机械原理大作业牛头刨床仿真分析(matlab)全自动版本.pdf

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1、牛头刨床机构运动分析牛头刨床机构运动分析一、一、设计小组人员构成设计小组人员构成二、二、设计任务设计任务1、机构结构分析2、机构运动分析建立数学模型，解析法进行运动分析；程序编写；上机调试程序；位移、速度和加速度运动曲线图与分析；三、三、设计参数设计参数长度 l1（mm）125原动件原动件 1 1 参数参数方位角1（度0）0-360其他参数其他参数L6（mm）275角速度1（rad/s）1L3（mm）600L4（mm）150L6（mm）575四、四、设计分工设计分工1五、五、设计内容设计内容如右图，建立直角坐标系，并标出各杆矢量及方位角。利用两个封闭图形 ABCA 及 CDEGC，由此可得:,

2、6+3=33+4=6+投影方程式为:3cos3=1cos13sin3=6+1sin13cos3+4cos4=03sin3+4sin4=6有以上各式即可求得3、3、4四个运动那个变量，二滑块 2 的方位角2=3。然后，分别将上式对时间去一次、二次导数，并写成矩阵形式，即得以下速度和加速度方程式：cos33sin3sin3s3cos30 3sin303cos3cos33sin3sin3s3cos3 0 3sin303cos30 031sin10 0 3=11cos14sin414004cos400 030 0 3=4sin4144cos400 0 30 0 344cos4 0444sin4 03s

3、in3 3sin3 33sin3 cos3 3cos3 33sin3-3033cos3033sin311cos1 sin1+11100而2=3、2=3。根据以上各式，将已知参数带入，编写程序，利用计算机辅助计算，求得的数值列于下表。并根据数值做出机构运动的位置线图、速度线图、家速度线图。2六、结论、结论A A、计算数据、计算数据1343434 0 65.5560 168.9382 0.1011 0.1712 0.2888 -0.1018 0.2477 0.2927 -0.1387 10.0000 67.4668 172.0273 0.0814 0.2093 0.3239 -0.1227 0.1

4、908 0.1172 -0.1026 20.0000 69.7125 175.3266 0.0585 0.2386 0.3320 -0.1383 0.1472 -0.0185 -0.0780 30.0000 72.2163 178.5980 0.0333 0.2612 0.3192 -0.1504 0.1132 -0.1241 -0.0614 40.0000 74.9188 181.6560 0.0062 0.2785 0.2900 -0.1601 0.0861 -0.2076 -0.0503 50.0000 77.7722 184.3541 -0.0225 0.2915 0.2477 -0.

5、1681 0.0640 -0.2742 -0.0423 60.0000 80.7379 186.5757 -0.0524 0.3010 0.1951 -0.1749 0.0454 -0.3264 -0.0355 70.0000 83.7830 188.2297 -0.0835 0.3075 0.1346 -0.1805 0.0290 -0.3646 -0.0286 80.0000 86.8791 189.2495 -0.1154 0.3113 0.0687 -0.1848 0.0142 -0.3882 -0.0203 90.0000 90.0000 189.5941 -0.1479 0.312

6、5 0.0000 -0.1875 0 -0.3962 -0.0099 100.0000 93.1209 189.2495 -0.1807 0.3113 -0.0687 -0.1881 -0.0142 -0.3882 0.0030 110.0000 96.2170 188.2297 -0.2134 0.3075 -0.1346 -0.1863 -0.0290 -0.3646 0.0183 120.0000 99.2621 186.5757 -0.2456 0.3010 -0.1951 -0.1816 -0.0454 -0.3264 0.0357 130.0000 102.2278 184.354

7、1 -0.2766 0.2915 -0.2477 -0.1738 -0.0640 -0.2742 0.0544 140.0000 105.0812 181.6560 -0.3061 0.2785 -0.2900 -0.1626 -0.0861 -0.2076 0.0737 150.0000 107.7837 178.5980 -0.3332 0.2612 -0.3192 -0.1481 -0.1132 -0.1241 0.0929 160.0000 110.2875 175.3266 -0.3575 0.2386 -0.3320 -0.1302 -0.1472 -0.0185 0.1114 1

8、70.0000 112.5332 172.0273 -0.3785 0.2093 -0.3239 -0.1092 -0.1908 0.1172 0.1289 180.0000 114.4440 168.9382 -0.3955 0.1712 -0.2888 -0.0852 -0.2477 0.2927 0.1464 190.0000 115.9198 166.3668 -0.4080 0.1217 -0.2190 -0.0580 -0.3229 0.5144 0.1669 200.0000 116.8285 164.6992 -0.4155 0.0571 -0.1069 -0.0263 -0.

9、4224 0.7754 0.1980 210.0000 116.9955 164.3854 -0.4168 -0.0275 0.0518 0.0126 -0.5522 1.0375 0.2539 220.0000 116.1941 165.8703 -0.4103 -0.1375 0.2504 0.0649 -0.7135 1.2133 0.3538 230.0000 114.1449 169.4393 -0.3929 -0.2775 0.4619 0.1392 -0.8905 1.1564 0.5061 240.0000 110.5470 174.9633 -0.3600 -0.4461 0

10、.6286 0.2423 -1.0255 0.6624 0.6684 250.0000 105.1832 181.5495 -0.3071 -0.6259 0.6559 0.3651 -0.9935 -0.4598 0.6995 260.0000 98.1324 187.2640 -0.2337 -0.7742 0.4416 0.4682 -0.6461 -1.9991 0.4257 270.0000 90.0000 189.5941 -0.1479 -0.8333 -0.0000 0.5000 -0.0000 -2.8172 -0.0704 280.0000 81.8676 187.2640

11、 -0.0639 -0.7742 -0.4416 0.4515 0.6461 -1.9991 -0.4435 290.0000 74.8168 181.5495 0.0072 -0.6259 -0.6559 0.3598 0.9935 -0.4598 -0.5742 300.0000 69.4530 174.9633 0.0612 -0.4461 -0.6286 0.2589 1.0255 0.6624 -0.5677 310.0000 65.8551 169.4393 0.0980 -0.2775 -0.4619 0.1646 0.8905 1.1564 -0.5068 320.0000 6

12、3.8059 165.8703 0.1194 -0.1375 -0.2504 0.0832 0.7135 1.2133 -0.4244 330.0000 63.0045 164.3854 0.1279 -0.0275 -0.0518 0.0168 0.5522 1.0375 -0.3369 340.0000 63.1715 164.6992 0.1261 0.0571 0.1069 -0.0348 0.4224 0.7754 -0.2561 350.0000 64.0802 166.3668 0.1165 0.1217 0.2190 -0.0734 0.3229 0.5144 -0.1893

13、360.0000 65.5560 168.9382 0.1011 0.1712 0.2888 -0.1018 0.2477 0.2927 -0.13873B B、运动线图、运动线图4C C、MatlabMatlab 程序源代码程序源代码5 w1=1;l1=0.125;l3=0.6;l6=0.275;l61=0.575;l4=0.15;for m=1:3601o1(m)=pi*(m-1)/1800;o31(m)=atan(l6+l1*sin(o1(m)/(l1*cos(o1(m);if o31(m)=0o3(m)=o31(m);else o3(m)=pi+o31(m);end;s3(m)=(l1

14、*cos(o1(m)/cos(o3(m);o4(m)=pi-asin(l61-l3*sin(o3(m)/l4);se(m)=l3*cos(o3(m)+l4*cos(o4(m);if o1(m)=pi/2o3(m)=pi/2;s3(m)=l1+l6;endif o1(m)=3*pi/2o3(m)=pi/2;s3(m)=l6-l1;endA1=cos(o3(m),-s3(m)*sin(o3(m),0,0;sin(o3(m),s3(m)*cos(o3(m),0,0;0,-l3*sin(o3(m),-l4*sin(o4(m),-1;0,l3*cos(o3(m),l4*cos(o4(m),0;B1=w1

15、*-l1*sin(o1(m);l1*cos(o1(m);0;0;D1=A1B1;E1(:,m)=D1;ds(m)=D1(1);w3(m)=D1(2);w4(m)=D1(3);ve(m)=D1(4);A2=cos(o3(m),-s3(m)*sin(o3(m),0,0;sin(o3(m),s3(m)*cos(o3(m),0,0;0,-l3*sin(o3(m),-l4*sin(o4(m),-1;0,l3*cos(o3(m),l4*cos(o4(m),0;B2=-w3(m)*sin(o3(m),(-ds(m)*sin(o3(m)-s3(m)*w3(m)*cos(o3(m),0,0;w3(m)*cos(

16、o3(m),(ds(m)*cos(o3(m)-s3(m)*w3(m)*sin(o3(m),0,0;0,-l3*w3(m)*cos(o3(m),-l4*w4(m)*cos(o4(m),0;0,-l3*w3(m)*sin(o3(m),-l4*w4(m)*sin(o4(m),0*ds(m);w3(m);w4(m);ve(m);C2=w1*-l1*w1*cos(o1(m);-l1*w1*sin(o1(m);0;0;B=B2+C2;D2=A2B;E2(:,m)=D2;dds(m)=D2(1);a3(m)=D2(2);a4(m)=D2(3);ae(m)=D2(4);end;o11=o1*180/pi;y=

17、o3*180/pi;o4*180/pi;w=w3;w4;a=a3;a4;figure;subplot(221);h1=plotyy(o11,y,o11,se);axis equal;title(位置线图);xlabel(ittheta1);ylabel(ittheta3,theta4,Se);text(315,215,SE);text(180,180,4);text(70,105,3);subplot(222);h2=plotyy(o11,w,o11,ve);title(速度线图);text(300,0.62,VE);text(165,0.35,3);text(90,0.1,4);xlabel(ittheta1);ylabel(itomega3,omega4,Ve);subplot(212);h3=plotyy(o11,a,o11,ae);title(加速度线图);text(185,-0.5,3);text(100,-0.3,4);text(100,0.7,E);6