1713_RRP平面連桿機構(gòu)的動態(tài)仿真
1713_RRP平面連桿機構(gòu)的動態(tài)仿真,_rrp,平面,連桿機構(gòu),動態(tài),仿真
南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文RRP平面連桿機構(gòu)的動態(tài)仿真1 緒論1.1引言大學(xué)的四年生活,通過老師的講解和我自己的學(xué)習(xí),我收獲了很多,我也深深的喜歡上了機械這個行業(yè),對機械加工和制造方面尤為感興趣,我覺得通過自己的努力和思考來改變工藝規(guī)程來提高生產(chǎn)效率,提高經(jīng)濟效益很有成就感。我所研究的課題就是給了這樣的機會我可以通過我的努力來優(yōu)化工藝規(guī)程,提高經(jīng)濟效益。此次畢業(yè)設(shè)計,是在我們學(xué)完了機械制造工藝學(xué)、工藝裝備設(shè)計等課程,進(jìn)行了生產(chǎn)實習(xí)之后,進(jìn)行的一個重要的實踐性 。這要 我們 所學(xué)的工藝 論和實踐 ,在實 的工藝、 設(shè)計 加以 ,這有 提高了我們 和解 生產(chǎn)實 題的 力,為以后 的技 工 的 。1.2平面連桿機構(gòu)桿是面currency1,“加上fi動和fl動的currency1 面是面和平面,制造, 獲得高的制造。”此,平面連桿機構(gòu)在機械和 獲得 。連桿機構(gòu)的是 在, 多的會引 動 的設(shè)計 , 實 動規(guī) 。 平面連桿機構(gòu)是 四個構(gòu) 成 , 為平面四桿機構(gòu)。 的 ,是成多桿機構(gòu)的 。 個 性構(gòu)通過(fi動、fl動) currency1,構(gòu)上的 動平面 平行的機構(gòu), 平面機構(gòu)。 有、 加工和 等優(yōu), 平面連桿機構(gòu) 機械和 。 高機構(gòu) 1南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文, 以 實 動,設(shè)計計 。 平面連桿機構(gòu) 的是四桿機構(gòu), 的構(gòu) , fi 動。多四桿的平面連桿機構(gòu) 多桿機構(gòu),實 一 的 動,但桿多穩(wěn) 性。1.3 進(jìn)行桿系統(tǒng)仿真的意義系統(tǒng)仿真是 立在控制 論、 似 論、信息處 技 和計機初等 論 之上的,以計機和其他專 物 效設(shè)備為工 ,利 系統(tǒng)模型對真實或假設(shè)的系統(tǒng)進(jìn)行試驗,并借 專家的經(jīng)驗 、統(tǒng)計據(jù)和信息資料對實驗結(jié)果進(jìn)行 研究,進(jìn)做出 策的一門 的實驗性學(xué)科。仿真技 是 、研究系統(tǒng),尤其是 系統(tǒng)的重要工 。隨著機械行業(yè)的迅速發(fā)展,對研究、設(shè)計的機械設(shè)備越來越 , 制造零的材料價格越來越昂貴, 可 每一步都采取試制再修改的方法進(jìn)行設(shè)計,采 仿真的方法可以在一 程上克服這 足的 足,降研究成 ,提高效率。連桿機構(gòu) 為 見的傳動機構(gòu),對其進(jìn)行 動學(xué)和動力學(xué)仿真, 立 桿模塊的仿真模型,無疑對日后的設(shè)計大有裨益。一般機構(gòu)的 動 ,使 Quik BASIC語言或Fortran語言編寫程序進(jìn)行計,其“透明性”,修改麻煩等 MATLAB對機構(gòu)進(jìn)行 動仿真,利 MATLAB的simulink仿真模型的據(jù)可視化的特,就可以很容 觀察到 動參是如 變化的,極其同時, MATLAB 立和修改仿真模型 有方、快捷、很容 擴展等優(yōu)MATLAB仿真 解 提供很多解 同微 方程的方法,可以根據(jù)同的微 方程類型選擇 的 解方法機構(gòu)的動力學(xué) , 已 工 阻力, 出 動的約束反力和驅(qū)動力(或力矩),為選擇和設(shè)計軸承和零部的計選擇原動機提供 論依據(jù)。1.4 MATLAB介在科學(xué)研究和工程 ,往往要進(jìn)行大量的學(xué)計,其 包括矩陣 。這 一般來說 以 手工 和快捷 進(jìn)行,要借 計機編制 的程序做近似計。 前流行 B 、 和 語言編制計程序 要對有 法有深的了解, 要 所 語言的語法編程技 。對多科學(xué)工 言,同時 備這 方面技 有一 。通 ,編制程序也是 的, 力 物力 工 進(jìn)程和效率。為克服上 , currency1年出了“ “ ”(fi寫為 fl ) 包,并 和擴。 前 2南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文的 “ ( )是一” 、效率高進(jìn)行科學(xué)和工程計的 包。其 包括一般 、矩陣 、 信處 、 模和系統(tǒng)控制和優(yōu)化等 程序,并 程序和 一使 的 成 。在此 所解 題的 fl 語言 和其學(xué) 同, 要傳統(tǒng)的方法編程。 過,fl 為一的計機語言,要 自如, 發(fā) 的力,也 系統(tǒng)學(xué)習(xí) 。但 使 fl 編程 進(jìn)行科學(xué)計的思 和 方完一,所以 學(xué)習(xí)其 高語言如B 、 和等樣 。實踐明,可在 的時 學(xué)會 fl 的 ,在 個時的使 就 初步 使 進(jìn)行高效率和 有 造性的計。 fl 大大降了對使的學(xué) 和計機語言 的要 ,編程效率和計效率極高, 可在計機上 currency1 出結(jié)果和 的 ,所以 的 為一高效的科研 手。自出后 行 ,流傳 。上所, fl 語言有如特編程效率高是一面科學(xué) 工程計的高語言, 學(xué) 的語言編寫程序, B 、 和等語言加currency1近我們 寫計的思 方, fl 編寫程序 如在 上出 解 題?!贝?, fl 語言也可通 為 科學(xué)法語言 編寫 ,所以編程效率高, 學(xué) 。 使 方fl 語言是一解 行的語言(在 專門的工 編 之前), 活、方,其試程序手 ,試速快, 要學(xué)習(xí)時 。 們 一語言編寫程序和試程序一般都要經(jīng)過四個步編、編 、連currency1以 行和試。個步之3南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文是序 系,編程的過程就是在 們之 型的 。 fl 語言 其 語言, 解 了上 題, 編、編 、連currency1和 行融為一體。 在同一畫面上進(jìn)行 活操 快速除 入程序 的 寫錯、語法錯以至語意錯, 加快了 編寫、修改和試程序的速,可以說在編程和試過程 是一 VB 要 的語言。體 說, fl 行時,如 currency1在命令行 入 fl 語句(命令),包括 文的語句,每 入一條語句,就立 對其進(jìn)行處 ,完成績 、連currency1和 行的過程。 如,將 fl 源程序編為 文, 磁盤文也是 文,所以編后的源文就可 currency1 行, 進(jìn)行編 和連currency1。在 行 文時,如果有錯,計機屏幕上會給出詳細(xì)的出鍺信息, 經(jīng)修改后再 行, 到正 為止。所以可以說, 語言 是一語言,義上講是一該語言開發(fā)系統(tǒng), 語言試系統(tǒng)。3擴 力高 的 fl 語言有 的庫函,在進(jìn)行 的學(xué) 時可以 currency1 , fl 的庫函同 文在 成上一樣,所以 文也可 為 fl 的庫函來 。”, 可以根據(jù)自己的 要方 立和擴的庫函,以提高 fl 使 效率和擴 的” 。另外,為了 利 、等語言的資源,包括 已編 的 ,語言程序,通過 立 e文的 ,混 編程,方 有 的 ,語言的子程序。4語句 , 涵 語言 重要的成 是函,其一般 為 , =fu (,e,f,), 一個函 函名, 入變量,e,f 和 出變量4南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文, 成,同一函名 , 同 的 入變量(包括無 入變量) 同 的 出變量,代 著 同的含義(有像面對 的多態(tài)性。這 使fl 的庫函” ,大大減 了 要的磁盤空,使得 fl 編寫的 文 、 高效。高效方的矩陣和 fl 語言 B 、 和語言一樣規(guī) 了矩陣的 符、 系 符、邏 符、條 符賦 符,這 符大部 可以毫無改變 照搬到的 ,有 如 符只要增加“”就可 的 ,另外,義的 ,并給出矩陣函、特殊矩陣專門的庫函,使之在 解諸如信處 、 模、系統(tǒng) 別、控制、優(yōu)化等領(lǐng)域的 題時,顯得大為捷、高效、方,這是其 高語言所 擬的。在此 上,高 的 fl 已逐步擴展到科學(xué)工程計的其 領(lǐng)域。”此, 久的將來, 一 名符其實 成為“萬 的”科學(xué)法語言。方的繪” fl 的繪是 方的, 有一系繪函(命令),例如線性坐標(biāo)、對坐標(biāo),半對坐標(biāo)極坐標(biāo), 只 同的繪函(命令),在上標(biāo)出題、XY軸標(biāo)注,格(柵)繪制也只 的命令, 行。另外,在 繪函時整自變量可繪出 變顏色的、線、 線或多重線。這為科學(xué)研究著的設(shè)計是通 的編程語言所 的。2 RRP桿MATLAB 動學(xué)仿真模塊5南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文2.1 MATLAB實 牛頓-辛普森 解( )所示為曲柄滑塊機構(gòu), 原動(曲柄)和一個RRP桿構(gòu)成。構(gòu)的尺寸為 1r=400mm, 2r = 00mm。 量坐標(biāo)如所示, 構(gòu) 的角位fl和構(gòu)3的位fl。 曲柄滑塊機構(gòu) 早坐標(biāo),可以寫出角位fl方程為 321 21 jjj seerer ( )將上展開,整 得 0coscos, 221121 srrf ( ) 0sinsin, 221121 rrf ( 3) ( )( 3) 出雅可 矩陣為 22112211coscossinsinrrrrJ ( 4)6南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文根據(jù)( 3)、( 4)編制的 函如fu = pp (“) fle m(f)ep fl J=“(4)* (“()“( )* (“( );“(4)* (“()“( )* (“( ); = v(J)*(0*f); e = e + (); e = e + ( ); f = “(4)* (“()+“( )* (“( )“();“(4)* (“()+“( )* (“( ); m(f);e ;()= e ;( )= e ;R pp (“)函為 構(gòu)和構(gòu) 的角位fl, 入的參為“= e “( )= e “(3)= 3 “(4)= “( )= “()= 3 出函為 e e 曲柄滑塊機構(gòu)如 所示, 入?yún)ⅰ?00004 代入上面的函,則得構(gòu)和構(gòu) 的位fl 別為0,0。2.2 MATLAB進(jìn)行速 對 ( ) 導(dǎo)并整 成矩陣 為71111113322332232cossincoscossinsin rrrrrr南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文( )根據(jù)( )編寫的 函如fu = pvefl(“)A=“()* (“( )“(currency1)* (“(3);“()* (“( )“(currency1)* (“(3);B=“( )* (“();“( )* (“()*“(4);= v(A)*B; pvefl(“)為 構(gòu) 的角速和構(gòu)3的速, 入?yún)?“()= e %“( )= e ,%“(3)= e 3,%“(4)= e ,%“( )= ,%“()= ,%“(currency1)= 3, 出為 e e 3四 曲桿滑塊機構(gòu), 1=0時,已 得構(gòu) 的角位fl,構(gòu)3的位fl為0,和曲柄的角速為0 / ,代入上 函 可得構(gòu) 的角速0,構(gòu)3的位fl為33333m/ 。2.3曲柄、RRR桿MATLAB 動學(xué)仿真模塊 曲柄位置參8南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文2.3.1曲柄MATLAB 動學(xué)仿真模塊如 所示,在 坐標(biāo)系 ,曲柄AB 量的模 jr 為 、幅角 j 為變量,通過fi動A 機架連currency1,fi動A的 量的模 ir為 量、幅角 i 為 量,曲柄AB端B的位fl、速和加速的導(dǎo)如 ( )將方程( ) 邊對 時 次導(dǎo)得 ( currency1)( )寫成矩陣 有 ( 8)根據(jù)(2.7)編 寫 曲 柄 原 動 MATLAB 的 M函如fu = (“)B=“()*“(4)* (“( )+p / )+“()*“(3) * (“( )+p );“()*“(4)* (“( )+p / )+“()*“(3) * (“( )+p );=B;(“)函為曲柄原動機的 動學(xué)仿真模塊函,其 入?yún)椤?)= j 、 “( )= e j 、 “(3)= e j 、 “(4)= e j , 出 函 為()=ReB、( )=ImB。2.3.2RRP桿MATLAB 動學(xué)仿真模塊如 3所示,在 坐標(biāo)系 , 個fi動(B,),個fl動()和構(gòu)B(長為 ir)和滑塊成RRP桿,構(gòu) ir的幅角 i 為變量,滑塊 對固 K的位fl js 為變量,滑塊的滑道的幅角 j 為 量, 的加速導(dǎo)如9jijijjjijjjjjiiererrABerrerrA ,)2/()2/( jj jjjjjj ererB)sin()2/sin()cos()2/cos(ImRe22jjjjjjjjjjjjrrrrBB南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 3RRP桿的位置參 ji jji seKerBC (2.9)整 (2.9)為 BKseer ji jji (2.10)(2.23)對時t 導(dǎo)并整 ,得BKseer ijji ji )2/( (2.11)(2.24)對時t 導(dǎo)并整 ,得BKserseer ijiijji iji 02)()2/( (2.12)(2.25)寫成矩陣 ,有 ImImReRe0sin0cossin2/sincos2/cos 2BKBKsrrsrr iiiiiijiijii (2.13)根據(jù)( 3)編寫RRP桿 A AB的 函如fu =RRP (“)10南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文=“()* (“( )+p / ) (“(3);“()* (“( )+p / ) (“(3);=“()* (“( )+p )0;“()* (“( )+p )0*“(4) ;“()+“(currency1)“( );“(8)“();= v( )*;p (“)函為RRP桿 動學(xué)的仿真模塊函,其 入?yún)?“()= %“( )= e ,%“(3)= e j,%“(4)= e ,%“( )=ReB,%“()=ImB,%“(currency1)=ReK,%“(8)=ImK,%“()= , 出參為 e 2.4四桿機構(gòu)的MATLAB 動學(xué)仿真如 所示為曲柄滑塊機構(gòu), 原動(曲柄)和個RRP桿成。構(gòu)的尺寸為 1r=400mm, 2r = 00mm, 量坐標(biāo)如所示,構(gòu)以等角速0 / 時 ,試 構(gòu) 的角速和角加速以的速和加速。所立的曲柄滑塊的 A AB/ mufl 仿真模型如 4所示。11南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文在 4個線上 明了 的參,其 e 示構(gòu)的角位fl, e 示構(gòu) 的角速, e 示構(gòu) 的角加速, 示構(gòu)3的位fl, 12南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文示構(gòu)3的速, 示構(gòu)3的加速,ReB和ImB 別 示B速的平 量和 量 他參含義 此類。個 模塊的名 該 模塊的 出參名 一,其代 構(gòu)的長或 參。其 個函模塊m和 p m 別為 3 所示的曲柄 函和RRP桿的 函。 m u 模塊 行結(jié)果。在 4 的 模塊的初是以曲柄的幅角為 ,角速為0 / , 的個構(gòu)的位fl,速在 3 已 出,長 位為m,角 位為 / 。 曲柄fi速為0 / ,”此每fi動一 的時是0 8 ,設(shè)真時為 ,仿真結(jié)果 出到工 空就是 m u 。 4 曲柄滑塊的 mufl 仿真模型2.5四桿機構(gòu)MATLAB 動學(xué)仿真結(jié)果繪 命 令pfl ( u , m u (,3),pfl ( u , m u (,4) pfl ( u ,m u (, )和pfl ( u , m u (,) 別繪制出加速的 平 量和 量以構(gòu) 的角加速、構(gòu)3的角加速,如 、 、currency1和 8所示。13南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 構(gòu) 的角速( 坐標(biāo) 示角位fl的大 位 / ; 坐標(biāo) 示時 位為 ) 構(gòu) 的角加速( 坐標(biāo) 示為角加速 位為 / 2s 坐標(biāo) 示為時 位為 )14南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 currency1構(gòu)3的速( 坐標(biāo) 示為速 位為m/ 坐標(biāo) 示為時 位為 )15南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8構(gòu)3的加速( 坐標(biāo) 示的是加速 位為m/ 2s 坐標(biāo) 示為時 位為 )3 曲柄、RRR桿的MTALAB動力學(xué)仿真動力 , 要是在 動學(xué) 的 上, 已 工 阻力, 出 動的約16南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文束反力和驅(qū)動力(或力矩),為選擇和設(shè)計軸承,零部的計選擇原動機提供 論依據(jù)。 A A機構(gòu)的B對機構(gòu)進(jìn)行動力學(xué) 解,利 A AB的 mufl 解模型的據(jù)可視化的特,就可以很容 觀察到動力參是如 變化的,極其。同時, A AB 立和修改 解模型 有方、快捷、很容 擴展等優(yōu)。 A AB解 提供很多解 同微 方程的方法,可以根據(jù) 同的微 方程類型選擇 的解方法。為了利 A AB大的矩陣 ” , 畢業(yè)設(shè)計課題對 為 的RRR桿導(dǎo)了矩陣學(xué)模型,并編制了 的 A AB的 函,對 的RRR桿進(jìn)行了動力學(xué)仿真。3.1 曲柄、RRR桿MATLAB動力學(xué)仿真模塊3.1.1 曲柄 A AB動力學(xué)仿真模塊3曲柄的 力模型如4所示,已 曲柄AB量的模 ir為 ,幅角 i 為變量, 到fi動A的為 cir 量為 im , fi動 量為 iJ , 上的外力為 xiF 和 yiF 、外力矩為 iM ,曲柄 機架 currency1,fi動A的約束反力為 xaR 和 yaR ,驅(qū)動力矩為 1M 。 論力學(xué)可得 iixixBxA smFRR Re (3) iiiyiyByA smgmFRR Im (3 )(33)17iiiciiiciixBiciyAicixAiJrrRyBrrRrRrRMMcos)(sin)(cossin1南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文動學(xué) 可得)cos()2/cos(ReRe 2 iiciiicii rrAs (34))sin()2/sin(ImIm 2 iiciiicii rrAs (3 )將(34)、(3 )代入(3)、(3 ),并 (33) 并得 (3.6)根據(jù)(2.6)編寫曲柄原動MATLAB的M函如fu = (“)=8=04; =0 ;m = ;J =00;“ =0; =0; =0;ReA=0;ImA=0;()=m *ReA+m * *“(3)* (“()+p / )+m * *“( ) * (“()+p )“ +“(4);( )=m *ImA+m * *“(3)* (“()+p / )+m * *“( ) * (“()+p ) +“( )+m * ;(3)=J *“(3)()* * (“()+( )* * (“()“(4)*( )* (“()+“( )*( )* (“() ;(“)函為曲柄的動力學(xué)矩陣仿真模塊函,其 入?yún)椤?)= e 、“( )= e 、“(3)= e 、“(4)=R“B、“( )=RB, 出參為()=R“A、( )=RA、(3)= ,函 的已 參為=8 =04; =0 ;m = ;J =00;“ =0; =0; =0;ReA=0;ImA=0。18iiciiyBiciixBiciyAicixAiiiyByiiiciiiiciieixBxiiiciiiiciieiyAxAMrrRrrRrRrRJgmRFrmrmARmRFrmrmARmMRRcos)(sin)(cossin)sin()2/sin()cos()2/cos(221南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文3.1.2 RRP桿MATLAB動力學(xué)仿真模塊如3.2(a)所示,RRP桿 個連桿 (桿長 ir, 到fi動的 為 cir)和個滑塊j成。 量力學(xué)同樣得出fi動B和的約束反力,fl動 的約束反力并整 成矩陣 如。3 RRP桿 力 對構(gòu)B 力 得 iixCxixB smRFR Re (3currency1) iiiyCyiyB smgmRFR Im (38)(3)對滑塊 得19南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文(30)(3)動學(xué)可得(3 )(33)(34)(3 )將(3 ) (3 ) 別代入(3currency1),(38)。(30),(3)并 (3 0) 并,整 得(3)根據(jù)(3)編寫RRP桿 A AB的 函如fu =RRP(“)=8= ; =0;m =3;mj=;j =04 ;“ =0; =0; “j=000; =0; =0;j=0;%= e ( );( )=; ( 3)=;( )=; ( 4)=;(3 ) = * (“(); (3 ) = * (“(); (3 3) = ( 20 gmFsmFsmMJgmFmmBimmFmmBmRRRRRrrrrrrjyjjjjxjjjjiiiiyiiiiriiirixiiiiriiiriDyCxCyBxBjjiiciiiciiciicicicicicisincossin2/sincos2/cosRecos1000sin01000cos)_(sin)_(cossin010100010122南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文)* (“(); (3 4)=( )* (“();(4 3)=; (4 )= ( j);( 4)=; ( )= ( j);= e ( );( )=m *“( )+m * * (“()+p / )+m *“( ) * (“()+p ) “ ;( )=m *“()+m * * (“()+p / )+m *“( ) * (“()+p ) +m * ;(3 )=j *“(3) ;(4 )=mj*X(4)* ( j) “j;( )=mj*X(4)* ( j) “j+mj* ;= v( )* p(“)函為RRP桿的動力學(xué)仿真模塊,其 入?yún)?“()= e %X( )= ,%“(3)= e ,%“(4)= j,%“( )=ReB,% “() = ImB , 其 出 參 為()=R“B ( )=R (3)=R“ (4)=R ( )=R 其 的已 參為 =8 = ; =0;m =3;mj=;j =04 ;“ =0; =0; “j=000; =0; =0; j=0;21南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文3.2四桿機構(gòu)的MATLAB動力學(xué)仿真 所示為曲柄滑塊機構(gòu), 是 原動(曲桿)和個RRP桿所成的四桿機構(gòu)。構(gòu)的尺寸為 1r=400mm, 2r = 00mm,構(gòu)的 為 1cr = 00mm,2cr =00mm, 量為 1m = , 2m =3 , 3m = ,fi動 量為 1J =00 2m 22 45.0 mkgJ ;構(gòu)3的工 阻力為 NF 10003 ,其 構(gòu)所 外力和外力矩為零,構(gòu)以等角速0 / 時 方 fi,試 在 計 時,fi動A的約束反力,驅(qū)動力矩其所 的”fl動 的約束反力。在 mufl 立該 四桿機構(gòu)的仿真模型如33所示。33 四桿機構(gòu) mufl 仿真模型22南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文3.3四桿機構(gòu)MATLAB仿真模型的初 四桿機構(gòu) mufl 仿真模型 e 、 e 的初 2.1 容 得, e 和 e 3的初 2.2 容 得。3.4四桿機構(gòu)MATLAB動力學(xué)仿真結(jié)果繪 命 令pfl ( u , m u (,),pfl ( u , m u (, ) pfl ( u , m u (,3),pfl ( u , m u (,4)和pfl ( u m u (, ) 別繪制出fi動A的約束反力、驅(qū)動力矩其所 的”,以fl動 的約束反力,如34、3 、3,3currency1和38所示34fi動A的 平方力( 坐標(biāo) 示為 NRAH / , 坐標(biāo) 示為 / )23南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文3 fi動A的 方力( 坐標(biāo) 示 NRAV / 坐標(biāo) 示 / )24南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文3曲柄上 的力矩( 坐標(biāo) 示 mNM /1 坐標(biāo) 示 / )3currency1曲柄上力矩所 的”( 坐標(biāo) 示為 JW /1 坐標(biāo) 示 / )25南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文38滑塊上 的約束反力( 坐標(biāo) 示為 NR /3 坐標(biāo) 示為 / )4 RRR-RRP 桿機構(gòu)的MTALAB 動學(xué)仿真4.1 RRR-RRP 桿機構(gòu)26南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文44是 原動(曲柄)和一個RRR桿,RRP桿所成的RRR RRP 桿機構(gòu),構(gòu)的 尺寸 為 mmr 4001 , mmr 10002 , mmr 7003 , mmr 12004 ,mmr 12005 , 量坐標(biāo)如4所示,構(gòu)以等角速0 / 時 方 fi,試 的加速,構(gòu)3的角加速,構(gòu)的速,加速,構(gòu) 的速和加速。4.2RRR-RRP 桿機構(gòu)MATLAB仿真模塊 初的 111 , 的初已經(jīng)給出, 6532, 的初 則 牛頓辛普森方法 解4RRRRRP 桿機構(gòu) 的 坐標(biāo),可出角位fl方程43214321 jjjj erererer 0753 753 jjj ererer (4)將上展開整 得(4 )(4 )可 出雅可 矩陣270sinsinsin0coscoscos0sinsinsin0coscoscos6655336655333322114332211rrrrrrrrrrrrr南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文66553366553333223322coscoscos0sinsinsin000coscos00sinsinrrrrrrrrrr(43)根據(jù)(4 )、(43)編制的 函如fu = pp (“) fle m(f)ep fl J=“(8)* (“( )“()* (“(3)00;“(8)* (“( )“()* (“(3)00;0“()* (“(3)“()* (“( )“( )* (“();0“()* (“(3)“()* (“( )“( )* (“(); = v(J)*(0*f); e = e + (); e 3= e 3+ ( ); e = e + (3); e = e + (4);f=“(currency1)* (“()+“(8)* (“( )“()* (“(3)“(0);“(currency1)* (“()+“(8)* (“( )“()* (“(3);“()* (“(3)+“()* (“( )“( )* (“();“()* (“(3)+“()* (“( )“( )* (“(); m(f);e ;()= e ;( )= e 3;(3)= e ;(4)= e ;28南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文函 pp (“)為 構(gòu) ,3, ,的位fl的函,其 入?yún)?“()= e ,%“( )= e ,%“(3)= e 3,%“(4)= e 4,%“( )= e ,%“()= e %“(currency1)= ,%“(8)= ,%“()= 3,%“(0)= 4,%“()= %“( )= , 出量參為 e =“( ); e 3=“(3); e =“( );e =“(), 入?yún)ⅰ?0 0000400040currency1 0得構(gòu) 3 的角位fl 別為 442 , 833 , 355 , 06 。對(4) 導(dǎo)并整 成矩陣 為(44)根據(jù)(44)編寫的 函如fu = pvefl(“)A=“(8)* (“( )“()* (“(3)00;“(8)* (“( )“()* (“(3)00;0“()* (“(3)“()* (“( )“( )* (“();0“()* (“(3)“()* (“( )“( )* (“(); = v(J)*(0*f);B=“(8)* (“();“(8)* (“();0;0;*“(currency1);= v(A)*B pvefl(“)函為 構(gòu) 、構(gòu)3、構(gòu) 和構(gòu)角速的函, 入?yún)?“()= e ,%“( )= e ,%“(3)= e 3,%“(4)= e 4,2911111166553366553333223322653200cossincoscoscos0sinsinsin000coscos00sinsin rrrrrrrrrrrr南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文%“( )= e ,%“()= e ,%“(currency1)= e ,%“(8)= ,%“()= ,%“(0)= 3,%“()= 4,%“( )= ,%“(3)= , 出參為%()= e ,%( )= e 3,%(3)= e ,%(4)= e ,則 入“=044*p /8083*p /8003 *p /8000040currency1 0 可 得構(gòu) ,構(gòu)3,構(gòu) ,構(gòu)的速 別為0 / 0 / 0434 / 3currency1 / 。4.3RRR-RRP 桿機構(gòu)MATLAB仿真模型該RRRRRP 桿機構(gòu)的 A AB仿真模型如4所示。在4 模塊的初是以曲柄的幅角為 0 和角速等0 / 時 方 fi時, 個構(gòu)的位fl,速的時,3個 A AB函模塊 別為 m, m 和p m 其 m函模塊的 入?yún)榍拈L,曲柄的角位fl,曲柄的角速和曲柄的角加速, 出參為曲柄端部(fi動B)的加速的 平 量和 量。R m函模塊的 入?yún)闃?gòu) 和構(gòu)3的桿長,構(gòu) 和構(gòu)3的角位fl,角速,fi動B,fi動 的加速。R p m函模塊的 入?yún)闃?gòu) 的長,角位fl,角速,構(gòu)(滑塊)的 動方,速,fi動的加速和構(gòu)的加速參考。每個據(jù)線上標(biāo)注了 變量, 量模塊 置了個構(gòu)的尺寸,長 位為m,角 位為 。設(shè)置仿真時為 ,仿真結(jié)果 出到工 空變量 m u * , 解 選 e4 ,步長選 步長。30南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文4 31南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文4.4 RRR-RRP 桿機構(gòu)MATLAB 動學(xué)仿真結(jié)果曲柄fi速為0 / ,”此fi動 的時是0 8 , 繪命令pfl ( u m u ) pfl ( u m u ) pfl ( u m u ( 4) pfl ( u m u ( ) pfl ( u m u ( 3) pfl ( u m u ( ) 別繪制出的加速,構(gòu)3的角加速,構(gòu)的速,加速和構(gòu) 的角速和角加速,如43444 44currency148所示。43的加速( 坐標(biāo) 示為 2/ smac 坐標(biāo) 示為 / )32南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文44構(gòu)3的角加速( 坐標(biāo) 示 23 / srad 坐標(biāo) 示 / )4 構(gòu)的速33南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文( 坐標(biāo) 示 26 / smv 坐標(biāo) 示 / )4構(gòu)的加速( 坐標(biāo) 示為 26 / sma 坐標(biāo) 示為 / )34南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文4currency1構(gòu) 的角速( 坐標(biāo) 示為 )/( 15 sradw 坐標(biāo) 示為 / )48構(gòu) 的角加速( 坐標(biāo) 示為 )/( 16 sradw 坐標(biāo) 示為 / )35南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文總 結(jié)我所選論文題 是“平面連桿機構(gòu)的動態(tài)仿真”,之所以選擇這個題 ,是”為我自己感覺 有性,越是自己currency1的 越要“試。在論文寫 以過程 ,有時感覺很辛,有時 會產(chǎn)生 的fifl,但是 了來,出色的完成了我的畢業(yè)設(shè)計,為了自己的 標(biāo),為了自己的選擇。開是 資料。在 導(dǎo)老師的 ,通過道開備工 通過、 學(xué) 論文、” 、 等。通過一個的深入學(xué)習(xí), 了一大 畢業(yè)設(shè)計 的資料,在老師的 導(dǎo), 了一 無 要的 容, 了有參考價的資料 為備 。在這 時,我整出入 。在 上,我了一 學(xué) 論文和文在 p e 上,我了外文文資料,參考了一畢業(yè)論文樣 和一 畢業(yè)論文設(shè)計結(jié)在 見的引 ,我了解到一 的 ,同時特意 了大量的外文,并將這 容成提 ,以后,以減 后工 量。currency1來,我開對所 的資料進(jìn)行整 、 研究,并制 了課題研究的方,開題 完成之后隨 進(jìn)入有序的編寫論文之 。根據(jù)取其 ,“其 的原則,我 寫了初 ,并加入了自己 的見解。在此,我多次 老師 或36南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文信以利 m fl進(jìn)行 通, 取老師 的 , 極采 。老師將初 修改后時反 給我,了之后 發(fā) 論文 的論文 很多,特別是論文的格,就編寫的程序來說,提出了 。至此,我發(fā) ,要 一 并 ,但也 是很 , 了 是萬萬 可的,對 都要真“思考, 思來完成。一 優(yōu) 的論文 是寫出來的,是修改出來的,這 要的是“ , 要 。在仿真系統(tǒng)的制 過程 ,我 到的 題很多,有 是在自己技 所在 之外,每無法實 自己的法或 行 “的時,我就會出 的緒,但是我有 ,是 時 自己的 態(tài),在同學(xué)老師的 ,完成了初次的設(shè)計。越是 的 要“學(xué),在學(xué)習(xí)的過程 會收獲很多,其 一就是 學(xué)習(xí)是 的學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)之后 會感覺到很有成就感,這也是我在完成論文之后體會到的。在整個畢業(yè)論文設(shè)計的過程 我學(xué)到了做 所要有的態(tài)和 態(tài),我明了做學(xué) 要一 ,對出 的 題和 都 要視,要通過正 的“解 ,在做 的過程 要有“ 和 力, 要一 到 就打退堂鼓,只要“就可以找到思 “解 題的。在工 要學(xué)會 的態(tài),真取別 的意見,這樣做 來就可以 倍”半。論文的利完成,我要感謝我的 導(dǎo)老師 老師以 同學(xué)朋友的 ,感謝他們提出寶貴的意見和 。另外,要感謝在大學(xué)所有傳授我 的老師,是 們的悉 教導(dǎo)使我有了良 的專業(yè)課 ,這也是論文得以完成的 。37南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文參考文獻(xiàn)孫桓,陳 模 編.機械原 .第七.北京高等教育出社,2006.12 曲 編. MATLAB/Simulink平面連桿機構(gòu)的動態(tài)仿真.哈爾濱哈爾濱工業(yè)大學(xué)出社,2007.43邱曉林 編. MATLAB的動態(tài)模型 系統(tǒng)仿真工 . 安 安通大學(xué)出社,2003.104策 編. 機械動力學(xué). 北京高等教育出社,2000 李海濤、鄧櫻 編. fl 技 . 北京 防工業(yè)出社,2002 m efl e fl mufl 工程 北京 子工業(yè)出社, 00 currency1薛 宇陳陽泉 編系統(tǒng)仿真技 北京清 大學(xué)出社, 00 8哈爾濱工業(yè)大學(xué) 論力學(xué)教研室 編 論力學(xué)北京高等教育出社, 00 濮良貴 紀(jì)名 編機械設(shè)計第七北京高等教育出社 000Ye Zhonghe, Lan Zhaohui. Mechanisms and Machine Theory. Higher Educat-ion Press, 2001.7。38南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文39南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文謝大學(xué)生活 將結(jié)束,我們的畢業(yè)設(shè)計也currency1近里尾聲,在完成的, 老師以同學(xué)們給了我很大的 。尤其要感謝 老師, 論在什 時,只要有 題, 老師是在百忙之 抽出時來 導(dǎo)我們,慢慢的我逐漸的弄 仿真 容以導(dǎo)試程序的過程,也 清了思 ,一的完成了畢業(yè)設(shè)計。我 感謝 老師和同學(xué)們,感謝他們對我的 。40學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明,所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立完成的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外,本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他學(xué)位申請的論文或成果。對本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個人和集體,均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名: 日期:20010-6-9學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌航空大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。作者簽名: 日期:20010-6-9導(dǎo)師簽名: 日期:畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題目 RRP 平面連桿機構(gòu)的動態(tài)仿真專 業(yè) 名 稱 機械設(shè)計制造及其自動化班 級 學(xué) 號 078105126學(xué) 生 姓 名 徐晴指 導(dǎo) 教 師 朱保利填 表 日 期 2011 年 4 月 1 日1、選題的依據(jù)及意義:連桿機構(gòu)的最基本形式是平面四桿機構(gòu),它是其它連桿機構(gòu)的基礎(chǔ)。所以,對平面四桿機構(gòu)進(jìn)行研究可以概括連桿機構(gòu)內(nèi)在的基本原理,從而用以連桿機構(gòu)的設(shè)計。機構(gòu)運動學(xué)綜合是按照給定的運動特性對機構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計的過程,包括型綜合和尺度綜合兩大主要內(nèi)容,主要綜合方法有解析法、作圖法和實驗法。作圖法和實驗法工作量大,設(shè)計精度低,僅適用于對機構(gòu)精度要求不高的場合。近幾十年來,隨著工業(yè)技術(shù)的高速發(fā)展,人們對機構(gòu)的復(fù)雜程度和精度要求越來越高,作圖法和實驗法已不能滿足要求,而基于計算機輔助設(shè)計(CAD)的解析法得到了廣泛的應(yīng)用。本課題的主要內(nèi)容是平面四桿機構(gòu)的連桿曲線及軌跡綜合,其意義在于:一、深入研究計算機在設(shè)計和仿真連桿機構(gòu)連桿曲線方面的應(yīng)用,從而指導(dǎo)實踐;二、總結(jié)出四桿機構(gòu)軌跡綜合的理論基礎(chǔ),從而指導(dǎo)多桿或復(fù)雜的低副平面機構(gòu)的綜合。此課題的主要目標(biāo)是系統(tǒng)地對平面四桿機構(gòu)連桿曲線進(jìn)行研究,從而來獲得連桿機構(gòu)基本的原理和綜合方法,以便在實際中得到應(yīng)用;主要特色是在各個設(shè)計進(jìn)度中將會大量應(yīng)用計算機高級語言編程來輔助設(shè)計和仿真平面四桿機構(gòu)。2、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(含文獻(xiàn)綜述):國內(nèi)外研究概況在各種機構(gòu)型式中,連桿機構(gòu)的特點表現(xiàn)為具有多種多樣的結(jié)構(gòu)和多種多樣的特性。僅就平面連桿機構(gòu)而言,即使其連桿件數(shù)被限制在很少的情況下,大量的各種可能的結(jié)構(gòu)型式在今天仍難以估計。它們的特性在每一方面是多種多樣的,以致只能將其視為最一般形式的機械系統(tǒng)。 在古代和中世紀(jì)許多實際應(yīng)用方面的發(fā)明中就有連桿機構(gòu),例如我國東漢時期張衡發(fā)明的地震儀、列奧納多達(dá)芬奇所描述的橢圓車削裝置等,在這些發(fā)明中,都巧妙地應(yīng)用了平面連桿機構(gòu)。在近代,隨著工業(yè)越來越高度自動化,在大量的自動化生產(chǎn)線上,許許多多的連桿機構(gòu)得到了應(yīng)用。特別是機器人學(xué)成為目前一個前沿學(xué)科,連桿機構(gòu)又有了新的應(yīng)用,例如日本等國家開發(fā)的類人型機器人等。在仿生學(xué)上,連桿機構(gòu)巧妙地實現(xiàn)了人類關(guān)節(jié)的功能,例如國外研制的六桿假肢膝關(guān)節(jié)機構(gòu)。當(dāng)今,工業(yè)生產(chǎn)自動化程度越來越高,連桿機構(gòu)以及它與其它類型的機構(gòu)組成的組合機構(gòu)將得到更加廣泛的應(yīng)用,特別是形狀豐富多樣的連桿曲線將應(yīng)用在更多的場合中。發(fā)展趨勢全世界有 250,000 多位專業(yè)人員正在使用 Mathcad 來執(zhí)行、記錄和共享計算及設(shè)計工作。Mathcad 獨有的可視化格式和簡單易用的白板界面將標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)符號、文本和圖形集成到一個工作表中,使 Mathcad 成為獲取知識、計算重用和工程協(xié)作的理想之選。Mathcad 使個人工作能夠進(jìn)行更新和交互式設(shè)計,因此,用戶可以獲取他們每一個工程項目背后的關(guān)鍵方法和價值。3、研究內(nèi)容及實驗方案:研究內(nèi)容:1、外文翻譯;2、MATLAB 軟件的使用;3、平面連桿機構(gòu)的組成原理;4、RRR 四桿 II 級機構(gòu) MATLAB 運動學(xué)仿真模塊;5、RRR 四桿 II 級機構(gòu) MATLAB 動力學(xué)仿真模塊;6、RRR_RRP 六桿 II 級機構(gòu)的設(shè)計;7、RRR_RRP 六桿 II 級機構(gòu)的運動學(xué)仿真;8、RRR_RRP 六桿 II 級機構(gòu)的動力學(xué)仿真。設(shè)計方案:1、 收集有關(guān)資料、寫開題報告;2、 翻譯外文資料;3、 熟悉 MATLAB 軟件;4、 學(xué)習(xí) RRR_RRP 六桿 II 級機構(gòu)及 MATLAB 運動學(xué)和動力學(xué)仿真;5、 設(shè)計一個 RRR_RRP 六桿 II 級機構(gòu);6、 畫出所設(shè)計的機構(gòu)連桿圖;7、 RRR_RRP 六桿 II 級機構(gòu)的動態(tài)仿真;8、 撰寫畢業(yè)設(shè)計論文。4、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度1、目標(biāo): 采用 matlab 軟件對 RRR_RRP 六桿 III 級機構(gòu)進(jìn)行運動及動力仿真。2、MATLAB 主要特色 : 1)友好的工作平臺和編程環(huán)境; 2) 簡易的程序語言;3) 強大的科學(xué)計算機數(shù)據(jù)處理能力;4) 出色的圖形處理能力;5) 實用的程序接口和發(fā)布平臺。3、工作進(jìn)度: 1) 、 收集資料、開題報告、外文翻譯(6000 字以上) 3.1-3.21 2) 、 熟悉 MATLAB 軟件 3.22-4.4 3) 、III 級桿組運動學(xué)和動力學(xué)仿真模塊 4.05-5.094) 、機構(gòu)的運動學(xué)仿真 5.09-5.23 5) 、機構(gòu)的動力學(xué)仿真 5.24-6.13 6) 、撰寫畢業(yè)設(shè)計論文 6.14-6.27五、參考文獻(xiàn)1 孫桓,陳作模主編.機械原理.第七版. 北京高等教育出版社,2006.122 曲秀全主編.基于 MATLAB/Simulink 平面連桿機構(gòu)的動態(tài)仿真.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2007.43 邱曉林主編. 基于 MATLAB 的動態(tài)模型與系統(tǒng)仿真工具 .西安交通大學(xué)出版社,2003.104 張策主編. 機械動力學(xué). 北京高等教育出版社,20005 Ye Zhonghe, Lan Zhaohui. Mechanisms and Machine Theory. Higher Education Press, 2001.7
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上傳時間:2017-10-27
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_rrp
平面
連桿機構(gòu)
動態(tài)
仿真
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1713_RRP平面連桿機構(gòu)的動態(tài)仿真,_rrp,平面,連桿機構(gòu),動態(tài),仿真
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