2、子程序functiontheta2,s3,omega2,v3,alp

6、ha2,a3=slider_crank(theta1,omega1,alpha1,l1,l2,e);%計算連桿2的角位移和滑塊3的線位移s3=l1*cos(theta1)+l2*cos(theta2);theta2=asin(e-l1*sin(theta1)/l2);%計算連桿2的角速度和滑塊3的線速度A=l2*sin(theta2),1;-l2*cos(theta2),0;B=-l1*sin(theta1);l1*cos(theta1);omega=A(omega1*B);omega2=omega(1);v3=omega(2);%計算連桿2的角加速度和滑塊3的線加速度At=omega2*l2

7、*cos(theta2),0;omega2*l2*sin(theta2),0;Bt=-omega1*l1*cos(theta1);-omega1*l1*sin(theta1);alpha=A(-At*omega+alpha1*B+omega1*Bt);alpha2=alpha(1);a3=alpha(2);四、程序運行結(jié)果及分析-比Id®=屬君喪星林忒良1£s；,；飛200400600闌。曲播特肌丫連料*里厘運動然國2C0AOO為dEK陰栩轉(zhuǎn)向苒30建桿湯如速度運動紜出2D04006CO8D0曲柄轉(zhuǎn)為？/200400GOOSDO而桐持物/涓博定速貳運F曰圖105o£.-O2CC100和0BOOtl材轉(zhuǎn)角漕聲遺腹運可地因圖2運動規(guī)律曲線圖從仿真曲線可以看出，當(dāng)曲柄以wi=10rad/s勻速轉(zhuǎn)動時，連桿的轉(zhuǎn)角位移變化范圍大約在-2020度之間，在90°或270°有極值，呈反正弦變化趨勢；連桿的角速度變化范圍大約在-3.33.3rad/s,在0°或180°有極值，成反余弦變化趨勢；連桿角加速度變化范圍大約在-3535rad/s2,在90°或270°有極值，呈正弦變化趨勢。滑塊位移變