虚拟样机**实验。
实验报告。姓名： jdy
学号： 12051170
日期： 20140420
教师： sml
注意请修改参数r1~r4
实验六：在满足 ab2=oa ca 条件下，grasshopper 机构也可实现近似直线运动。
1）试用书中给出的方法（包括**法、解析法、复数法以及运动影响系数法等）写出：这个机构输出点 c 的位置、速度和加速度方程（参数方程）；
2）分别绘制图示运动参数下特征点 c 的运动轨迹（连杆曲线）；
3）利用 adams 软件对以上结果进行**验证；
4）尝试阐述该类机构尺度特点。
建立如图1所示的坐标系。位置解满足封闭向量多边形法则。即。
写成复数的指数形式。
基于实部虚部分解得到。
上式两边平方相加可以消去，求得。
其中，5）为便于求解。利用半角公式（令）将上述方程变成二次多项式的形式。
式中， 可求得。
类似的方法可通过消去求得：
式中，9）上式中表示给定输入角度时对应两个输出值，即机构同时存在两种满足输入条件的位形。这时，应按照机构的装配方案（输出杆在机构的上方还是下方）及运动的连续性选定其中一种位形，以后连续计算中即不变更。
图2如图2所示，在我们建立模型的机构中，输出杆在机构的上方，上面公式（7）和公式(8)中应取负号，即：
下面拟定一组具体参数，求解所给参数位置下的输出参数。
将上述已知条件带入上面推得的公式中，解出其位置参数如下：
因此，设ac的长度为，则c的位置可作如下表示。
求得c点位置。
图3图3是铰链四杆机构运动影响系数法坐标系建立示意图。
根据前面导出的位移方程得到。
由于输入量是，因此对上式相对于作微分，得到。
式中，13）
写成矩阵的形式有。
系数矩阵的行列式值。
由式可求得。
进而得到。
这里假定构件1匀速转动的角速度为，即；将第1.1小节中计算出的、的值和假设出的机构参数代入上式（17）中，可得到此时构件2和构件3的角速度如下：
得到c点速度。
式中，19）
对上式继续关于作微分得到。
写成矩阵的形式有。
系数矩阵的行列式值。
再令。由克莱姆法则可求得。
而。求导可得。
综上所述，理论计算该四杆机构的结果如下表1所示：
表1 理论计算的运动学结果。
采用mathematics软件绘制曲线。
**及图线如下。
图5 曲线绘制。
按着下面这组参数建立adams模型：，，所建立四杆机构模型图如下所示，其中蓝色连杆选择为on ground选项，即为机架：
通过**模型得到c点的各个参数如下。
c点位置图像。
c点速度（以）
c点速度（以）
c点加速度（以）
c点加速度（以）
从上面的**曲线图中可以读出：在构件1与水平方向夹角为120°时，**得到的构件2（part3）的角速度、角加速度值和构件3（part4）的角速度、角加速度值列表2如下：
表2 adams**的运动学结果。
综上，表2中所得到的**结果与表1中理论计算的结果基本吻合。可以说明理论计算的方法是正确的，结果是可信的。而采用adams软件的**，尤其对于理论分析起来非常困难的模型来说，是一种相对而言更便捷的方法。
第四问：尝试阐述该类机构尺度特点
该机构可以近似为曲柄摇杆机构。两连架杆中一为曲柄、一为摇杆的铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。曲柄摇杆机构的作用是将曲柄的回转运动转换成摇杆的往复摆动，而在这里主要将曲柄的回转运动转换成连杆的往复摆动。
增大连杆外伸的长度，通过ab2=oa·ca 来控制长度条件，可以使得连杆外端点的往复运动近似的看做一条直线，从而使得grasshopper 机构实现近似直线运动。通过这样的安排，使用两杆，以创建一个链接，实现直上直下的移动。这种机构需要条件之一是附着点，此处为连架杆不连杆的铰链，能够在小范围内自由运动。
这种机构可作为车轰指导联动机制应用到汽车的后悬挂系统中，应用在汽车的车架不车桥戒车轮之间的传力连接装置，作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由丌平路面传给车架戒车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平稳地行驶。
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