四連桿機(jī)構(gòu)計(jì)算軟件

四連桿機(jī)構(gòu)計(jì)算軟件是一款連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)小軟件，實(shí)現(xiàn)給定任意四連桿機(jī)構(gòu)和H點(diǎn)的相對(duì)位置,可以模擬出H點(diǎn)的運(yùn)行坐標(biāo)。選擇了以連桿和搖桿作為設(shè)計(jì)變量，傳動(dòng)角條件作為約束條件，輸出角平方和最小為目標(biāo)函數(shù)，使用多維約束優(yōu)化函數(shù)fmincon對(duì)連桿和搖桿的長(zhǎng)度進(jìn)行優(yōu)化。然后采用修正牛頓切線法和運(yùn)動(dòng)誤差分析程序?qū)?yōu)化后的四連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)誤差的分析。

連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：

連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式多樣，如可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)、移動(dòng)和平面或空間復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，從而可用于實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律和已知軌跡。此外，低副面接觸的結(jié)構(gòu)使連桿機(jī)構(gòu)具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)副單位面積所受壓力較小，且面接觸便于潤(rùn)滑，故磨損減�。恢圃旆奖�，易獲得較高的精度；兩構(gòu)件之間的接觸是靠本身的幾何封閉來維系的，它不象凸輪機(jī)構(gòu)有時(shí)需利用彈簧等力封閉來保持接觸。因此，平面連桿機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械、儀表和機(jī)電產(chǎn)品中。平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是：一般情況下，只能近似實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡，且設(shè)計(jì)較為復(fù)雜；當(dāng)給定的運(yùn)動(dòng)要求較多或較復(fù)雜時(shí)，需要的構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副數(shù)往往較多，這樣就使機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作效率降低，不僅發(fā)生自鎖的可能性增加，而且機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)制造、安裝誤差的敏感性增加；機(jī)構(gòu)中作復(fù)雜運(yùn)動(dòng)和作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件所產(chǎn)生的慣性力難以平衡，在高速時(shí)將引起較大的振動(dòng)和動(dòng)載荷，故連桿機(jī)構(gòu)常用于速度較低的場(chǎng)合。

近年來，隨著連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用以及有關(guān)設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)，連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)速度和設(shè)計(jì)精度有了較大的提高，而且在滿足運(yùn)動(dòng)學(xué)要求的同時(shí)，還可考慮到動(dòng)力學(xué)特性。尤其是微電子技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)的引入，多自由度連桿機(jī)構(gòu)的采用，使連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化，使用范圍更為廣泛。

設(shè)計(jì)變量

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)按照原動(dòng)件和從動(dòng)件的對(duì)應(yīng)關(guān)系可知其有5個(gè)獨(dú)立參數(shù)，對(duì)于圖1分別為曲柄長(zhǎng)度L1，連桿長(zhǎng)度L2，搖桿長(zhǎng)度L3，機(jī)架長(zhǎng)度L4，曲柄初始角φ0和搖桿的初始角Ψ0，由于L1和L4已知，

且由圖1的幾何關(guān)系知：

所以φ0和Ψ0已不再是獨(dú)立參數(shù)，而是桿長(zhǎng)的函數(shù)。經(jīng)上分析獨(dú)立變量只有L2和L3。因此，選擇連桿長(zhǎng)度L2和搖桿長(zhǎng)度L3作為設(shè)計(jì)變量。

即：X = [L2  L3]T= [X1X2]T