机械原理大作业一。
课程名称： 机械原理
设计题目： 连杆机构设计
院系： 机电工程学院
班级： 完成者。
学号： 指导教师。
设计时间：
哈尔滨工业大学。
1、设计题目。
第3题 ：图中所示为曲柄摇杆机构，各构件长度分别为a、b、c、d，试研究各构件长度的变化对连架杆cd的转角φ的影响规律。
2. 机构的结构分析，组成机构的基本杆组划分。
由题目可知此机构为曲柄摇杆机构：
1）假设ab为最短杆，则ab为曲柄，bc杆为连杆，cd杆为摇杆，ad杆为机架，各杆长度分别为a、b、c、d，且其关系需满足：a最小，a+c≤b+d,a+b≤d+c.
2）假设cd为最短杆，则cd为曲柄，bc杆为连杆，ab杆为摇杆，ad杆为机架，各杆长度分别为a、b、c、d，且其关系需满足：c最小，a+c≤b+d,a+b≤d+c.
分析可知机构由一个基本杆组由一个ⅰ级杆组和一个rrrⅱ级杆组构成
3. 各基本杆组的运动分析数学模型。
1）假设ab为最短杆，且为曲柄。
由题目可知，在曲柄ab转动一周的过程中，当连杆bc与ab共线时摇杆cd有两个转动的极限位置，此时转角分别为最大值和最小值，此时摇杆cd的转角极值与各构件的长度存在如下关系：
由上述关系可知转角范围：
此题我们只**在两个极限位置情况下a、b、c、d杆长对的影响规律，因此可用单一变量法来控制各杆长的长度变化。
2）假设cd为最短杆，且为曲柄。
只需满足构成曲柄摇杆机构的条件，即c最小，a+c≤b+d,a+b≤d+c，则a、b、c、d杆长度的变化对的大小没有影响，故之后不再讨论。
4.计算编程。
通过固定三根杆长，改变一根杆长的思路编程，其中设定机构为曲柄转动度后各杆所在的位置为基准，各构件初始长度为满足曲柄摇杆机构的长度。 用matlab编程如下：
function baijiao
变a a=250,b=600,c=550,d=450
for i=1:1:1000;
a=i;d=450;b=600;c=550;
if (a+bx1=acos(-(c*c+d*d-(a+b)^2)/(2*c*d));
x2=acos(-(c*c+d*d-(b-a)^2)/(2*c*d));
x1=x1*180/pi;
x2=x2*180/pi;
plot(a,x1,'-g');
plot(a,x2,'-b');
title('a变化');
xlabel('ab杆长/mm');
ylabel('摆角/。'
hold on;
endend
变b a=250,b=600,c=550,d=450
for i=0:1:1000;
b=i;a=250;c=550;d=450;
if (a+bx1=acos(-(c*c+d*d-(a+b)^2)/(2*c*d));
x2=acos(-(c*c+d*d-(b-a)^2)/(2*c*d));
x1=x1*180/pi;
x2=x2*180/pi;
plot(b,x1,'-g');
plot(b,x2,'-b');
title('b变化');
xlabel('bc杆长/mm');
ylabel('摆角/。'
hold on;
endend
变c a=250,b=600,c=550,d=450
for i=0:1:1500;
c=i;a=250;b=600;d=450;
if (a+bx1=acos(-(c*c+d*d-(a+b)^2)/(2*c*d));
x2=acos(-(c*c+d*d-(b-a)^2)/(2*c*d));
x1=x1*180/pi;
x2=x2*180/pi;
plot(c,x1,'-g');
plot(c,x2,'-b');
title('c变化');
xlabel('cd杆长/mm');
ylabel('摆角/。'
hold on;
endend
变d a=250,b=600,c=550,d=450
for i=300:1.5:800;
d=i;a=250;b=600;c=550;
if (a+bx1=acos(-(c*c+d*d-(a+b)^2)/(2*c*d));
x2=acos(-(c*c+d*d-(b-a)^2)/(2*c*d));
x1=x1*180/pi;
x2=x2*180/pi;
plot(d,x1,'-g');
plot(d,x2,'-b');
title('d变化');
xlabel('ad杆长/mm');
ylabel('摆角/。'
hold on;
endend
4. 计算结果。
a变化：b变化：
c变化：d变化：
5.计算结果分析。
从以上八条曲线可以看出：
1）ab长度增大时，逐渐减小，逐渐增大；
2）bc长度增大时，，逐渐减小；
3）cd与ad长度增大时，，逐渐增大；
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