首先创建函数FoutBarPosition，函数fsolve通过他确定 。 function t=fourbarposition(th,th2,L2,L3,L4,L1) t=[L2*cos(th2)+L3*cos(th(1))-L4*cos(th(2))-L1;… L2*sin(th2)+L3*sin(th(1))-L4*sin(th(2))]; 主程序如下：
disp ' * * * * * * 平面四杆机构的运动分析 * * * * * *'
L1=304.8;L2=101.6;L3=254.0;L4=177.8; %给定已知量，各杆长L1,L2,L3,L4 th2=[0:1/6:2]*pi; %曲柄输入角度从0至360度，步长为pi/6
th34=zeros(length(th2),2); %建立一个N行2列的零矩阵，第一列存放options=optimset('display','off'); %θ_3,第二列存放θ_3 for m=1:length(th2) %建立for循环，求解θ_3，θ_4
th34(m,:)=fsolve('fourbarposition',[1 1],… %调用fsove函数求解关于θ_3，θ_4 options,th2(m),L2,L3,L4,L1); %的非线性超越方程，结果保存在th34中 end
y=L2*sin(th2)+L3*sin(th34(:,1)'); %连杆3的D端点Y坐标值 x=L2*cos(th2)+L3*cos(th34(:,1)'); %连杆3的D端点X坐标值 xx=[L2*cos(th2)]; %连杆3的C端点X坐标值 yy=[L2*sin(th2)]; %连杆3的C端点Y坐标值 figure(1)
plot([x;xx],[y;yy],'k',[0 L1],[0 0],… %绘制连杆3的几个位置点 'k--^',x,y,'ko',xx,yy,'ks') title('连杆3的几个位置点') xlabel('水平方向') ylabel('垂直方向') axis equal %XY坐标均衡
th2=[0:2/72:2]*pi; %重新细分曲柄输入角度θ_2，步长为5度 th34=zeros(length(th2),2); options=optimset('display','off'); for m=1:length(th2)
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th34(m,:)=fsolve('fourbarposition',[1 1],… options,th2(m),L2,L3,L4,L1); end figure(2)
plot(th2*180/pi,th34(:,1),th2*180/pi,th34(:,2)) %绘制连杆3的角位移关于曲柄2的角位移图
plot(th2*180/pi,th34(:,1)*180/pi,…
th2*180/pi,th34(:,2)*180/pi) %绘制摇杆4的角位移关于曲柄2的角位移图 axis([0 360 0 170]) %确定XY边界值 grid %图形加网格
xlabel('主动件转角\\theta_2(度)') ylabel('从动件角位移(度)') title('角位移线图')
text(120,120,'摇杆4角位移') text(150,40,'连杆3角位移') w2=250; %设定曲柄角速度 for i=1:length(th2)
A=[-L3*sin(th34(i,1)) L4*sin(th34(i,2));… L3*cos(th34(i,1)) -L4*cos(th34(i,2))]; B=[w2*L2*sin(th2(i)); -w2*L2*cos(th2(i))]; w=inv(A)*B; w3(i)=w(1); w4(i)=w(2); end figure(3)
plot(th2*180/pi,w3,th2*180/pi,w4); %绘制角速度线图 axis([0 360 -175 200])
text(50,160,'摇杆4角速度(\\omega_4)') text(220,130,'连杆3角速度(\\omega_3)')
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grid
xlabel('主动件转角\\theta_2(度)') ylabel('从动件角速度(rad\\cdot s^{-1})') title('角速度线图') for i=1:length(th2)
C=[-L3*sin(th34(i,1)) L4*sin(th34(i,2));… L3*cos(th34(i,1)) -L4*cos(th34(i,2))];
D=[w2^2*L2*cos(th2(i))+w3(i)^2*L3*cos(th34(i,1))-w4(i)^2*L4*cos(th34(i,2));... w2^2*L2*sin(th2(i))+w3(i)^2*L3*sin(th34(i,1))-w4(i)^2*L4*sin(th34(i,2))]; a=inv(C)*D; a3(i)=a(1); a4(i)=a(2); end figure(4)
plot(th2*180/pi,a3,th2*180/pi,a4); %绘制角加速度线图 axis([0 360 -70000 65000])
text(50,50000,'摇杆4角加速度(\\alpha_4)') text(220,12000,'连杆3角加速度(\\alpha_3)') grid
xlabel('从动件角加速度')
ylabel('从动件角加速度(rad\\cdot s^{-2})') title('角加速度线图')
disp '曲柄转角连杆转角-摇杆转角-连杆角速度-摇杆角速度-连杆加速度-摇杆加速度' ydcs=[th2'*180/pi,th34(:,1)*180/pi,th34(:,2)*180/pi,w3',w4',a3',a4']; disp(ydcs)
>> * * * * * * 平面四杆机构的运动分析 * * * * * *
曲柄转角 连杆转角-摇杆转角-连杆角速度-摇杆角速度-连杆加速度-摇杆加速度 1.0e+004 *
0 0.0044 0.0097 -0.0125 -0.0125 -0.5478 4.8458
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用matlab分析四杆机构
