基于Mathcad软件的连杆机构运动分析.pdf

节选段落一：
Mathcad是一种易学易用的交互式应用
软件，采用该软件进行解析法分析，可
以很好地解决采用开发性软件所遇到
的问题，从而使机构运动分析的效率
和可读性大为提高。
本文以摇摆送进机构为例，介绍
了采用 Mathcad 软件对连杆机构进行
运动分析的方法。该摇摆送进机构原
动件的逆时针旋转角速度为 = 40rad/
s，其结构与各构件尺寸如图1所示，图
Digital Design 数字化设计
67CAD/CAM 与制造业信息化·www.icad.com.cn
中构件尺寸的单位均为 mm。


节选段落二：
图1 摇摆送进机构结构尺寸图
二、Mathcad软件环境中的连
杆机构运动分析
图 1 所示的摇摆送进机构由曲柄
原动件1和两个Ⅱ级杆组组成。其中构
件 2 和 3 组成的是 RRR 类型的Ⅱ级杆
组，而构件4和5组成的是RRP类型的
Ⅱ级杆组。采用Mathcad软件平台可以
分别对原动件和两个Ⅱ级杆组建立其
各铰接点的位置关系表达式，并据此
求解机构运动分析的结果。
1．原动件运动分析
定义原动件各已知运动量：
定义符 可对变量和函
数进行定义。
把域变量t定义为
一时间序列，其变化步长为0.001s，以
分析原动件旋转一周的时间内在步长
为0.001s的各时间点的机构运动位置。


节选段落三：
定义原动件杆长和固定铰接点 A
的坐标值：
建立原动件活动铰接点 B 与 A 点
的位置关系表达式：
其中活动铰接点 B 的位置函数随
时间t的变化而变化。
2．RRR Ⅱ级杆组运动分析
如图1所示，RRRⅡ级杆组中，构
件3铰接点C与D之间的长度以及构件
2的长度分别为：
固定铰接点D的坐标为：
根据铰接点C在x轴和y轴上的投
影方程，推导出构件2位置角 与铰接
点 B、C、D的位置坐标及构件 2、3长
度的函数关系式：
在Mathcad软件中，atan为反正切
函数。
上式中：
由于Mathcad是以从左到右、从上
到下的顺序来判断前后关系并执行程
序的。