牛头刨床运动特性数值仿真(matlab仿真)论文正文

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1、机械工程学院毕业论文题目：牛头刨床运动特性的数值仿真专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：教授日期：目录引言2第一章绪论21.1研究课题的意义21.2六杆机构的研究现状21.3本课题的目的3第二章牛头刨床概论32.1牛头刨床概述32.1.2牛头刨床特点：52.2牛头刨床的运动机构简介5第三章计算机仿真的概述及MATLAB简介53.1计算机仿真的介绍53.2计算机仿真的国内现状63.3计算机仿真技术的发展73.4MATLAB简介73.4.2主要功能：83.4.3MATLAB优缺点8第四章运动学仿真94.1数学模型的建立94.1.1位置分析94.1.2速度分析104.1.3加速度

2、分析104.2计算实例11第五章MATLAB模型的构建115.1程序框图115.2子程序部分的解析125.3主要程序的执行界面145.3.1计算牛头刨床机构位移，角速度，角加速度155.4牛头刨床机构位移，角速度，角加速度图形输出165.4.1角位移及位移线图165.4.2角速度及加速度线图175.4.3角速度及速度线图205.5牛头刨床机构运动仿真225.5.1程序输入225.6输出结果分析27第六章总结27致谢28参考文献29附录30牛头刨床运动特性的数值仿真摘要：本文以牛头刨床作为研究对象，以其六杆机构运动简图为基础建立数学模型，推导其运动过程，并对其进行求解；再运用MATLAB软件编制

3、程序，实现人机交互的参数化仿真，形象直观地反应出牛头刨床的运功轨迹，速度和加速度变化的规律及在不同输入参数时，牛头刨床运动特性的比较显示，最后还仿真出牛头刨床的运动过程，实现机构形象而精确的运动分析。使其运动特性和输入参数结合在一起，通过改变六杆机构的参数就可以显示在不同参数下的运动特性。关键词：牛头刨床；仿真方法；MATLAB；数学模型；40引言伴随着科技发展和计算机的高度应用，关于杆件机构的运动仿真的开发与研究具有越来越重要的意义。众所周知，牛头刨床是一种常见的金属切削机床，其导杆机构作为主要执行机构，实现将回转运动转变为直线往复运动的重要功能，本文将着重于研究牛头刨床杆机构的运动，将在其

4、运动基础上，应用MATLAB软件对其运动进行计算和仿真研究，从而开发出机构运动仿真程序和仿真设计效果图，将静态机构变为动态机构，旨在能更加准确地描绘出连杆平面上的连杆曲线，为其他的研究，应用提供了更可靠的依据。为了提高工作效率与满足工况要求，应使牛头刨床机构系统满足:工作行程时，近似匀速运动;空回行程时，有急回作用。因此本文将介绍平面连杆机构运动学仿真分析的发展情况。从牛头刨床的连杆机构的运动学三个方面进行具体分析:即运用数学建模对位置、速度和加速度分析。平面六杆机构运动学分析是理论力学中的运动学的基础，在较早的时候，就有学者对其进行分析，经过了几代学者们的努力，现已形成了较为成熟的机构分析

5、的方法和理论。随着MATLAB的发展，运用MATLAB仿真更加成为了主流方式。第一章绪论1.1研究课题的意义平面连杆机构的机构运动分析是不考虑外力对机构所造成的影响，而仅从几何角度出发，根据已知的原动件的运动规律（通常假设为匀速运动），确定机构其它构件上各点的位移、速度、加速度，或构件的角位移、角速度、角加速度等运动参数。无论是分析研究现有机械的工作性能，还是优化综合新机械，机构运动分析都是十分重要的。通过MATLAB对运动机构的轨迹和位移分析，可以直观的观察到机构上的某构件与预定的位置是否相符、构件上某点的运动轨迹与预定的轨迹要求是一致，从而可以确定从动件的运动行程，并且可以判断从动件在运动

6、过程中是否会发生碰撞或者用来确定机构的外形尺寸。通过加速度和速度分析可以了解机构从动件的加速度、速度的变化规律能否达到工作要求。在本设计课题中通过对机构的加速度和速度分析，就可以在设计牛头刨床时延长刀具寿命；此外还保证了刀具的急回性能，从而提高了生产率。1.2六杆机构的研究现状机构运动分析是机构运动分支的一种，甚至包括了运动误差计算等一系列问题，知晓机构的主动输入和构件的尺寸，从中选出最优的装配构型，进而得到从动件的运动规律。对机构进行运动分析，也就是对机构的位移，加速度，速度等相关参数进行分析，这些运动参数将能客观准确的评价六杆机构的工作性能，运动效率等参数。40通过对位移的分析，可以确定一

7、些构件在运动中所需的运行空间和是否在运动过程中与其他构件发生干涉。通过对速度的分析，可以确定机构中的从动件速度是否满足工作要求。与此之外，速度分析也是加速度分析和受力分析所必要的一环。通过对加速度的分析，可以得知机构的惯性力，在高速行进的机械中，一般要求对动强度，震动等力学性能计算，这些变量可以说都与动载荷有着直接的关系，所以对于加速度的分析，也是本文对于运动学计算不可缺少的一部分。平面连杆机构运