福州大学
课程名称机械原理及系统仿真
姓名张景铜
班级 12机械2班
学号 261280458
院系工程技术学院
专业机械设计制造及其自动化
平面六杆机构运动分析
一、问题描述
如图所示，机构是由原动件（曲柄1）和1个RRR杆组、RRP干组组成的RRR-RRP 六杆机构，各构件的尺寸为r1=70mm，r2=150mm，r3=100mm，r4=150mm，r5=120mm。复数向量坐标如图所示，构件1以等角速度10rad/s逆时针方向回转，试求C点的加速度、构3的角加速度、构件6的速度、加速度及构件5的角速度和角加速度。
二、杆组分析
将机构进行拆杆组分解，分为曲柄1+第一个RRR杆组（BCD）+第二个RRP杆组(CDE)。对此分别建立三个3个M函数模块，分别为crank．m，RRRki．m和RRPki．m。
Crank.m函数模块的输入参数为曲柄1的角位移、角速度和角加速度，输出的参数曲柄端部（B）的加速度和水平分量和垂直分量。
RRRki.m函数模块的输入参数为构件2和构件3的角位移、角速度、B处的加速度，输出的参数是构件2和3的角加速度和C处的位移。
RRPki.m函数模块的输入参数为构件5的角位移、角速度和构件转动副C的加速度，输出的参数是构件5的角加速度和构件6的加速度。
三、确定输入初值
（1）当主动件（曲柄）初始角度设置为45°时，可通过如下程序求出2θ和3θ的精确值；
输入参数运行如下：
>> x=[45*pi/180 16*pi/180 64*pi/180 0.070 0.150 0.100 0.150] ; >> y=rrrposi(x) y =
0.2721 1.1154
程序：
function y=rrrposi(x)
%Script used to implement Newton -Raphson method for solving nonlinear %Input parameters
%x(1)=theta-1；%x(2) =theta-2 guess value ；%x(3) =theta-3 guess value %x(4) =r1；%x(5) =r2；%x(6) =r3；%x(7) =r4 %Output parameters
%y(1) =theta-2；%y(2) =theta-3 theta2=x(2); theta3=x(3); epsilon=1.0E-6;
f=[x(4)*cos(x(1))+x(5)*cos(theta2)-x(7)-x(6)*cos(theta3); x(4)*sin(x(1))+x(5)*sin(theta2)-x(6)*sin(theta3)]; while norm(f)>epsilon
J=[-x(5)*sin(theta2) x(6)*sin(theta3);x(5)*cos(theta2) -x(6)*cos(theta3)]; dth=inv(J)*(-1.0*f);
theta2=theta2+dth(1);theta3=theta3+dth(2);
f=[x(4)*cos(x(1))+x(5)*cos(theta2)-x(7)-x(6)*cos(theta3); x(4)*sin(x(1))+x(5)*sin(theta2)-x(6)*sin(theta3)]; norm(f);
end;
y(1)=theta2;
y(2)=theta3;
（2.）、根据已知量可确定出连杆（r2）和从动件（r3）的角速度，
>> x=[45*pi/180 0.2721 1.1154 10 0.070 0.150 0.100 0.150] ;
>> y=rrrvel(x)
y =
-2.0248
4.6025
程序：
function y=rrrvel(x)
%%Script for solving velosity of RRR bar group
%%
%Input parameters
%x(1)=theta-1
%x(2) =theta-2
%x(3) =theta-3
%x(4) =dtheta-1
%x(5) =r1
%x(6) =r2
%x(7) =r3
%Output parameters
%y(1) =dtheta-2
%y(2) =dtheta-3
% %
A=[-x(6)*sin(x(2)) x(7)*sin(x(3));
x(6)*cos(x(2)) -x(7)*cos(x(3))];
B=[x(5)*sin(x(1)); -x(5)*cos(x(1))]*x(4);
y=inv(A)*B;
（3）、根据前面求出的参数及已知条件可按以下程序求出构件5的角速度和构件6的速度。
>> u=[4.6025 1.1154 -0.8378];
>> [x]=compvel(u)
x =
-2.5211
-0.6382
程序：
function [x]=compvel(u)
%
% function to compute the unknown velocities for a slider crank with
% constant crank input
% u(1)=omega-3
% u(2)=theta-3
% u(3)=theta-5
%
% Define the geometry
%
r3=0.7;
r5=1.2;
%
a=[r5*sin(u(3)) 1; -r5*cos(u(3)) 0];
b=[-r3*u(1)*sin(u(2)); r3*u(1)*cos(u(2))];
%
x=inv(a)*b;
四、编辑创建杆组M文件
（1）、编写crank.m文件
