曲柄滑块机构

1、曲柄滑块机构运动分析曲柄滑块机构运动分析、相关参数在图1所示的曲柄滑块机构中，已知各构件的尺寸分别为11100mm,l2300mm,ii0rad/s,试确定连杆2和滑块3的位移、速度和加速度，并绘制出运动线图图i曲柄滑块机构二、数学模型的建立1、位置分析为了对机构进行运动分析，将各构件表示为矢量,写出各杆矢所构成的封闭矢量方程。1112Sc将各矢量分别向X轴和Y轴进行投影，得11cos112cos2011sin112sin20（1）由式（1）得11sin12arcsin12SC11cos112cos22、速度分析将式（1）对时间t求导，得速度关系111cos1122cos20111sin112

2、2sin2vC将（2）式用矩阵形式来表示，如下所示12sin212cos23、加速度分析将(2)对时间12sin2112cos201211sin11,0.vC11cos1t求导，得加速度关系2212cos20aC212sin20(3)111cos1111sin1三、计算程序1、主程序%1.输入已知数据c1ear;11=0.1;12=0.3;e=0;hd=pi/180;du=180/pi;omega1=10;a1pha1=0;%2.曲柄滑块机构运动计算forn1=1:721theta1(n1)=(n1-1)*hd;%调用函数slider_crank计算曲柄滑块机构位移、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(连杆转角位移线图');xlabel('曲柄转角theta_1/circ');ylabel('连杆角位移八circ');gridonsubplot(2,3,2)plot(n1,omega2);title('连杆角速度运动线图');xla

4、bel('曲柄转角theta_1/circ');ylabel('连杆角速度/radcdotsA-1');gridonsubplot(2,3,3)plot(n1,alpha2);title（'连杆角加速度运动线图,）;xlabel（'曲柄转角theta_1/circ'）;ylabel（'连杆角加速度/radcdotsA-2'）;gridonsubplot（2,3,4）plot（n1,s3）;title（'滑块位移线图'）;xlabel（'曲柄转角theta_1/circ'）;ylabel（,滑

5、块位移/m'）;gridonsubplot（2,3,5）plot（n1,v3）;title（'滑块速度运动线图,）;xlabel（'曲柄转角theta_1/circ'）;ylabel（'滑块速度/mcdotsA-1'）;gridonsubplot（2,3,6）plot（n1,a3）;title（'滑块加速度运动线图,）;xlabel（'曲柄转角theta_1/circ'）;ylabel（'滑块加速度/mcdotsA-2'）;gridon2、子程序functiontheta2,s3,omega2,v3,alp

6、ha2,a3=slider_crank(theta1,omega1,alpha1,l1,l2,e);%计算连杆2的角位移和滑块3的线位移s3=l1*cos(theta1)+l2*cos(theta2);theta2=asin(e-l1*sin(theta1)/l2);%计算连杆2的角速度和滑块3的线速度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);%计算连杆2的角加速度和滑块3的线加速度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、程序运行结果及分析-比Id®=属君丧星林忒良1£s；,；飞200400600阑。曲播特肌丫连料*里厘运动然国2C0AOO为dEK阴栩转向苒30建杆汤如速度运动纭出2D04006CO8D0曲柄转为？/200400GOOSDO而桐持物/涓博定速贰运F曰图105o£.-O2CC100和0BOOtl材转角漕声遗腹运可地因图2运动规律曲线图从仿真曲线可以看出，当曲柄以wi=10rad/s匀速转动时，连杆的转角位移变化范围大约在-2020度之间，在90°或270°有极值，呈反正弦变化趋势；连杆的角速度变化范围大约在-3.33.3rad/s,在0°或180°有极值，成反余弦变化趋势；连杆角加速度变化范围大约在-3535rad/s2,在90°或270°有极值，呈正弦变化趋势。滑块位移变