平面六杆机构的运动分析

机械原理大作业（一） 平面六杆机构的运动分析

班 级： 学 号： 姓 名： 同 组 者: 完成时间： 一．题目 1．1 说明

如图所示为一片面六杆机构各构件尺寸如表格1所示，又知原动件1以等角速度ω=1rad/s沿逆时针方向回转，试求各从动件的角位移、角加速度以及E点的位移、速度及加速度的变化情况。 1．2 数据 组号 L1 L2 L’2 L3 L4 L5 L6  xG yG 1-A 26.5 105.6 65.0 67.5 87.5 34.4 25.0 600 153.5 41.7

表格1 条件数据 1．3 要求 三人一组，编程计算出原动件从0~360º时（计算点数N=36）所要求各运动变量的大小，并绘制运动线图及点的轨迹曲线。 二．解题步骤 由封闭图形ABCD可得：

由封闭图形AGFECD可得 于是有： 1122331122433

sinsinsin1coscossin2lllllll



/1122225566

/1122225566

coscossincoscos153.53sinsincossinsin41.74llllllllll

对以上1到4导可得- 222333111222333111/55566611122222

/55566611122222

coscoscossinsinsinsinsinsin(sincos)coscoscos(cossin)llllllllllllllll 写做矩阵形式： 22332233'22225566'22225566

coscos00sinsin00cossin0sinsinsincos0coscosllllllllllll





211

311

1511

611

cossinsincosllll













对上述矩阵求导可得：

2233222333'222255665'222255666

coscos00sinsin00sincos0sinsincossin0coscosllllllllllll





2223311

2

2223311

23

1/

2

2222556611

5

/2

2222556611

6

sinsin00coscoscos00sincossin0coscoscossincos0sinsinsinllllllllllllllll



















E点横坐标及对应的速度和加速度: /112222

/111222222222//11111122222222222coscossinsinsincoscossincossinsincosex

ex

xelllvlllallllll

E点纵坐标及对应的速度和加速度: /112222

/111222222221111112222222//22222222222sinsincoscoscossinsincossincoscossiney

ey

eeexeyeexey

yelllvlllallllllsxeyevvvaaa

三．计算程序框图 输入：l1、l2、l2’、l3、l4、l5、l6、xG及yG和 a2,a3,a5,a6,

a1= (I-1)*100 调用牛顿迭代法子程序求解位置(1) 求得a2,a3,a4,a5及a6,并计算xE,yE

调用系数矩阵A子程序,并计算A 调用原动件位置参数列阵B子程序,并计算B

B(J)=B(J)w1 J=1,N

调用高斯消去法子程序求解速度方程(2),求出w2,w3,w4,w5及w6,再求出vEx及vEy

调用计算A子程序,并计算其矩阵DA 调用计算B子程序,并计算列阵DB

w(1)=w2,w(2)=w3

w(3)=w4,w(4)=w5

DB(K)=DB(K)wK=1,N

B(K)= -DA(K, II).w1(II)+DB(K) II=1,N 调用高斯消去法子程序求解加速度方程(3),求出 a2,a3,a4,a5及a6,并求出aEx及aEy

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I=l,37 四．源程序 1．#include "stdlib.h" #include "math.h" #include "stdio.h" int agaus(a,b,n) int n; double a[],b[]; { int *js,l,k,i,j,is,p,q; double d,t; js=malloc(n*sizeof(int)); l=1; for (k=0;k<=n-2;k++) { d=0.0; for (i=k;i<=n-1;i++) for (j=k;j<=n-1;j++) { t=fabs(a[i*n+j]); if (t>d) { d=t; js[k]=j; is=i;} } if (d+1.0==1.0) l=0; else { if (js[k]!=k) for (i=0;i<=n-1;i++) { p=i*n+k; q=i*n+js[k]; t=a[p]; a[p]=a[q]; a[q]=t; } if (is!=k) { for (j=k;j<=n-1;j++) { p=k*n+j; q=is*n+j; t=a[p]; a[p]=a[q]; a[q]=t; } t=b[k]; b[k]=b[is]; b[is]=t; } } if (l==0) { free(js); printf("fail\n"); return(0);

结 束 } d=a[k*n+k]; for (j=k+1;j<=n-1;j++) { p=k*n+j; a[p]=a[p]/d;} b[k]=b[k]/d; for (i=k+1;i<=n-1;i++) { for (j=k+1;j<=n-1;j++) { p=i*n+j; a[p]=a[p]-a[i*n+k]*a[k*n+j]; } b[i]=b[i]-a[i*n+k]*b[k]; } } d=a[(n-1)*n+n-1]; if (fabs(d)+1.0==1.0) { free(js); printf("fail\n"); return(0); } b[n-1]=b[n-1]/d; for (i=n-2;i>=0;i--) { t=0.0; for (j=i+1;j<=n-1;j++) t=t+a[i*n+j]*b[j]; b[i]=b[i]-t; } js[n-1]=n-1; for (k=n-1;k>=0;k--) if (js[k]!=k) { t=b[k]; b[k]=b[js[k]]; b[js[k]]=t;} free(js); return(1); }

2.程序二求解各杆的角度和E点坐标（杆四的角度始终为零，程序中不再求解） /*输出文件 Output.txt*/ #include "stdio.h" #include #include "dnetn.c" #include "agaus.c" #include #define PI 3.149