机械原理第一次作业word版.doc

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+r4
r7=r6+r8
即r2-r3-r4=-r1+r6
-r8+r7=r6
(1)位置方程
r2cosθ2-r3cosθ3-r4cos(θ4+180°)=-r1cos(θ1+180°)+r6
r2sinθ2-r3sinθ3-r4sin(θ4+180°)=-r1sin(θ1+180°)
-r8cosθ4+ r7cosθ1=r6
- r8sinθ4+ r7sinθ1=0
Xc=r1cos(θ1+180°)+r2cosθ2
Yc= r1sin(θ1+180°) +r2 sinθ2
（2）速度方程
-r2sinθ2 r3sinθ3 r4cos(θ4+180°) 0 w2
r2cosθ2 -r3cosθ3 -r4cos(θ4+180°) 0 w3
0 0 r8sinθ4 cosθ1 w4
0 0 -r8cosθ4 sinθ1 r7
r1sin(θ1+180°)
= -r1cos(θ1+180°)
r7 sinθ1
-r7cosθ1
Vcx= -r1w1sin(θ1+180°)-w2 r2sinθ2
Vcy=rw2cos(θ1+180°)+ w2 r2cosθ2
（3）加速度方程
-r2sinθ2 r3sinθ3 - r4sinθ4 0 a2
r2cosθ2 -r3cosθ3 r4cosθ4 0 a3
0 0 r8sinθ4 cosθ1 a4
0 0 -r8cosθ4 sinθ1 r’7
- w2 r2cosθ2 w3 r3cosθ3 -w4r4cosθ4 0
= - -w2 r2sinθ2 - w3 r3sinθ3 -w4r4sinθ4 0
0 0 w4r8cosθ4 -w1sinθ1
0 0 w4r8sinθ4 -w1cosθ1
w2 w1r1cosθ1
w3 w1r1 sinθ1
w4 + w1 w1r7cosθ1+v sinθ1
r7 w1r7 sinθ1+v cosθ1
acx= w12r1cosθ1 - w22 r2cosθ2 - a2r2sinθ2
acy= w12r1 sinθ1 - w22 r2 sinθ2 +a2 r2cosθ2
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
syms w2 w3 w4 r2 r3 r4 laf1 laf2 %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------------------------
for i=1:50
Laf=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、k
m=Lae+Lab*cos(fai1)-Lde*cos(fai4);
k=Lab*sin(fai1)-Lde*sin(fai4);
r=acos((m.^2+k.^2-Lbc^