【導(dǎo)讀】基于MATLAB的平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析。院部機(jī)械與電子工程學(xué)院。二О年六月二十日

　　

【正文】 入機(jī)架（構(gòu)件 4）的長度 l4=39。)。 rs=[l1 l2 l3 l4]。 minimum = min(rs)。 基于 MATLAB 的平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析 20 maximum = max(rs)。 if (mininum+maxinum)(sum(rs)mininummaxinum) disp(39。此機(jī)構(gòu)不滿足桿長條件，本程序不予分析，程序終止 39。)。 break。 end。 if l4=l2amp。l4=l3amp。l4=L1 disp(39。此機(jī)構(gòu)類型為雙曲柄機(jī)構(gòu) 39。)。 elseif l1=l2amp。l1=l3amp。l1=l4 disp(39。此機(jī)構(gòu)類型為曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 39。)。 else disp(39。此機(jī)構(gòu)類型為雙搖桿機(jī)構(gòu)，本例不予考慮 39。)。 break。 end。 w1=input(39。輸入主動件角速度 w2=39。)。 th1=[0:1/6:2]*pi。 %生成主動曲柄的在 0~2pi 間 13 個角度值 th23=zeros(length(th1),2)。 options=optimset(39。display39。,39。off39。)。 for m=1:length(th1) th23(m,:)=fsolve(39。fun39。,[1 1],options,th1(m),l1,l2,l3,l4)。 %計(jì)算主動曲柄每個角位置相對應(yīng)的連桿、從動桿的角位置 end。 x=l1*cos(th1)+l2*cos(th23(:,1)39。)。 y=l1*sin(th1)+l2*sin(th23(:,1)39。)。 %(x,y)表示每個角位移對應(yīng)的 C 點(diǎn)位置 xx=[l1*cos(th1)]。 yy=[l1*sin(th1)]。 %(xx,yy)表示每個角位移對應(yīng)的 B點(diǎn)位置 figure(1) plot([x。xx],[y。yy],39。k39。,[0 l4],[0 0],39。k^39。,x,y,39。ko39。,xx,yy,39。ks39。) xlabel(39。水平方向 39。)。 ylabel(39。垂直方向 39。)。 title(39。機(jī)構(gòu)中連桿 2 上的幾個位置點(diǎn)的描述圖像 39。)。 axis equal。 %繪制“機(jī)構(gòu)中連桿 2 上的幾個位置點(diǎn)的描述圖像” th1=[0:1/36:2]*pi。%生成主動曲柄的在 0~2pi 間 73個角度值 for m=1:length(th1) th23(m,:)=fsolve(39。fun39。,[1 1],options,th1(m),l1,l2,l3,l4)。 end。 基于 MATLAB 的平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析 21 figure(2) plot(th1*180/pi,th23(:,1)*180/pi)。 hold on。%圖像保 持 plot(th1*180/pi,th23(:,2)*180/pi,39。r :39。)。 grid。%添加網(wǎng)格 title(39。角位移圖像 39。)。 xlabel(39。主動桿轉(zhuǎn)角 \theta_1（度） 39。)。 ylabel(39。對應(yīng)的連桿、從動桿的角位移（度） 39。)。 legend(39。連桿 39。,39。從動桿 39。)。 %添加圖例 %繪制“角位移圖像” w2=(l1*w1*sin(th23(:,2)th139。))./(l2*sin(th23(:,1)th23(:,2)))。 w3=(l1*w1*sin(th139。th23(:,1)))./(l3*sin(th23(:,2)th23(:,1)))。 figure(3) plot(th1*180/pi,w2)。 hold on。 plot(th1*180/pi,w3,39。r :39。)。 grid。 title(39。角速度圖像 39。)。 xlabel(39。主動桿轉(zhuǎn)角 \theta_2(度 )39。)。 ylabel(39。對應(yīng)的連桿、從動桿的角速度（ rad\cdot a^{1}） 39。)。 legend(39。連桿 39。,39。從動桿 39。)。 %添加圖例 %繪制“角速度圖像” s21=th23(:,1)th139。 s32=th23(:,2)th23(:,1)。 s13=th139。th23(:,2)。 a2=(l1*w1^2*cos(s13)+l2*w2.^2.*cos(s32)l3*w3.^2)./(l3*sin(s32))。 a3=(l1*w1^2*cos(s21)l3*w3.^2.*cos(s32)+l2*w2.^2)./(l3*sin(s32))。 figure(4) plot(th1*180/pi,a2)。 hold on。 plot(th1*180/pi,a3,39。r :39。)。 grid。 title(39。角加速 度圖像 39。)。 xlabel(39。主動桿轉(zhuǎn)角 \theta_2(度 )39。)。 ylabel(39。對應(yīng)的連桿、從動桿的角加速度（ rad\cdot a^{2}） 39。)。 legend(39。連桿 39。,39。從動桿 39。)。 %添加圖例 %繪制角加速度圖像 disp(39。 曲柄轉(zhuǎn)角 連桿轉(zhuǎn)角 從動桿轉(zhuǎn)角 連桿角速度 從動桿角速度 連桿加速度 從動桿加速度 39。)。 基于 MATLAB 的平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析 22 all=[th139。*180/pi,th23(:,1)*180/pi,th23(:,2)*180/pi,w2,w3,a2,a3]。 disp(all)。 附錄二 popupmenu4_Callback 函數(shù)下程序代碼 l1=str2double(get(,39。String39。))。 l2=str2double(get(,39。String39。))。 l3=str2double(get(,39。String39。))。 l4=str2double(get(,39。String39。))。 w1=str2double(get(,39。String39。))。 th1=[0:2/72:2]*pi。 th23=zeros(length(th1),2)。 options=optimset(39。display39。,39。off39。)。 for m=1:length(th1) th23(m,:)=fsolve(39。fun39。,[1 1],options,th1(m),l1,l2,l3,l4)。 end for i=1:length(th1) A=[l2*sin(th23(i,1)) l3*sin(th23(i,2))。 ... l2*cos(th23(i,1)) l3*cos(th23(i,2))]。 基于 MATLAB 的平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析 23 B=[w1*l1*sin(th1(i))。 w1*l1*cos(th1(i))]。 w=inv(A)*B。 w2(i)=w(1)。 w3(i)=w(2)。 end for i=1:length(th1) C=[l2*sin(th23(i,1)) l3*sin(th23(i,2))。 ... l2*cos(th23(i,1)) l3*cos(th23(i,2))]。 D=[w1^2*l1*cos(th1(i))+w2(i)^2*l2*cos(th23(i,1))w3(i)^2*l3*cos(th23(i,2))。w1^2*l1*sin(th1(i))+w2(i)^2*l2*sin(th23(i,1))w3(i)^2*l3*sin(th23(i,2))]。 a=inv(C)*D。 a2(i)=a(1)。 a3(i)=a(2)。 end val=get(hObject,39。Value39。)。 str=get(hObject,39。String39。)。 switch str{val} case 39。機(jī)構(gòu)中連桿 2上的幾個位置點(diǎn)的描述圖像 39。 th1=[0:1/6:2]*pi。 th23=zeros(length(th1),2)。 options=optimset(39。display39。,39。off39。)。 for m=1:length(th1) th23(m,:)=fsolve(39。fun39。,[1 1],options,th1(m),l1,l2,l3,l4)。 end x=l1*cos(th1)+l2*cos(th23(:,1)39。)。 y=l1*sin(th1)+l2*sin(th23(:,1)39。)。 xx=[l1*cos(th1)]。 yy=[l1*sin(th1)]。 plot([x。xx],[y。yy],39。k39。,[0 l4],[0 0],39。k^39。,x,y,39。ko39。,xx,yy,39。ks39。) xlabel(39。水平方向 39。)。 ylabel(39。垂直方向 39。)。 title(39。機(jī)構(gòu)中連桿 2 上的幾個位置點(diǎn)的描述圖像 39。)。 axis equal case 39。角位移圖像 39。 plot(th1*180/pi,th23(:,1)*180/pi,th1*180/pi,th23(:,2)*180/pi) axis([0 360 0 170]) title(39。角位移圖像 39。) xlabel(39。主動桿轉(zhuǎn)角 \theta_1（度） 39。) ylabel(39。對應(yīng)的連桿、從動桿的角位移（度） 39。) text(175,140,39。從動桿 3 角位移 39。) text(100,45,39。連桿 2 角位移 39。) case 39。角速度圖像 39。 基于 MATLAB 的平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析 24 plot(th1*180/pi,w2,th1*180/pi,w3)。 axis([0 360 175 200]) title(39。角速度圖像 39。) xlabel(39。主動件轉(zhuǎn)角 \theta_1(度 )39。) ylabel(39。從動件角速度 (rad\cdot s^{1})39。) text(50,120,39。從動桿 3角速度 (\omega_3)39。) text(220,150,39。連桿 2角速度 (\omega_2)39。) case 39。角加速度圖像 39。 plot(th1*180/pi,a2,th1*180/pi,a3)。 axis([0 360 50000 65000]) text(50,50000,39。從動桿 3 角加速度 (\alpha_3)39。) text(220,15000,39。連桿 2角加速度 (\alpha_2)39。) title(39。角加速度圖像 39。)。 xlabel(39。主動桿轉(zhuǎn)角 \theta_2(度 )39。)。 ylabel(39。對應(yīng)的連桿、從動桿的角加速度（ rad\cdot a^{2}） 39。)。 end guidata(hObject,handles) %更新句柄，改變輸入?yún)?shù)時，程序及時作出反應(yīng)