機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)牛頭刨床(評(píng)分A)

1、西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文) 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)(論文)題 目 牛頭刨床課程設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 專 業(yè)_ 機(jī)械類 學(xué) 號(hào) 班 級(jí) 2012 級(jí) 01 班 指導(dǎo)教師 楊玲 成 績(jī)_ 工程技術(shù)學(xué)院2014 年 7 月目 錄1.引言 .2. 機(jī)構(gòu)的選型 2.1 主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型 .2.2 輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型.3. 原動(dòng)機(jī)的選用.4. 擬定傳動(dòng)系統(tǒng)方案.5. 繪制系統(tǒng)工作循環(huán)圖6. 機(jī)構(gòu)尺度參數(shù)確定.7. 主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析（計(jì)算機(jī)編程）8. 主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及動(dòng)態(tài)靜力分析（作圖法） 8.1 主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析. 8.2 主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析.9. 凸輪機(jī)構(gòu)的曲線設(shè)計(jì) 9.1 凸輪機(jī)構(gòu)位

2、移曲線的設(shè)計(jì). 9.2 凸輪機(jī)構(gòu)輪廓曲線的設(shè)計(jì).10.飛輪設(shè)計(jì)和原動(dòng)機(jī)功率的校核 .參考文獻(xiàn)67機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名專業(yè)年級(jí)2012級(jí) 機(jī)械類設(shè)計(jì)題目： 牛頭刨床圖1設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)參數(shù)要求主執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作行程切削平穩(wěn)、壓力角較小。進(jìn)給機(jī)構(gòu)壓力角不超過(guò)許用值。設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。表1 牛頭刨床設(shè)計(jì)參數(shù)題號(hào)12345678910主執(zhí)行機(jī)構(gòu)曲柄轉(zhuǎn)速n148495052504847556056機(jī)架LAC380350430360370400390410380370刨刀行程H310300400330380350390310310320行程速比系數(shù)K1.461.401.401.441.531.341

3、.501.371.461.48連桿與導(dǎo)桿之比LDE/LCD0.250.280.300.270.300.280.270.250.280.26工作阻力F(N)4500460047004000410052004200400060005000導(dǎo)桿質(zhì)量m3(kg)20202220222426282622導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JS3(kgm2)1.11.11.21.21.21.31.21.11.21.2滑塊質(zhì)量m5(kg)70708080809080708060進(jìn)給機(jī)構(gòu)從動(dòng)件最大擺角y15151515151515151515凸輪從動(dòng)件桿長(zhǎng)(mm)125135130122123124126128130132推程許用壓

4、力角a推程40404040404040404040回程許用壓力角a回程50505050505050505050滾子半徑rr(mm)15151515151515151515刀具半徑rc(mm)0.080.080.080.080.080.080.080.080.080.08刨刀阻力曲線如圖2所示。刨刀在切入、退出工件時(shí)均有0.05H的空載行程。0.05H0.05HHSFmaxF圖2刨刀阻力曲線設(shè)計(jì)任務(wù)1）完成各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型與主執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，選擇原動(dòng)機(jī)，擬定機(jī)械傳動(dòng)方案，確定各級(jí)傳動(dòng)比，畫出主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。2）按工藝要求進(jìn)行執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，畫出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作循環(huán)圖；3）對(duì)主執(zhí)行機(jī)構(gòu)

5、用解析法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法對(duì)其中的一個(gè)位置加以驗(yàn)證，并根據(jù)計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果畫出刨刀位移線圖，速度線圖和加速度線圖；4）用圖解法對(duì)主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的一個(gè)位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)靜力分析；5）用圖解法繪制控制工作臺(tái)橫向進(jìn)給的凸輪機(jī)構(gòu)的位移曲線及凸輪輪廓曲線；6）根據(jù)機(jī)電液一體化策略和現(xiàn)代控制（包括計(jì)算機(jī)控制）理論，大膽提出一種或一種以上與該機(jī)現(xiàn)有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不同的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案。(選做)提交材料1）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份（含解析法計(jì)算結(jié)果與相應(yīng)線圖）；2）1號(hào)圖一張（主執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)態(tài)靜力分析）； 3）3號(hào)圖一張（凸輪機(jī)構(gòu)的位移曲線及凸輪輪廓曲線）；指導(dǎo)教師簽名： 2014年7月6日說(shuō)明：1.此表由

6、指導(dǎo)教師完成，用計(jì)算機(jī)打?。ˋ4紙）。2.請(qǐng)將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書裝訂在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(論文)的第一頁(yè)。.牛頭刨床設(shè)計(jì)1. 引言：牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床。刨床工作時(shí), 如圖(1-1）所示，由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2-3-4-5-6帶動(dòng)刨頭6和刨刀7作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。刨頭右行時(shí)，刨刀進(jìn)行切削，稱工作行程，此時(shí)要求速度較低并且均勻；刨頭左行時(shí)，刨刀不切削，稱空回行程，此時(shí)要求速度較高，以提高生產(chǎn)率。為此刨床采用有急回作用的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。刨頭在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回行程中則沒(méi)有切削阻力。切削阻力如圖(b）所示。O2AO4xys6s3Xs6CBYs6234567n2FrYFr圖（1-1）設(shè)計(jì)

7、數(shù)據(jù)：主執(zhí)行機(jī)構(gòu)曲柄轉(zhuǎn)速n160機(jī)架LAC380刨刀行程H310行程速比系數(shù)K1.46連桿與導(dǎo)桿之比LDE/LCD0.28工作阻力F(N)6000導(dǎo)桿質(zhì)量m3(kg)26導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JS3(kgm2)1.2滑塊質(zhì)量m5(kg)80進(jìn)給機(jī)構(gòu)從動(dòng)件最大擺角y15凸輪從動(dòng)件桿長(zhǎng)(mm)130推程許用壓力角a推程40回程許用壓力角a回程50滾子半徑rr(mm)15刀具半徑rc(mm)0.082 機(jī)構(gòu)的選型2.1 主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型牛頭刨床是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，需要結(jié)合課程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。課程設(shè)計(jì)要求主執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)刨刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)。下面幾種機(jī)構(gòu)都能夠?qū)崿F(xiàn)刨刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五 方案六

8、圖1 主執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型所選擇的機(jī)構(gòu)要滿足以下要求：1、 工作行程大：要求機(jī)構(gòu)是行程擴(kuò)大機(jī)構(gòu)；2、 工作阻力較大：要求機(jī)構(gòu)在具體較大的力增益的區(qū)間工作；3、 正向運(yùn)動(dòng)的大部分時(shí)間有工作阻力：要求機(jī)構(gòu)在具有急回特性；4、 正向運(yùn)動(dòng)的極短時(shí)間有工作阻力：要求機(jī)構(gòu)在具有較大的力增益的區(qū)間工作。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，對(duì)牛頭刨床的行程急回特性、受力以及運(yùn)動(dòng)規(guī)律等方面要求進(jìn)行綜合考慮，主執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式應(yīng)該選擇方案一較合理。2.2 輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)的指控制工件運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)（如工作臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)）和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（如行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)）。2.2.1控制工件運(yùn)動(dòng)的輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型課程設(shè)計(jì)中控制工件

9、運(yùn)動(dòng)的輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型應(yīng)該考慮一下幾點(diǎn)：（1）與主執(zhí)行機(jī)構(gòu)有著相同的工作周期。這就要求輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)與主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)嚴(yán)格協(xié)調(diào)，這就意味著輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)與主執(zhí)行機(jī)構(gòu)盡量用同一個(gè)原動(dòng)件。（2）輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)是“將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成間歇運(yùn)動(dòng)”機(jī)構(gòu)。間歇運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械原理中“其他常用機(jī)構(gòu)”章節(jié)的內(nèi)容。間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有：間歇滾輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、推勾式送料機(jī)構(gòu)。2.2.2調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的選型（1）行程調(diào)節(jié)：行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是完成“執(zhí)行構(gòu)件行程能在一定范圍內(nèi)人工無(wú)級(jí)調(diào)整”這一功能的機(jī)構(gòu)。理論上，“將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成往復(fù)運(yùn)動(dòng)”的四桿機(jī)構(gòu)都可以“通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)桿長(zhǎng)來(lái)改變輸出構(gòu)件的行程”。用螺旋機(jī)構(gòu)就能改變桿長(zhǎng)。有些構(gòu)建桿長(zhǎng)的變化對(duì)輸

10、出運(yùn)動(dòng)范圍的影響極其顯著，比如曲柄。（2）位置調(diào)節(jié)：用螺旋機(jī)構(gòu)即可調(diào)節(jié)兩個(gè)構(gòu)件的相對(duì)位置。3 原動(dòng)機(jī)的選用表1 常用原動(dòng)機(jī)的類型及主要特點(diǎn)原動(dòng)機(jī)類型主要特點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、體積小、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、堅(jiān)固耐用；能保持恒速運(yùn)行及經(jīng)受較頻繁的啟動(dòng)、反轉(zhuǎn)及制動(dòng)；但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，調(diào)速困難。一般機(jī)械系統(tǒng)中應(yīng)用最多。同步電動(dòng)機(jī)能在功率因子cosj=1的狀態(tài)下運(yùn)行，不從電網(wǎng)吸收無(wú)功功率，運(yùn)行可靠，保持恒速運(yùn)行；但結(jié)構(gòu)較異步電動(dòng)機(jī)復(fù)雜，造價(jià)較高，轉(zhuǎn)速不能調(diào)節(jié)。適用于大功率離心式水泵和通風(fēng)機(jī)等。直流電動(dòng)機(jī) 能在恒功率下進(jìn)行調(diào)速，調(diào)速性能好，調(diào)速范圍寬，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大；但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、維護(hù)工作量較大、

11、價(jià)格較高；機(jī)械特性較軟、需直流電源?？刂齐妱?dòng)機(jī)能精密控制系統(tǒng)位置和角度、體積小、重量輕；具有寬廣而平滑的調(diào)速范圍和快速響應(yīng)能力，其理想的機(jī)械特性和調(diào)速特性均為直線。廣泛用于工業(yè)控制、軍事、航空航天等領(lǐng)域。內(nèi)燃機(jī)功率范圍寬、操作簡(jiǎn)便、啟動(dòng)迅速；但對(duì)燃油要求高、排氣污染環(huán)境、噪聲大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。多用于工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、船舶、車輛等。液壓馬達(dá)可獲得很大的動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩，運(yùn)動(dòng)速度和輸出動(dòng)力、轉(zhuǎn)矩調(diào)整控制方便，易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工藝過(guò)程的動(dòng)作要求；但需要有高壓油的供給系統(tǒng)，油溫變化較大時(shí)，影響工作穩(wěn)定性；密封不良時(shí)，污染工作環(huán)境；液壓系統(tǒng)制造裝配要求高。氣動(dòng)馬達(dá)工作介質(zhì)為空氣，易遠(yuǎn)距離輸送、無(wú)污染，能適應(yīng)惡劣環(huán)境、

12、動(dòng)作速度快；但工作穩(wěn)定性較差，噪聲大；輸出轉(zhuǎn)矩不大，傳動(dòng)時(shí)速度較難控制。適用于小型輕載的工作機(jī)械。我們?cè)谡n程設(shè)計(jì)中選擇的原動(dòng)機(jī)是三相交流異步電動(dòng)機(jī)。根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中的總傳動(dòng)比及分配問(wèn)題，還有輸出功率、效率計(jì)算確定電機(jī)的型號(hào)為Y2-112M-6。Y2-112M-6電機(jī)額定功率2.2kW,額定電流5.6A，轉(zhuǎn)速940r/min，效率79%，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量0.0138，參考質(zhì)量45kg。4 擬定傳動(dòng)系統(tǒng)方案?jìng)鲃?dòng)系統(tǒng)的作用是實(shí)現(xiàn)增速、減速和變速，有時(shí)也用作實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換，并且在傳遞運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，將原動(dòng)件的輸出功率和轉(zhuǎn)矩傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。大多數(shù)情況是選擇若干種傳動(dòng)裝置或機(jī)構(gòu)合理地加以組合配置，構(gòu)成一個(gè)傳動(dòng)

13、系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工作要求。傳動(dòng)類型選擇原則1) 執(zhí)行系統(tǒng)的工況和工作要求與原動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性相匹配2) 考慮工作要求傳遞的功率和運(yùn)轉(zhuǎn)速度3) 有利于提高傳遞效率4) 盡可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的單級(jí)傳動(dòng)裝置 5) 考慮結(jié)構(gòu)布置6) 考慮經(jīng)濟(jì)性7) 考慮機(jī)械安全運(yùn)轉(zhuǎn)條件 原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為=940r/min，執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動(dòng)件的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為=47r/min，則傳動(dòng)裝置系統(tǒng)的總傳動(dòng)比為 i=940/47=20 傳動(dòng)裝置或機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比有 i= 且系統(tǒng)為減速傳動(dòng)時(shí)，宜使，并使相鄰兩級(jí)傳動(dòng)比相差不要太大。故選擇兩級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比分別為4和5，即i=45。5.繪制系統(tǒng)工作循環(huán)圖1）選擇定標(biāo)構(gòu)件。由于兩執(zhí)行構(gòu)件的工作

14、循環(huán)的周期是相同的，即在導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的曲柄旋轉(zhuǎn)360的時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)工作循環(huán)。并且導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的曲柄既是切削運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件又是工作臺(tái)組合部分的運(yùn)動(dòng)源頭，故選擇曲柄作定標(biāo)構(gòu)件，顯然是恰當(dāng)?shù)摹?）作一圓環(huán)表示曲柄在一個(gè)工作循環(huán)中的轉(zhuǎn)角，根據(jù)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)K，求出其極位夾角=34，從而可將圓環(huán)分為兩部分：圓環(huán)的上半部分的圓心角為180+=214，對(duì)應(yīng)刨刀工作時(shí)曲柄的轉(zhuǎn)角；下半部分表示刨刀空回行程時(shí)曲柄的轉(zhuǎn)角。大小為146。3）在前述圓環(huán)之外再畫一圓環(huán)，表示進(jìn)給運(yùn)動(dòng)組合部分中，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的曲柄在一個(gè)工作行程中的轉(zhuǎn)角。以內(nèi)圓環(huán)中所表示的刨刀運(yùn)動(dòng)規(guī)律為基準(zhǔn)，并在外環(huán)中安排好工作臺(tái)停動(dòng)時(shí)間所對(duì)應(yīng)的

15、曲柄的轉(zhuǎn)角位置，則搖桿推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)部分所對(duì)應(yīng)的圓心角為180-（）=140，棘輪不動(dòng)的時(shí)間所對(duì)應(yīng)的圓心角為220（包括凸輪的遠(yuǎn)休止、回程和近休止階段）。那么，由此二圓環(huán)所組成的循環(huán)圖可形象、準(zhǔn)確地表示出對(duì)而執(zhí)行構(gòu)件之間運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)配合的要求圖2 系統(tǒng)工作循環(huán)圖6.機(jī)構(gòu)尺度參數(shù)確定表2 牛頭刨床設(shè)計(jì)原始參數(shù)曲柄轉(zhuǎn)速90機(jī)架380刨刀行程H310行程速比系數(shù)K1.46連桿與導(dǎo)桿之比0.28由以上結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖可設(shè)CB長(zhǎng)為、構(gòu)件3的轉(zhuǎn)角、構(gòu)件4的轉(zhuǎn)角、E點(diǎn)的線位移、AB桿長(zhǎng)、CD桿長(zhǎng)、DE桿長(zhǎng)、CG桿長(zhǎng)、CG的長(zhǎng)度、構(gòu)件1的轉(zhuǎn)角。1、導(dǎo)桿的最大擺角 K=1.46 =2、AB桿長(zhǎng)=34=380mm=sin=

16、110.1mm3、初始位置=90-arctan=73.74、BC長(zhǎng)由勾股定理知：=5、CD桿長(zhǎng)刨刀行程為H，又為使RRP桿組的壓力角較小，滑塊5的導(dǎo)路與D在兩極位位置處的連線的距離應(yīng)等于導(dǎo)路線與D所在弧線水平線的距離，以此可確定CD桿長(zhǎng)=6、CG桿長(zhǎng)=+（-）/2=523.3mm7、DE桿長(zhǎng)=0.28=0.28*534.7=149.7mm8、構(gòu)件4的轉(zhuǎn)角、E點(diǎn)的線位移由上結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖建立一直角坐標(biāo)系，并標(biāo)出各桿矢量及方位角。所以為此我們可利用封閉圖形CDEGC，由此可得：寫成投影方程為:由以上兩方程可解的：=16.6mm=3.949、構(gòu)件1的轉(zhuǎn)角曲柄轉(zhuǎn)速=60r/min=2*/60=6.3ra

17、d/s表3 牛頭刨床在初始位置參數(shù)X(1)X(2)X(3)X(4)X(5)X(6)X(7)X(8)X(9)X(10)（mm）（）（）（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）408.373.73.9416.6110.1530148.4380523.26.37.主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析（計(jì)算機(jī)編程）先建立一直角坐標(biāo)系，并標(biāo)出各桿矢量及方位角。其中共有四個(gè)未知量、及。為求解需建立兩個(gè)封閉矢量方程，為此需利用兩個(gè)封閉圖形ABCA及CDEGC，由此可得， (1-1)寫成投影方程為： (1-2)解上面方程組，即可求得、及四個(gè)位置參數(shù)，其中。將上列各式對(duì)時(shí)間取一次、二次導(dǎo)數(shù)，并寫成矩陣形式，即可

18、得以下速度和加速度方程式。速度方程式：(1-3)機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的位置參數(shù)矩陣：機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的的速度列陣：機(jī)構(gòu)原動(dòng)件的位置參數(shù)矩陣：機(jī)構(gòu)原動(dòng)件的角速度加速度方程式：(1-4)機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的位置參數(shù)矩陣求導(dǎo)：機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的的加速度列陣： 機(jī)構(gòu)原動(dòng)件的位置參數(shù)矩陣求導(dǎo)： 主程序（matlab）：%牛頭刨床運(yùn)動(dòng)分析主程序%x(1)代表;%x(2) 代表構(gòu)件3的轉(zhuǎn)角；%x(3）代表構(gòu)件4的轉(zhuǎn)角；%x(4)代表E點(diǎn)的線位移;%x(5)代表；%x(6)代表;%x(7)代表;%x(8)代表;%x(9）代表;%x(10)代表構(gòu)件1的轉(zhuǎn)角。x= 0.4083 72.8*pi/180 175.8*pi/180 0.0166

19、0.1205 0.631 0.1704 0.390 0.6155 0;%賦初值 dr=pi/180;%度轉(zhuǎn)化為弧度 dth=10*dr;w1=5;%每10度計(jì)算一個(gè)點(diǎn)for i=1:37 y=ntpc(x); %調(diào)用從動(dòng)件位置方程求解函數(shù)ntpc(自編) s3=y(1);theta3=y(2);theta4=y(3);se=y(4); %得到位置參數(shù)。 %將各位置參數(shù)用向量?jī)?chǔ)存，便于后面繪圖，角度用度表示ss3(i)=y(1);th1(i)=x(10)/dr;th3(i)=y(2)/dr;th4(i)=y(3)/dr;sse(i)=y(4);%進(jìn)行速度分析 A=cos(theta3) -s3*

20、sin(theta3) 0 0; sin(theta3) s3*cos(theta3) 0 0; 0 -x(6)*sin(theta3) -x(7)*sin(theta4) -1; 0 x(6)*cos(theta3) x(7)*cos(theta4) 0;%A機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的位置參數(shù)矩陣 B=-x(5)*sin(x(10);x(5)*cos(x(10);0;0;%B機(jī)構(gòu)原動(dòng)件的位置參數(shù)列陣 yy=w1*inv(A)*B;%公式1-3求解，yy表示機(jī)構(gòu)從動(dòng)件速度列陣，inv(A)是A的逆陣 vs3=yy(1);w3=yy(2);w4=yy(3);vse=yy(4); %將各速度參數(shù)以向量的方式表示

21、，以便后面繪圖 dvs3(i)=yy(1);dw3(i)=yy(2);dw4(i)=yy(3);dvse(i)=yy(4);%dA為從動(dòng)件位置參數(shù)矩陣對(duì)時(shí)間一次求導(dǎo)%進(jìn)行角速度分析 dA=-w3*sin(theta3) -vs3*sin(theta3)-s3*w3*cos(theta3) 0 0; w3*cos(theta3) vs3*cos(theta3)-s3*w3*sin(theta3) 0 0; 0 -x(6)*w3*cos(theta3) -x(7)*w4*cos(theta4) 0; 0 -x(6)*w3*sin(theta3) -x(7)*w4*sin(theta4) 0; %d

22、B就是原動(dòng)件位置參數(shù)列陣對(duì)時(shí)間一次求導(dǎo) dB=-x(5)*w1*cos(x(10);-x(5)*w1*sin(x(10);0;0; KK=-dA*yy+w1*dB; %KK為公式1-4右端 ya=inv(A)*KK;%公式1-4求解，ya為從動(dòng)件加速度列陣 %將各加速度以向量表示as3(i)=ya(1);atheta3(i)=ya(2);atheta4(i)=ya(3);ase(i)=ya(4); x(10)=x(10)+dth; %計(jì)算下一個(gè)點(diǎn) x(1)=s3; x(2)=theta3; x(3)=theta4; x(4)=se;end%繪制運(yùn)動(dòng)參數(shù)曲線subplot(2,2,1); % 選

23、擇第1個(gè)子窗口plot(th1,th3,th1,th4,th1,sse*1e3);%繪制位置線圖subplot(2,2,2); plot(th1,dw3,th1,dw4,th1,dvse);%繪制速度線圖subplot(2,2,3); plot(th1,atheta3,th1,atheta4,th1,ase); %繪制加速度線圖%這個(gè)函數(shù)是關(guān)于牛頭刨床位置方程求解，可得：s3,theta3,theta4,sE四個(gè)運(yùn)動(dòng)變量。子程序：function y=ntpc(x)%x(1)代表;%x(2) 代表構(gòu)件3的轉(zhuǎn)角；%x(3）代表構(gòu)件4的轉(zhuǎn)角；%x(4)代表E點(diǎn)的線位移;%x(5)代表；%x(6)代

24、表;%x(7)代表;%x(8)代表;%x(9）代表;%x(10)代表構(gòu)件1的轉(zhuǎn)角。%先賦初值；這些初值來(lái)自于主程序。s3=x(1);theta3=x(2);theta4=x(3);se=x(4);epsilon=1e-6;%設(shè)置求解精度為10-6%用矩陣的形式表示位置方程組（4x1的矩陣）f=s3*cos(theta3)-x(5)*cos(x(10);s3*sin(theta3)-x(5)*sin(x(10)-x(8); x(6)*cos(theta3)+x(7)*cos(theta4)-se; x(6)*sin(theta3)+x(7)*sin(theta4)-x(9);%用牛頓-辛普森法求

25、解while norm(f)epsilon %J位置方程組的雅可比矩陣，即從動(dòng)件位置參數(shù)矩陣 J=cos(theta3) -s3*sin(theta3) 0 0; sin(theta3) s3*cos(theta3) 0 0; 0 -x(6)*sin(theta3) -x(7)*sin(theta4) -1; 0 x(6)*cos(theta3) x(7)*cos(theta4) 0; dth=inv(J)*(-1.0*f); %計(jì)算增量，進(jìn)行迭代，inv(J) 為J的逆陣 s3=s3+dth(1); theta3=theta3+dth(2); theta4=theta4+dth(3); se

26、=se+dth(4);f=s3*cos(theta3)-x(5)*cos(x(10);s3*sin(theta3)-x(5)*sin(x(10)-x(8); x(6)*cos(theta3)+x(7)*cos(theta4)-se; x(6)*sin(theta3)+x(7)*sin(theta4)-x(9);norm(f);%若未達(dá)精度，會(huì)繼續(xù)迭代。end%輸出4個(gè)參數(shù)y(1)=s3;y(2)=theta3;y(3)=theta4;y(4)=se;將程序輸入matlab中就可得到E點(diǎn)的位移、速度和加速度的運(yùn)動(dòng)線圖8.主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及動(dòng)態(tài)靜力分析（作圖法）建立直角坐標(biāo)系，并標(biāo)出各桿矢量及

27、方位角。利用兩個(gè)封閉圖形ABCA及CDEGC。（令S3= = = = = = ）投影方程式為 （1） （2） （3） （4）8.1 主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速運(yùn)動(dòng)分析1.速度分析：（具體值及矢量圖見(jiàn)A1號(hào)圖）圖解法驗(yàn)證當(dāng)曲柄角度為60時(shí)的運(yùn)動(dòng)分析： 因構(gòu)件1和2在B處的轉(zhuǎn)動(dòng)副相連，故，其大小等于，方向垂直于AB線。 取構(gòu)件2和3的重合點(diǎn)B進(jìn)行速度分析。列速度矢量方程，得 大小 ? ?方向 通過(guò)圖解法可求得 ，B3點(diǎn)與D點(diǎn)同在構(gòu)件3上，故 則可求的D點(diǎn)速度。 取4構(gòu)件作為研究對(duì)象，列速度矢量方程，得 大小 ? ?方向 再通過(guò)圖解法，得到E點(diǎn)的速度。 2.加速度分析：（具體值及矢量圖見(jiàn)A1號(hào)圖）因構(gòu)件1和2在B點(diǎn)處的轉(zhuǎn)動(dòng)副相連，故,方向垂直與AB。 取2、3構(gòu)件重合點(diǎn)B為研究對(duì)象，列加速度矢量方程得： 大小: ？ ？ ？ 方向： ？ 作加速度矢量圖，可求得又，則可得。 取4構(gòu)件為研究對(duì)象,列加速度矢量方程,得 大小 ？ ？方向 由加速度矢量圖可求得E點(diǎn)加速度。8.2 主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析取4為研究對(duì)象，分離4、5構(gòu)件進(jìn)行動(dòng)態(tài)靜力分析，已知，。