基于python平面连杆机构解析法运动分析

1.  题目：

已知各构件的尺寸，又知原动件1以等角速度ω1=1rad/s沿逆时针方向回转，试求从动件3的角位移、角速度及角加速度的变化情况。

数据如表1-1所示

2.  解答：

(1) 计算曲柄存在条件确定机构类型：

l1  + l2  < l3  + l4  ; 连架杆为最短杆，机构为曲柄摇杆机构。

(2) 建立直角坐标系，如图2-1：

(1) 构建矢量方程:

即：

参数形式为：

由方程图像可知，该方程有两个解。实际运动中只存在一个解，经计算，解得范围为[54.5°,113.9°]。

(2) 构建角速度方程与角加速度方程

对位移方程求导，可得角速度参数方程如下：

对角速度方程求导，可得角加速度参数方程如下：

(5) 基于python每3度求解角位移方程，角速度方程，角加速度方程

输出结果如图所示：

导入Exel绘制函数图如下：

杆件2：

杆件3：