课程设计--牛头刨床的运动分析—Matlab程序.doc
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牛头刨床的运动分析—Matlab程序bstract:
This paper establishes the analytical method used for shaping motion analysis, based on the position of the mechanism equations, the position equation on time and one of the first and two countdown, be the velocity and acceleration equations of displacement, velocity, and then get, acceleration, and by complex number vector method and matrix method, and with the aid of Matlab software shaper motion analysis, and the shaper of the kinematics of the machine tool for simulation, optimization design has provided the theory support.
1.引言：
对牛头刨床进行运动分析的任务是在已知机构尺寸及原动件运动规律的情况下，确 定机构中其他构件上某些点的轨迹、位移、速度、加速度和构件的角位移、角速度及角加速度。而这些内容，不论是设计新的机器，还是为了了解现有机械的运动性能，都是十分必要的，而且它还是研究机械动力性能的必要基础和前提。对于牛头刨床来说，其刨刀在有效工作行程中应该接近等速运动，而回程速度却应高于前者速度，从而提高效率。为了确定牛头刨床的设计是否满足要求，就必须对其进行运动分析。本文建立了牛头刨床的力学模型，并推导了其运动微分方程，通过数值方法求得了牛头刨床的运动学规律并开发了一款用于牛头刨床的通用运动学分析软件。
2.机构结构分析：
1.自由度计算：
F=3n-2-
F=5*3-7*2=1
2.结构分析：
5个可动构件，两个二级杆组组成，5个转动副2个移 动副， 为二级机构。
3.机构运动分及程序设计
1.如图先建立坐标系， =125mm, =600mm， =150mm,原动件1的方位角和等角速度=1 rad/s
解：
可变为：
…………（1）
由封闭图形CDEGC可写出矢量方程：
…………（2）
得到方程：
由上式可得：
2.速度和加速度分析
式(1)和(2)对时间取一次二次导数写成矩阵形式，即得一下速度 =
加速度方程
=+
二、源程序： clear all;clc;
w1=1;
l1=0.125;
l3=0.600;
l4=0.150;
l6=0.275;
l61=0.575;
for m=1:3601
o1(m)=pi*(m-1)/1800;
o31(m)=atan((l6+l1*sin(o1(m)))/(l1*cos(o1(m))));
if o31(m)=0
o3(m)=o31(m);
else o3(m)=pi+o31(m);
end;
s3(m)=(l1*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/2
o3(m)=pi/2;
s3(m)=l1+l6;
end
if o1(m)==3*pi/2
o3(m)=pi/2;
s3(m)=l6-l1;
end
A1=[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*[-l1*sin(o1(m));l1*cos(o1(m));0;0];
D1=A1\B1;
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
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