目 录内容摘要 ...................................................................................................1Abstarc.....................................................................................................2第 1 章 绪论 .............................................................................................31.1 牛头刨床概述 ..............................................................................31.1.1.牛头刨床简介: ................................................................31.1.2.牛头刨床特点: ................................................................41.2 MATLAB/SIMULINK 概述 ...............................................................41.2.1 MATLAB/SIMULINK 简介: .................................................41.2.2 主要功能: .....................................................................51.2.4 SIMULINK 特点: .............................................................6第 2 章 运动学分析 .................................................................................72.1 数学模型的建立 ..........................................................................72.2 SIMULNK 建模与仿真 ................................................................82.3 各模块设置参数: ......................................................................92.4 编写 displacement 函数源程序 ............................................10第 3 章 运动学仿真结果输出及分析 ....................................................12第 4 章 动力学分析 ...............................................................................164.1 数学模型的建立 .......................................................................164.2 SIMULINK 建模与仿真 .............................................................184.3 模块参数设置 ............................................................................22第 5 章 动力学仿真结果输出及分析 .................................................24第 6 章 总 结 ..................................................................................31参考文献 .................................................................................................32致 谢 .....................................................................................................33新乡学院本科毕业设计0内容摘要本文基于 MATLAB/SIMULINK,在已知牛头刨床传动机构尺寸及原动件运动规律的情况下,用矢量法建立牛头刨导杆机构的运动分析的数学模型,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,在此基础之上再对各构件进行受力分析,最后运用 MATLAB/SIMULINK对机构进行建模以及运动仿真分析,得到仿真曲线图。
关键词:MATLAB/SIMULINK;牛头刨床连杆机构;数学建模;运动学仿真分析;动力学仿真分析新乡学院本科毕业设计1AbstarcIn this paper, based on MATLAB/SIMULNK, known in body size and dynamic motion case, determine the mechanism of other member some points, displacement, velocity, acceleration and the component of angular displacement, angular velocity and angular acceleration. The establishment of the mathematical model shaper guide rod mechanism motion vector method, using MATLAB/SIMULINK simulation analysis on the mechanism, get simulation curve.Key words:MATLAB/SIMULNK ;Kinematic analysis of planer linkage mechanism;simulation.新乡学院本科毕业设计2第 1 章 绪论1.1 牛头刨床概述1.1.1.牛头刨床简介:中小型牛头刨床的主运动(见机床)大多采用曲柄摇杆机构(见曲柄滑块机构)传动,故滑枕的移动速度是不均匀的。
大型牛头刨床多采用液压传动,滑枕基本上是匀速运动滑枕的返回行程速度大于工作行程速度由于采用单刃刨刀加工,且在滑枕回程时不切削,牛头刨床的生产率较低机床的主参数是最大刨削长度牛头刨床主要有普通牛头刨床、仿形牛头刨床和移动式牛头刨床等普通牛头刨床(见图1-1)由滑枕带着刨刀作水平直线住复运动,刀架可在垂直面内回转一个角度,并可手动进给,工作台带着工件作间歇的横向或垂直进给运动,常用于加工平面、沟槽和燕尾面等仿形牛头刨床是在普通牛头刨床上增加一仿形机构,用于加工成形表面,如透平叶片移动式牛头刨床的滑枕与滑座还能在床身(卧式)或立柱(立式)上移动,适用于刨削特大型工件的局部平面牛头刨床一种刨床,利用住复运动的刀具切割已固定在机床工作平台上的工件〔一般用来加工较小工件) 图1-1 牛头刨床 新乡学院本科毕业设计31.1.2.牛头刨床特点:牛头刨床主要用于单件小批生产中刨削中小型工件上的平面、成形面和沟槽它的主要五大特点有:(1)牛头刨床的工作台能左右回转角度,工作台具有横向和升降的快速移动机构;用以刨削倾斜的平面,从而扩大了使用范围2)刨床的进给系统采用凸轮机构,有10级进给量改变走刀量,也非常方便(3)牛头刨床在走刀系统内装有过载安全机构,当由于操作不慎或者受到外力影响与切削超载时,走刀自行打滑,无损机件保证机床的正常运行。
4)滑枕和床身导轨间以及具有速度的齿轮付和主要的滑动导轨面,均有油泵打出的润滑油进行循润滑5)牛头刨床装有离合器及制动停车机构,所以在变换速度,启动机床及停车时,可不必切断电源,制动停车机构能使滑枕当离合器脱开时之惯性冲程量不大于10毫米1.2 MATLAB/SIMULINK 概述1.2.1 MATLAB/SIMULINK 简介:MATLAB 是由美国 mathworks 公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如 C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平MATLAB 和 Mathematica、Maple、MathCAD 并称为四大数学软件它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指MATLAB 可以进行矩阵运算、绘制函数新乡学院本科毕业设计4和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
图1-2 matlab 开发工作界面MATLAB 的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用 MATLAB 来解算问题要比用 C,FORTRAN 等语言完成相同的事情简捷得多,并且 MATLAB 也吸收了像 Maple 等软件的优点,使 MATLAB 成为一个强大的数学软件在新的版本中也加入了对 C,FORTRAN,C++,JAVA 的支持可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到 MATLAB 函数库中方便自己以后调用,此外许多的 MATLAB 爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用1.2.2 主要功能:(1)数值分析(2)数值和符号计算(3)工程与科学绘图(4)控制系统的设计与仿真(5)数字图像处理(6)数字信号处理(7)通讯系统设计与仿真(8)财务与金融工程新乡学院本科毕业设计51.2.3 Simulink 简介:Simulink 是 MATLAB 最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统Simulink 具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink 已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于 Simulink 1.2.4 SIMULINK 特点:(1)高效的数值计算及符号计算功能,能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来;(2)具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化;(3)友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,使学者易于学习和掌握;(4)功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等) ,为用户提供了大量方便实用的处理工具新乡学院本科毕业设计6第 2 章 运。