機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)(自動(dòng)疊衣機(jī))

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）2011年機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)自動(dòng)疊衣機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)： 07209302 鄭晉峰 20091000180 指導(dǎo)老師： 曾小慧目 錄目 錄1一、設(shè)計(jì)原理及任務(wù)21.1 設(shè)計(jì)目的及原理21.2 設(shè)計(jì)任務(wù)2二、方案確定及其機(jī)構(gòu)選型32.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)想32.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案32.2.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案一3 2.2.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案二42.3 傳動(dòng)方案42.4 整體機(jī)構(gòu)示意圖5三、尺寸設(shè)計(jì)63.1 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)63.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)8四、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析104.1 四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析104.2 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析13五、 設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)16六、心得體會(huì)17七、參考文獻(xiàn)19八、附錄20附

2、錄一 四連桿鉸鏈機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析程序20附錄二 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)分析源程序22一、設(shè)計(jì)原理及任務(wù)1.1 設(shè)計(jì)目的及原理 設(shè)計(jì)目的：該機(jī)構(gòu)可以供給家庭疊衣服運(yùn)用?，F(xiàn)代人的生活節(jié)奏越來(lái)越快，面對(duì)做不完的工作，面對(duì)沒完沒了的應(yīng)酬，人們感覺非常的疲憊，更頭疼的是還得抽出時(shí)間做家務(wù)，做清潔?，F(xiàn)代化對(duì)我們是非常的重要，洗干一體，榨汁機(jī)，豆?jié){機(jī)，面包機(jī)，洗碗機(jī)，我們就在這樣的方便當(dāng)中來(lái)緩解生活的壓力，那么，人們同樣希望有個(gè)機(jī)器能夠代替他們?nèi)フ硐锤傻囊挛锼晕覀儚默F(xiàn)代化機(jī)械發(fā)展和人們需求方面考慮的，就想設(shè)計(jì)一款能夠整理衣物的機(jī)器。運(yùn)動(dòng)過程設(shè)計(jì)：電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力，引起主動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)。主動(dòng)件引起整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，折疊板實(shí)現(xiàn)衣物折

3、疊運(yùn)動(dòng)，整個(gè)機(jī)構(gòu)以機(jī)械原理課本上的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)和導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)為主導(dǎo)來(lái)實(shí)現(xiàn)該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。 為了實(shí)現(xiàn)折疊板的運(yùn)動(dòng)是確定的運(yùn)動(dòng)，我們?cè)谧畛醯脑O(shè)計(jì)上進(jìn)行了改進(jìn)：折疊板的轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈處裝上復(fù)位彈簧使折疊板能夠?qū)崿F(xiàn)完全確定的運(yùn)動(dòng)。該機(jī)構(gòu)采用電力驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)方式為：電機(jī)-主軸轉(zhuǎn)動(dòng)-齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)-工作部分的折疊運(yùn)動(dòng)。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)1自動(dòng)疊衣服機(jī)構(gòu)包括連桿機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)三種常用機(jī)構(gòu)。2設(shè)計(jì)各機(jī)構(gòu)的相對(duì)位置和各構(gòu)件的尺寸。3. 利用cad畫出各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖，并用運(yùn)動(dòng)極限位置確定各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)最大行程或最大轉(zhuǎn)角。4.根據(jù)已知條件計(jì)算出各構(gòu)件的尺寸，在soliworks上建模做模擬運(yùn)動(dòng)分析，檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)是否能夠滿足預(yù)期的

4、運(yùn)動(dòng)設(shè)想。5利用matlab對(duì)各個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行位移、速度、加速度分析，繪出運(yùn)動(dòng)曲線圖。6.齒輪機(jī)構(gòu)的計(jì)算與設(shè)計(jì)。根據(jù)傳動(dòng)比選擇齒輪，根據(jù)齒寬確定各兩齒輪的齒數(shù)，給出模數(shù)，進(jìn)而確定齒輪的各個(gè)參數(shù)，繪制成表。7編寫設(shè)計(jì)計(jì)算程序，運(yùn)用matlab軟件對(duì)函數(shù)關(guān)系進(jìn)行繪圖表達(dá)，最后輸出圖形，直觀表達(dá)設(shè)計(jì)結(jié)果。二、機(jī)構(gòu)選型及其方案確定2.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)想通過折衣服的動(dòng)作可以知道，機(jī)器疊衣服時(shí)主要完成180度得轉(zhuǎn)動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)，因此設(shè)想電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力，引起主動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)。主動(dòng)件引起整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，最終折疊板實(shí)現(xiàn)衣物折疊運(yùn)動(dòng)，由此設(shè)計(jì)了執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；執(zhí)行機(jī)構(gòu)由連桿機(jī)構(gòu)和導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)組成；傳動(dòng)部分由齒輪系組成，但是為了

5、協(xié)調(diào)動(dòng)作的連續(xù)性齒輪1設(shè)計(jì)成不完全齒輪，下面介紹執(zhí)行機(jī)構(gòu)的和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選型。2.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案2.2.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案一 如圖22所示，該方案主要利用了連桿機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中存在的死點(diǎn)，通過死點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)疊衣服的工作要求，實(shí)現(xiàn)了接近180度的轉(zhuǎn)動(dòng)，執(zhí)行件的轉(zhuǎn)動(dòng)角度只能是接近180度，而且大于180度。 圖21 方案一機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖2.2.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案二 該方案是在執(zhí)行件的轉(zhuǎn)角處裝了復(fù)位彈簧，通過復(fù)位彈簧的作用可使執(zhí)行件轉(zhuǎn)動(dòng)180度時(shí)速度為零，并且反向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)疊衣服的工作要求。三維建模圖以及機(jī)構(gòu)見圖如圖22所示。 圖22 三維建模圖以及機(jī)構(gòu)見圖 方案比較：方案一是通過自身運(yùn)動(dòng)過程中的死點(diǎn)實(shí)現(xiàn)確定的運(yùn)

6、動(dòng)但是執(zhí)行件的轉(zhuǎn)角大于180度，而疊衣板是需要做180度的轉(zhuǎn)動(dòng)，但是該種方案通過減小擺角使執(zhí)行件的轉(zhuǎn)動(dòng)盡可能達(dá)到預(yù)期的運(yùn)動(dòng)效果但是永遠(yuǎn)不能達(dá)到理想的運(yùn)動(dòng)效果。 然而方案二是在上一種方案上進(jìn)行了改進(jìn)，在執(zhí)行件的轉(zhuǎn)角處裝了復(fù)位彈簧，利用復(fù)位彈簧來(lái)達(dá)到理想的運(yùn)動(dòng)效果，復(fù)位彈簧，該種方案更能使機(jī)構(gòu)作確定的運(yùn)動(dòng)，在機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)中，我們選擇第二種方案進(jìn)行分析。2.3 傳動(dòng)方案 從上面的機(jī)構(gòu)示意圖可知，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不能同時(shí)運(yùn)動(dòng)，必須將兩個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)錯(cuò)開，為此選擇了間歇機(jī)構(gòu)中的不完全齒輪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)該種運(yùn)動(dòng)的要求，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖如圖23所示： 圖23 齒輪機(jī)構(gòu)示意圖2.4 整體機(jī)構(gòu)示意圖整體機(jī)構(gòu)示意圖

7、如圖24所示： 圖24 整體機(jī)構(gòu)示意圖三、尺寸設(shè)計(jì)3.1 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 該部分是為了使整個(gè)機(jī)器能夠合理的運(yùn)動(dòng)、協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)間的運(yùn)動(dòng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的整體基本為對(duì)稱結(jié)構(gòu)構(gòu)，如下圖31所示，但是原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方向相反，而且兩個(gè)原動(dòng)件不能同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，都是由電機(jī)提供動(dòng)力，我們?cè)O(shè)計(jì)了不完整齒輪輸出動(dòng)力，即齒輪1為不完整齒輪，當(dāng)齒輪1與齒輪2嚙合時(shí)，則齒輪1不會(huì)與齒輪2嚙合，同理齒輪1與齒輪2嚙合時(shí)，則齒輪1不與齒輪2嚙合，齒輪2只是為了改變齒輪1傳動(dòng)齒輪2的方向，為了達(dá)到預(yù)期的效果完整齒輪的齒數(shù)比為、, 齒輪1的齒所在圓周的范圍應(yīng)該小于整個(gè)圓周的1/2，傳動(dòng)比接近于1。由于不完整齒輪存在剛性沖擊，需要在兩輪上加裝

8、瞬時(shí)線附加桿，為了保證齒輪1的首齒輪能順利的進(jìn)入嚙合狀態(tài)而不與從動(dòng)輪的齒頂相撞，需將首齒齒頂高作適當(dāng)?shù)南鳒p。 圖31 齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖 由前面根據(jù)承受載荷情況設(shè)定齒輪模數(shù)，選取壓力角為，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)，并且，則該直齒圓柱齒輪的幾何尺寸參數(shù)如下表31、表32所示： 齒輪1 表31 名稱代號(hào)計(jì)算數(shù)值名稱代號(hào)計(jì)算數(shù)值模數(shù)3mm壓力角齒數(shù)18分度圓直徑54mm齒頂高3mm齒根高3.75mm齒全高6.75mm齒頂圓直徑60mm齒根圓直徑46.5mm基圓直徑50.7mm齒距基圓齒距尺厚齒槽寬 齒輪2 表32名稱代號(hào)計(jì)算數(shù)值名稱代號(hào)計(jì)算數(shù)值模數(shù)3mm壓力角齒數(shù)36分度圓直徑108mm齒頂高3mm齒根高3

9、.75mm齒全高6.75mm齒頂圓直徑114mm齒根圓直徑100.5mm基圓直徑101.4mm齒距基圓齒距尺厚齒槽寬 這部分由于時(shí)間的限制，只是做了一部分的驗(yàn)算，可能還存在一定的問題，我們將會(huì)在以后的學(xué)習(xí)中進(jìn)一步完善。 3.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)目標(biāo)：曲柄帶動(dòng)搖桿轉(zhuǎn)動(dòng)，搖桿再作為導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件帶動(dòng)執(zhí)行件轉(zhuǎn)動(dòng)，執(zhí)行件實(shí)現(xiàn)180度的轉(zhuǎn)動(dòng)，搖桿擺角為60度。 機(jī)構(gòu)劃分：根據(jù)我們的初步方案，通過三維建模（如圖3-3）可知，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以劃分為四連桿鉸鏈機(jī)構(gòu)（如圖34）和導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（如圖35）。 圖32 圖33 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 圖34 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 尺寸確定： 由于一般情況衣服的寬度為600mm900mm,如果

10、疊衣服機(jī)要想把衣服疊整齊，整個(gè)機(jī)器中間不運(yùn)動(dòng)部分的寬度為360mm,運(yùn)動(dòng)的折衣服板的寬度分別為250mm,由于整個(gè)機(jī)構(gòu)又對(duì)稱，由此可知，機(jī)架的長(zhǎng)度應(yīng)該小于180mm，在這里首先將其初值定為170mm,即機(jī)架ae=170mm，執(zhí)行件的長(zhǎng)度應(yīng)該小于250mm，如果執(zhí)行件的長(zhǎng)度太短的話，根據(jù)杠桿原理的執(zhí)行件太短不合理，而且機(jī)架ec的距離應(yīng)該大于搖桿的長(zhǎng)度，根據(jù)上述確定執(zhí)行件的長(zhǎng)度為200mm,即od=200mm，首先設(shè)定搖桿的理想擺角為，各個(gè)桿的尺寸可以根據(jù)機(jī)械原理按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的方法來(lái)設(shè)計(jì)，運(yùn)用解析法來(lái)設(shè)計(jì)。 圖35建立數(shù)學(xué)模型如圖35所示： 當(dāng)搖桿ed處于左極限位置時(shí)，有幾何關(guān)系可

11、的： .（31） .（32） .（33） .（34） .（35） 當(dāng)搖桿處于右極限位置時(shí)，有幾何關(guān)系可得： _ .（36） .（37）通過上面初步確定的尺寸以及上述數(shù)學(xué)關(guān)系式計(jì)算處執(zhí)行機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的長(zhǎng)度，接著驗(yàn)算此時(shí)的機(jī)構(gòu)能否滿足運(yùn)動(dòng)規(guī)律的要求以及鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的要求和參數(shù)要求，由此得曲柄的長(zhǎng)度l1=80mm，連桿的長(zhǎng)度l2=350mm,搖桿的長(zhǎng)度l3=320mm,擺角為59.1度，最終確定鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。得得極為夾角為=根據(jù)=180（k-1）/(k+1)得速比系數(shù)k=1.6.四、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析4.1 四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 圖41 四桿機(jī)構(gòu)建立數(shù)學(xué)模型封閉桿矢量圖如圖41所示，由

12、封閉圖形abcda可寫出機(jī)構(gòu)各桿矢所構(gòu)成的封閉矢量方程 (41)1、位置分析：（假定=10r/s） 水平方向： （42） 豎直方向： 由于該式是一個(gè)非線性方程組，直接求比較困難，在這里借助集合方法進(jìn)行求解，如圖41所示： （43） 2、速度分析（42）式對(duì)時(shí)間t求導(dǎo)數(shù)）： （44） （45）解上式即可求的二個(gè)角速度、。3、加速度分析將（42）式對(duì)時(shí)間t求二次導(dǎo)數(shù)，可得加速度關(guān)系表達(dá)式（46）解上式即可求得兩個(gè)角加速度、。經(jīng)過matlab編程可求得、程序以及運(yùn)行所得數(shù)據(jù)見附錄程序運(yùn)行后所得運(yùn)動(dòng)線圖如下圖所示： 圖42 角位移圖像 圖43 角速度圖像 圖44 角加速度圖像由圖42、圖43、圖44可

13、知，角位移和角速度的運(yùn)動(dòng)過程基本達(dá)到了預(yù)想的要求的，但是，連桿和搖桿的角加速度會(huì)發(fā)生突變，但變化是緩慢的，則存在柔性沖擊，雖然在運(yùn)動(dòng)過程速度并不會(huì)很高再加之變化是很慢的，也就是運(yùn)動(dòng)基本合理。4.2 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 圖45 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)圖封閉桿矢量圖如圖45所示，由封閉圖形abca可寫出機(jī)構(gòu)各桿矢所構(gòu)成的封閉矢量方程： （47）1、 位置分析 將（47）式投影到坐標(biāo)軸上可得： （48） 由幾何關(guān)系的： （49） 2、 速度分析 將（48）式對(duì)時(shí)間t求一次導(dǎo)數(shù)，得速度關(guān)系 （410） 若用矩陣形式來(lái)表示，則上式可寫為: （411）解上式即可求得滑塊相對(duì)導(dǎo)桿的速度為和執(zhí)行件的角速度3、 將（48）式對(duì)

14、時(shí)間t求二次導(dǎo)數(shù)，可得加速度關(guān)系表達(dá)式: （412） 解上式即可求得滑塊相對(duì)導(dǎo)桿的線加速度和執(zhí)行件的加速度 經(jīng)過matlab編程可求得、 程序以及運(yùn)行所得數(shù)據(jù)見附錄 程序運(yùn)行后所得運(yùn)動(dòng)線圖如下圖所示： 圖46 角位移圖像角位移線圖說(shuō)明：此運(yùn)動(dòng)線圖表示的是執(zhí)行件運(yùn)動(dòng)時(shí)的角位移線圖，橫坐標(biāo)為導(dǎo)桿與水平位置所成的角，即，的范圍為60度到120度之間，此后執(zhí)行件一直在做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而且導(dǎo)桿也在擺動(dòng)，擺角為60度，此線圖說(shuō)明了執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)基本滿足了我們?cè)O(shè)計(jì)的需要。 圖4-7 角速度圖像 圖48 角加速度圖像 圖46、圖47、圖48表示的是執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)線圖，即折衣板的運(yùn)動(dòng)線圖，由圖可知折衣板的角位移運(yùn)動(dòng)線圖

15、基本滿足了我們?cè)O(shè)計(jì)的需求，折衣板的角速度線圖可知，折衣板運(yùn)動(dòng)的速度也滿足我們的設(shè)計(jì)需求，但是，有圖48角加速度線圖可知，折衣板的角加速度會(huì)發(fā)生突變，但變化是緩慢的，則折衣板在運(yùn)動(dòng)過程中存在柔性沖擊，雖然在運(yùn)動(dòng)過程速度并不會(huì)很高再加之變化是很慢的，因此折衣板的運(yùn)動(dòng)基本合理。5、 設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)： 人們對(duì)于衣服這種軟材料物品整理，暫時(shí)還認(rèn)為不能用簡(jiǎn)單的機(jī)器代替人工，但是我們想了而且也嘗試的做了； 該方案運(yùn)用了比較的簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作要求。設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)： 在齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中運(yùn)用了不完全齒輪，不完全齒輪的首齒輪進(jìn)行嚙合時(shí)存在剛性沖擊。 該機(jī)構(gòu)最后是否能實(shí)現(xiàn)我們預(yù)想的疊衣服的效果是不能夠確定的。 設(shè)計(jì)

16、的改進(jìn)： 由于該機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)折衣服的預(yù)想，還需要人提供幫助，在此機(jī)構(gòu)完全設(shè)計(jì)好后，將在該機(jī)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)不需要人提供幫助就能實(shí)現(xiàn)折衣服的預(yù)想，即實(shí)現(xiàn)衣服洗后的晾、曬、整理都能通過該自動(dòng)疊衣服機(jī)實(shí)現(xiàn)，而且該自動(dòng)疊衣服機(jī)可以當(dāng)作衣柜使用，這是我們整個(gè)機(jī)器的設(shè)想，并且將在我們以后的設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)。六、心得體會(huì) 從機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的主題出來(lái)，到確定選題，到現(xiàn)在的課程設(shè)計(jì)，真的使我受益匪淺，感受頗深。在機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)之前就說(shuō)我們這次的課程設(shè)計(jì)可以根據(jù)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的主題進(jìn)行選題，所以我們一直關(guān)注機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的主題公布，主題出來(lái)以后我們就開始組隊(duì)進(jìn)行選題，我們定了一個(gè)月的選題時(shí)間，最終從我們的眾多想法

17、中選出兩個(gè)想法做機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)，一個(gè)是多功能娛樂合作車和自動(dòng)疊衣機(jī)。 在設(shè)計(jì)過程中我們遇到了很多困難，但是通過我們小組成員的共同努力，終于完成了一部分設(shè)計(jì)，得到了相應(yīng)的尺寸、運(yùn)動(dòng)分析等等，對(duì)機(jī)構(gòu)大體上有了一個(gè)把握，也算是取得了一些成績(jī)吧。雖然如此，由于我們相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的缺乏，此設(shè)計(jì)還存在很多的問題和不合理的因素，例如，一些構(gòu)件的加速度有突變，即在機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中存在柔性沖擊，等等。我相信，有了這次課程設(shè)計(jì)的一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，我們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)過程中不斷完善我們的設(shè)計(jì)將會(huì)更加得心應(yīng)手！ 這次課程設(shè)計(jì)，不僅是我們對(duì)機(jī)械原理課程知識(shí)的綜合運(yùn)用，同時(shí)也是對(duì)我們其他各方面知識(shí)的綜合考察。因?yàn)樗粌H要求我們能熟練

18、地應(yīng)用matlab軟件進(jìn)行編程計(jì)算,而且還需要我們學(xué)會(huì)應(yīng)用cad、solidworks等作圖工具進(jìn)行繪圖。通過這么長(zhǎng)時(shí)間的課程設(shè)計(jì)，我們對(duì)機(jī)械原理有了更深一層的認(rèn)識(shí)，而且我們?cè)谶@次實(shí)踐中邊學(xué)邊用、摸索前進(jìn)，不斷的改進(jìn)完善設(shè)計(jì)，同時(shí)也清晰地認(rèn)識(shí)到只有認(rèn)真的掌握好理論知識(shí)，同時(shí)在不斷的在實(shí)踐中運(yùn)用這些知識(shí)，才能牢固的掌握這些知識(shí)，從而提高自身的能力。 課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程. 回顧起此次對(duì)此機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在這一個(gè)多星期的日子里，可以說(shuō)得是苦

19、多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的很多的不足，自己知識(shí)的很多漏洞，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如，對(duì)矩陣法、解析法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析還是不怎么了解,看到了自己基礎(chǔ)知識(shí)還是不夠扎實(shí)，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏

20、，理論聯(lián)系實(shí)際的能力還待急需提高。通過這次課程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過的知識(shí)重新溫故。在這個(gè)過程中，曾經(jīng)因?yàn)閷?shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏失落過，也曾經(jīng)因?qū)atlab調(diào)試成功而熱情高漲。生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。雖然這只是一次的較簡(jiǎn)單的課程設(shè)計(jì)，可是也耗費(fèi)了我們不少的心血。無(wú)論如何，就當(dāng)它是一次機(jī)械原理的復(fù)習(xí)課吧！為以后的設(shè)計(jì)生涯埋下伏筆！通過這次的課程設(shè)計(jì)，不但知識(shí)上的有了重要收獲，精神上的豐收更加可喜。讓我們知道了學(xué)無(wú)止境的道理。我們每一個(gè)人永遠(yuǎn)不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計(jì)必將成為我大學(xué)旅途上一

21、個(gè)非常美好的回憶七、參考文獻(xiàn)1 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.2 王巍.機(jī)械制圖.北京：高等教育出版社.2006.3 孫桓，陳作模，葛文杰. 機(jī)械原理（第七版）.北京：高等教育出版社，2006.4 曲秀全.基于matlab/simulink平面連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2001.45 郭仁生.機(jī)械工程設(shè)計(jì)分析和matlab應(yīng)用（第二版）.機(jī)械工業(yè)出版社.2008.66 李濱城，徐超.機(jī)械原理matlab輔助分析.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2011.57 濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）.高等教育出版社.2006.58 二代龍震工作室.solid

22、works2008實(shí)訓(xùn)教程.人民郵電出版社.2008.9 周品.何正風(fēng).matlab數(shù)值分析.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.200910 高會(huì)生.李新葉.胡志奇譯.matlab原理與工程應(yīng)用（第二版）.北京：電子工業(yè)出版社.200611 張春林.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)（第二版）.北京：北京理工大學(xué).2007.912 樓順天，姚若玉，沈俊霞.matlab 7.x程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（第二版）.西安：西安電子科技 大學(xué)出版社.2008.3八、附錄附錄一 四連桿鉸鏈機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析程序%1.輸入已知數(shù)據(jù)l1=80;l2=350;l3=320;l4=170;k=0;hd=pi/180;du=180/pi;w1=10;a1=0;m=

23、zeros(10,36); %定義矩陣for i=1:10:360 %計(jì)算角位移% th1=i*pi/180; l=sqrt(l4*l4+l1*l1-2*l1*l4*cos(th1); phi=asin(l1/l)*sin(th1); beta=acos(-l2*l2+l3*l3+l*l)/(2*l3*l); if beta0 beta=beta+pi; end th3=pi-phi-beta; th2=asin(l3*sin(th3)-l1*sin(th1)/l2); %計(jì)算角速度% a=-l2*sin(th2) l3*sin(th3); l2*cos(th2) -l3*cos(th3);

24、b=w1*l1*sin(th1);-l1*cos(th1); c=inv(a)*b; w2=c(1,1); w3=c(2,1); %計(jì)算角加速度% d=-l2*sin(th2) l3*sin(th3); l2*cos(th2) -l3*cos(th3); e=w12*l1*cos(th1);sin(th1)+l2*cos(th2) -l3*cos(th3);l2*sin(th2) -l3*sin(th3)*w22;w32; f=inv(d)*e; th1=th1*du; th2=th2*du; th3=th3*du; k=k+1; %輸出求的值% m(:,k)=th1 l phi beta t

25、h3 th2 c(1,1) c(2,1) f(1,1) f(2,1);endmfigure(1); plot(m(1,:),m(6,:),m(1,:),m(5,:) title(角位移線圖)xlabel(th1)ylabel(th3 th2)grid figure(2); plot(m(1,:),m(7,:),m(1,:),m(8,:) title(角速度線圖)xlabel(th1)ylabel(w2 w3)grid figure(3); plot(m(1,:),m(9,:),m(1,:),m(10,:) title(角加速度線圖)xlabel(th1)ylabel(a2 a3)grid 程序

26、運(yùn)行所得數(shù)據(jù)如下所示：columns 1 through 6 1.0000 11.0000 21.0000 31.0000 41.0000 51.0000 340.0151 341.8108 346.5017 353.8338 363.4330 374.8462 0.0041 0.0447 0.0828 0.1167 0.1449 0.1666 1.1512 1.1470 1.1361 1.1189 1.0965 1.0699 113.8054 111.7216 110.1629 109.2024 108.8697 109.1539 51.2816 48.8219 46.2779 43.767

27、2 41.3854 39.2022 -0.7457 -0.7922 -0.7992 -0.7725 -0.7197 -0.6490 -0.7260 -0.5768 -0.3982 -0.2035 -0.0061 0.1822 -1.2045 -0.4702 0.1984 0.7404 1.1337 1.3892 2.3509 2.9852 3.4000 3.5659 3.5003 3.2507 columns 7 through 12 61.0000 71.0000 81.0000 91.0000 101.0000 111.0000 387.5833 401.1506 415.0754 428

28、.9205 442.2922 454.8432 0.1815 0.1897 0.1915 0.1876 0.1785 0.1649 1.0400 1.0080 0.9748 0.9415 0.9088 0.8776 110.0117 111.3772 113.1714 115.3086 117.7018 120.2651 37.2632 35.5951 34.2110 33.1160 32.3116 31.7980 -0.5673 -0.4796 -0.3894 -0.2982 -0.2069 -0.1156 0.3529 0.5004 0.6218 0.7158 0.7826 0.8228

29、1.5359 1.6079 1.6355 1.6419 1.6423 1.6449 2.8746 2.4242 1.9389 1.4453 0.9594 0.4902 columns 13 through 18 121.0000 131.0000 141.0000 151.0000 161.0000 171.0000 466.2731 476.3267 484.7930 491.5022 496.3253 499.1720 0.1476 0.1271 0.1040 0.0790 0.0525 0.0251 0.8487 0.8228 0.8006 0.7828 0.7698 0.7620 12

30、2.9156 125.5741 128.1665 130.6247 132.8876 134.9026 31.5756 31.6456 32.0093 32.6666 33.6147 34.8454 -0.0240 0.0680 0.1603 0.2523 0.3427 0.4294 0.8375 0.8281 0.7964 0.7442 0.6741 0.5891 1.6516 1.6593 1.6606 1.6449 1.6002 1.51460.0435 -0.3759 -0.7620 -1.1076 -1.4045 -1.6458 columns 25 through 30 241.0

31、000 251.0000 261.0000 271.0000 281.0000 291.0000 464.0897 452.4137 439.6731 426.1774 412.2834 398.3939 -0.1513 -0.1680 -0.1807 -0.1888 -0.1916 -0.1886 0.8543 0.8837 0.9153 0.9481 0.9815 1.0145 139.7252 138.9925 137.9130 136.4935 134.7434 132.6774 48.9396 51.1271 53.1554 54.9474 56.4259 57.5165 0.703

32、9 0.6659 0.6039 0.5175 0.4071 0.2743 -0.1750 -0.2848 -0.3927 -0.4982 -0.6001 -0.6962 -0.4737 -0.8981 -1.3348 -1.7724 -2.1945 -2.5763 -1.9929 -1.9597 -1.9215 -1.8701 -1.7895 -1.6561附錄二 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)分析源程序%1.輸入已知數(shù)據(jù)l1=80;l2=350;l3=320;l4=170;l5=550; %導(dǎo)桿長(zhǎng)度l6=200; %曲柄長(zhǎng)度l7=350; %lo2o3長(zhǎng)度k=0; hd=pi/180;du=180/pi;w1=1

33、0;m=zeros(16,360); %定義矩陣for i=1:10:360 %執(zhí)行件的角位移以及滑塊的位移% th1=i*pi/180; l=sqrt(l4*l4+l1*l1-2*l1*l4*cos(th1); phi=asin(l1/l)*sin(th1); beta=acos(-l2*l2+l3*l3+l*l)/(2*l3*l); if beta0 beta=beta+pi; end th3=pi-phi-beta; th2=asin(l3*sin(th3)-l1*sin(th1)/l2); a=-l2*sin(th2) l3*sin(th3); l2*cos(th2) -l3*cos(

34、th3); b=w1*l1*sin(th1);-l1*cos(th1); w2=c(1,1); w3=c(2,1); dt=-l2*sin(th2) l3*sin(th3); l2*cos(th2) -l3*cos(th3); et=w12*l1*cos(th1);sin(th1)+l2*cos(th2) -l3*cos(th3);l2*sin(th2) -l3*sin(th3)*w22;w32; ft=inv(d)*e; a3=ft(2,1) x=(l7*cos(th3)/l6); th5=th3-asin(x); s5=sqrt(l62+l72+2*l6*l7*sin(th5); %計(jì)算速

35、度及滑塊的速度% d=cos(th3) l6*sin(th5); sin(th3) -l6*cos(th5); e=w3*s5*sin(th3);-s5*cos(th3); f=inv(d)*e; v3=f(1,1); w5=f(2,1); %計(jì)算角加速度和滑塊的加速度% g=(a3*s5+w3*v3)*-sin(th3);cos(th3)+w3*s5*-w3*cos(th3);-sin(th3)-w3*sin(th3) w5*l6*cos(th5);w3*cos(th5) w5*l6*sin(th5)*v3;w5; h=cos(th3) l6*sin(th5);sin(th3) l6*cos

36、(th5); i=inv(h)*g; th1=th1*du; th2=th2*du; th3=th3*du; th5=th5*du; k=k+1; m(:,k)=th1 l phi beta th3 th2 c(1,1) c(2,1) ft(1,1) ft(2,1) th5 s5 f(1,1) f(2,1) i(1,1) i(2,1);endm figure(1)plot(m(1,:),m(11,:)axis(0 360 0 420) text(100,50,theta5) title(角位移圖像)xlabel(theta3) ylabel(theta5) gridfigure(2)plot(

37、m(1,:),m(14,:) title(角速度 圖像)xlabel(theta5) ylabel(rad/s) gridfigure(3)plot(m(1,:),m(16,:) title(角加速度 圖像)xlabel(a5) ylabel(rad*s-2) grid程序運(yùn)行所得數(shù)據(jù)如下所示：曲柄轉(zhuǎn)角11121314151連桿轉(zhuǎn)角90.02392.73599.532109.48121.54134.84l0.015510.165360.292180.385870.446520.47921.78051.76581.73151.68691.63931.59377.09469.35364.05161

38、.2460.48861.27162.52354.28747.74843.1440.21938.616w2-8.8194-8.8194-8.8194-8.8194-8.8194-8.8194w3-8.7352-8.7352-8.7352-8.7352-8.7352-8.7352a2-1807.7-1948.4-3321.5-4611-5654-6031.5a3-24.792-24.923-26.914-30.108-33.575-34.98354.08631.2514.0783.88950.941054.0062s5525.25484.9443.34414.72405.95415.07v3-1948.4-3321.5-4611-5654-6031.5-5639.9w5-24.923-26.914-30.108-33.575-34.983-33.524ac-678563.30e+05-7.69e+05-5.37e+05-5.18e+05-5.33e+05a5-333.23-2330.93216.721