文件名称：平面连杆摆动机构的运动特征探讨
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更新时间：2014-09-26 04:22:51
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平面连杆摆动机构在现实生活中运用广泛，本文运用几何学知识对平面连杆摆动机构进行了讨论，对其运动学的各项特征进行刻画。 对于问题一，经过分析，首先建立了合适的坐标系，并在示意图中做出必要的辅助线。然后考虑到该机构可能出现的状态存在多种形式，为避免进行分类讨论，于是引入向量等式，并将各向量在各坐标轴上进行分解，进而得出了位移与各机构要素及摆角的关系。最终得到的了滑块位移与摆角的函数，该函数不是唯一的，与滑块的具体位置有关。 对于问题二，首先通过几何关系分析得出摆杆转动过程中变向的条件，即摆角的极限值在连杆与 垂直时取得。然后就 三者之间的三种不同关系分别进行讨论，最终得到了摆角在不同条件下的范围。 对于问题三，首先通过几何关系分析得出滑块在运动过程中位移的极限位置，得出了滑块最大或者最小位移在摆杆与连杆摆至共线时取得的结论。然后将前面分析得到的结论进行运用，将三种不同条件下滑块的行程进行了求解，并对各条件下的临界情况进行了相应的分析。 对于问题四，首先将问题一中得到的位移与摆角关系的函数求一阶和二阶导数，从而得出滑块速度及加速度的表达式。在此基础上，将第二问和第三问中确定的摆角范围和行程大小作为约束，得出机构三种不同条件下的速度和加速度的具体取值函数。最后运用matlab编写程序，对摆杆角速率固定与滑块速率固定两种情况进行仿真。从分析结果看，摆杆角速率固定，滑块作变加速运动，滑块速率固定，摆杆作变加速运动。 最后，本文对所建模型进行了客观评价。同时结合实际滑块机构的设计目的，根据相关文献，对满足给定的滑块行程S和行程速度变化系数K，使传动角达到最优为目的，对本文建立的模型进行了相应的推广。