1713_RRP平面連桿機構的動態(tài)仿真

1713_RRP平面連桿機構的動態(tài)仿真,_rrp,平面,連桿機構,動態(tài),仿真 南昌航空大學科技學院學士學位論文RRP平面連桿機構的動態(tài)仿真1 緒論1.1引言大學的四年生活，通過老師的講解和我自己的學習，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)程來提高生產效率，提高經濟效益很有成就感。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，提高經濟效益。此次畢業(yè)設計，是在我們學完了機械制造工藝學、工藝裝備設計等課程，進行了生產實習之后，進行的一個重要的實踐性 。這要 我們 所學的工藝 論和實踐 ，在實 的工藝、 設計 加以 ，這有 提高了我們 和解 生產實 題的 力，為以后 的技 工 的 。1.2平面連桿機構?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???！贝?，平面連桿機構在?…機械和‰ 獲得?` 。連桿機構的′?是??§ ˉ在?˙，¨ ?多的?§會引? 動? ???ˇ— 的設計 ? ， ? 實 動規(guī) 。￥￥ ? 平面連桿機構是 四個構 ￠成 ， 為平面四桿機構。 的` ?，ˇ—是￠成多桿機構的 。￥￥ ?個 性構a通過?§(fi動§、fl動§) currency1，—?構a上??的 動平面 平行的機構， 平面?§機構。?§ 有???、??o、 ?加工和 ? ?等優(yōu)?， 平面連桿機構? ??…機械和‰ 。 高§機構 1南昌航空大學科技學院學士學位論文， 以? 實 ?? 動，設計計? 。￥ 平面連桿機構 的是四桿機構， 的構a¨ ，— fi 動。多?四桿的平面連桿機構 多桿機構，實 一 的 動，但桿多—穩(wěn) 性?。1.3 進行桿￠系統仿真的意義系統仿真是 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`設備為工 ，利 系統模型對真實或假設的系統進行試驗，并借 ?專家的經驗 、統計¨據和信息資料對實驗結果進行 研究，進ˇ做出 策的一門 的實驗性學科。仿真技 是 、研究?…系統，尤其是 系統的重要工 。隨著機械行業(yè)的迅速發(fā)展，對研究、設計的機械設備越來越 ， ?制造?…零a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行設計，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?！B桿機構 為 見的傳動機構，對其進行 動學和動力學仿真， 立? 桿￠模塊的仿真模型，無疑對日后的設計大有裨益。一般機構的 動 ，使 Quik BASIC語言或Fortran語言編寫程序進行計?，其′?“透明性”?，修改麻煩等．ˇ MATLAB對機構進行 動仿真，利 MATLAB的simulink仿真模型的¨據可視化的特?，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，可以根據同的微 方程類型選擇 `的 解方法．機構的動力學 ， 已 工 阻力， 出 動§的約束反力和驅動力（或力矩），為選擇和設計軸承和零部a??的計??選擇原動機提供 論依據。￥1.4 MATLAB?介在科學研究和工程` ，往往要進行大量的¨學計?，其 包括矩陣 ?。這 ?一般來說 以 手工? 和快捷 進行，ˇ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¨科學工 ˇ言，同時 備這 方面技 有一 。通 ，編制程序也是 的， 力 物力 ˇ— 工 進程和效率。為克服上? ， ? ￠￡??￥?§currency1年'出了“ “￥? ? ?”（fi寫為 fl ?） a包，并 –??和擴·。 前 ?2南昌航空大學科技學院學士學位論文的 ?“? （? ? ? ?）是一…” ?、效率高·?進行科學和工程計?的? … a包。其 包括?一般¨‰ 、矩陣 ?、¨ 信?處 、 模和系統控制和優(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 ? … 同， 要?傳統的方法編程。 過，fl ? 為一…?的計?機語言，要ˉ 自如，· 發(fā)? 的˙力，也 ¨系統學習 。但 ?使 fl ?編程 ? 進行科學計?的思 和 ?方…完?一?，所以 學習其 高?語言??如B 、 和ˇ等—樣 ? 。實踐?明，可在 的時? 學會 fl ?的 ，在 個?時的使 就 初步 ? ˇ使 進行高效率和 有 造性的計?。￥ fl ?大大降?了對使的¨學 和計?機語言 的要 ，ˇ—編程效率和計?效率極高， 可在計?機上 currency1 出結果和? 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 工程計?的高?語言， a ¨學 …的語言編寫程序，— B 、 和ˇ等語言?加currency1近我們 寫計?￡…的思 方…， fl ?編寫程序 如在 ??上??出￡… 解 題?！贝耍? fl ?語言也可通o 為 ??…科學?法語言 ? 編寫? ，所以編程效率高， 學 。． 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， 要學習時? 。 們 ? 一…語言編寫程序和?試程序一般都要經過四個步??編?、編 、連currency1以? 行和?試。?個步?之?3南昌航空大學科技學院學士學位論文是?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。 在同一畫面上進行 活操 快速?除 入程序 的 寫錯?、語法錯?以至語意錯?， ˇ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a的語句，每 入一條語句，就立 對其進行處 ，完成績 、連currency1和 行的?過程。 如，將 fl ?源程序編?為 文a， ? ￥ ?磁盤文a也是 文a，所以編?后的源文a就可 currency1 行，ˇ 進行編 和連currency1。在 行 文a時，如果有錯，計?機屏幕上會給出詳細的出鍺信息， 經修改后再 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， 語言?試系統。3．擴· 力?高? 的 fl ?語言有 的庫函¨，在進行 的¨學 ?時可以 currency1? ，ˇ— fl ?的庫函¨同 文a在 成上一樣，所以 文a也可 為 fl ?的庫函¨來? 。”ˇ， 可以根據自己的 要方· 立和擴·?的庫函¨，以·提高 fl ?使 效率和擴· 的” 。另外，為了· 利 、ˇ等語言的資源，包括 已編 的 ，ˇ語言程序，通過 立 e?文a的 …，混 編程，方· ? 有 的 ，ˇ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南昌航空大學科技學院學士學位論文，?， ……￠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¨” ? ，ˇ大大減 了 要的磁盤空?，使得 fl ?編寫的 文a? 、 ?ˇ高效。．高效方·的矩陣和¨￠ ?fl ?語言 B 、 和ˇ語言一樣規(guī) 了矩陣的? ?符、 系 ?符、邏? ?符、條a ?符?賦‰ ?符，ˇ—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 別、控制、優(yōu)化等領域的 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?工程計?的其 領域。”此， 久的將來， 一 名符其實 成為“萬 ??…的”科學?法語言?！欤健さ睦L`” fl ?的繪`是 方·的， 有一系?繪`函¨（命令），例如線性坐標、對¨坐標，半對¨坐標?極坐標， 只 ? 同的繪`函¨（命令），在`上標出`題、XY軸標注，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…為科學研究著ˉ的設計是通 的編程語言所 ?的。2 RRPⅡ?桿￠MATLAB 動學仿真模塊5南昌航空大學科技學院學士學位論文2.1 MATLAB實 牛頓-辛普森 解￥￥￥`（ ?￥）所示為曲柄滑塊機構， 原動a（曲柄￥）和一個RRP桿￠構成。?構a的尺寸為 1r=400mm， 2r =￥ 00mm。 ¨?量坐標如`所示， 構a 的角位fl和構a3的位fl。` ?￥￥曲柄滑塊機構` ?￥ ?早坐標，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￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥ ?????? ???22112211coscossinsin????rrrrJ ￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥（ ?4）￥6南昌航空大學科技學院學士學位論文根據…( ?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a￥和構a 的角位fl， 入的參¨為“= e ?￥ “( )=￥ e ? “(3)￥=￥ ?3 “(4)￥=￥ ￥ “( )￥=￥ “(§)￥=￥ 3 出函¨為 e ￥e ?曲柄滑塊機構如` ?￥所示， 入參¨“=[0￥0￥0￥0?4￥￥? ￥￥?§] 代入上面的函¨，則得構a￥和構a 的位fl 別為0，0。2.2 MATLAB進行速? 對 … （ ?￥） 導并整 成矩陣 …為71111113322332232cossincoscossinsin ????????? ??????????????????????????? ?rrrrrr南昌航空大學科技學院學士學位論文￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥（ ? ）￥根據（ ? ）編寫的 函¨如′?fu ￥?￥=￥ pvefl(“)A￥=￥[?“(§)* (“( ))￥“(currency1)* (“(3));“(§)* (“( ))￥?“(currency1)* (“(3))];B￥=￥[“( )* (“(￥));?“( )* (“(￥))]*“(4);?￥=￥ v(A)*B;￥ pvefl(“)為 構a 的角速?和構a3的速?， 入參¨%￥“(￥)￥=￥ e ?￥%￥“( )￥=￥ e ? ￥，%￥“(3)￥=￥ e ?3，%￥“(4)￥=￥? e ?￥，%￥“( )￥=￥ ￥￥，%“(§)￥=￥ ，%￥“(currency1)￥=￥ 3， 出為? e ? ? e ?3?四` ?￥曲桿滑塊機構， 1?=0時，已 得構a 的角位fl，構a3的位fl為0，和曲柄￥的角速?為￥0 ?/ ，代入上 函¨ 可得￥構a 的角速?0，構a3的位fl為?3?3333m/ 。2.3曲柄、RRRⅡ?桿￠MATLAB 動學仿真模塊` ? ￥曲柄位置參¨8南昌航空大學科技學院學士學位論文2.3.1曲柄MATLAB 動學仿真模塊￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥如` ? 所示，在 ¨坐標系 ，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'導如′?￥￥ （ ?§）￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥將方程（ ? ） 邊對 時? 次導¨得?￥ （ ?currency1）…（ ?§）寫成矩陣 …有?￥ ( ?8)￥￥￥￥根據…(2.7)編 寫 曲 柄 原 動 aMATLAB 的 M函¨如′?fu ￥?￥= ￠(“)??B￥=￥[“(￥)*“(4)* (“( )+p / )+“(￥)*“(3)^ * (“( )+p );￥￥￥￥￥￥￥“(￥)*“(4)* (“( )+p / )+“(￥)*“(3)^ * (“( )+p )];?￥=￥??B;￠（“）函¨為曲柄原動機的 動學仿真模塊函¨，其 入參¨為“(￥)= j 、 “( )= e j 、 “(3)=? e j 、 “(4)=?? e j ， 出 函 ¨ 為?(￥)=Re[??B]、?( )￥=￥Im[??B]。2.3.2RRPⅡ?桿￠MATLAB 動學仿真模塊如` ?3所示，在 ¨坐標系 ， 個fi動§（B，ˇ），￥個fl動§（ˇ）和構aBˇ（長?為 ir）和滑塊ˇ￠成RRPⅡ?桿￠，構a ir的幅角 i? 為變量，滑塊ˇ 對固 ?K的位fl js 為變量，滑塊ˇ的滑道的幅角 j? 為 量， ?ˇ的加速?'導如′9jijijjjijjjjjiiererrABerrerrA??????????? ,)2/()2/( ???? ?? ??????? ?? jj jjjjjj ererB???????????????????????????????????)sin()2/sin()cos()2/cos(ImRe22????????????jjjjjjjjjjjjrrrrBB南昌航空大學科技學院學士學位論文` ?3￥RRPⅡ?桿￠的位置參¨￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥ ji jji seKerBC ?? ???? ￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥（2.9）整 （2.9）為￥￥￥ BKseer ji jji ??? ?? ￥￥￥￥￥ （2.10）…（2.23）對時?t 導并整 ，得BKseer ijji ji ????????? ][][ )2/( ???? ￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥（2.11）…（2.24）對時?t 導¨并整 ，得BKserseer ijiijji iji ????????????????? ?? ][]0[][][2)()2/( ?? ????? ￥￥￥￥￥（2.12）…（2.25）寫成矩陣 …，有? ?? ?? ?? ? ]ImImReRe[][]0sin0cos[][]sin2/sincos2/cos[ 2BKBKsrrsrr iiiiiijiijii??????????????????????????? ????????????￥￥￥￥（2.13）根據…（ ?￥3）編寫RRPⅡ?桿￠ A ?AB的 函¨如′?fu ￥?=RRP￠ (“)10南昌航空大學科技學院學士學位論文￥=￥[“(￥)* (“( )+p / )￥￥? (“(3));“(￥)* (“( )+p / )￥￥? (“(3))];?￥=￥?[“(￥)* (“( )+p )￥￥0;“(￥)* (“( )+p )￥￥0]*[“(4) ;“(?)]+[“(currency1)?“( );“(8)?“(§);?￥=￥ v( )*?;p￠ (“)函¨為RRPⅡ?桿￠ 動學的仿真模塊函¨，其 入參¨為%￥“(￥)￥=￥ %“( )￥=￥ e ? ，%￥“(3)￥=￥ e ?j，%￥“(4)￥=￥? e ? ，%￥“( )￥=￥Re[??B]，%￥“(§)￥=￥Im[??B]，%￥“(currency1)￥=￥Re[??K]，%￥“(8)￥=￥Im[??K]，%￥“(?)￥=￥? ， 出參¨為?? e ? ?? ?2.4四桿機構的MATLAB 動學仿真￥￥如` ?￥所示為曲柄滑塊機構， 原動a（曲柄￥）和￥個RRP桿￠成。?構a的尺寸為 1r=400mm， 2r =￥ 00mm， ¨?量坐標如`所示，構a￥以等角速?￥0 ?/ 時 ，試 構a 的角速?和角加速?以??ˇ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南昌航空大學科技學院學士學位論文在` ?4?個線上 明了 `的參¨，其 e 示構a的角位fl￥，? e 示構a 的角速?，?? e 示構a 的角加速?， 示構a3的位fl，? 12南昌航空大學科技學院學士學位論文示構a3的速?，?? 示構a3的加速?，Re[??B和Im[??B 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a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ˉ 行結果。在` ?4 的? 模塊的初‰是以曲柄￥的幅角為 ，角速?為￥0 ?/ ， `的?個構a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 ，設真時?為￥ ，仿真結果 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MATLAB 動學仿真結果繪 ` 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?ˇ加速?的 平 量和 量以?構a 的角加速?、構a3的角加速?，如` ? 、` ?§、`?currency1和 ?8所示。13南昌航空大學科技學院學士學位論文` ? ￥構a 的角速?（ 坐標 示角位fl的大?￥ 位 ?/ ; 坐標 示時?￥ 位為 ）` ?§￥構a 的角加速?（ 坐標 示為角加速?￥ 位為 ?/ 2s ? 坐標 示為時?￥ 位為 ）14南昌航空大學科技學院學士學位論文` ?currency1￥構a3的速?（ 坐標 示為速?￥ 位為m/ ? 坐標 示為時?￥ 位為 ）15南昌航空大學科技學院學士學位論文` ?8￥構a3的加速?（ 坐標 示的是加速?￥ 位為m/ 2s ? 坐標 示為時?￥ 位為 ）3 曲柄、RRRⅡ?桿￠的MTALAB動力學仿真動力 ， 要是在 動學 的 上， 已 工 阻力， 出 動§的約16南昌航空大學科技學院學士學位論文束反力和驅動力（或力矩），為選擇和設計軸承，零部a??的計??選擇原動機提供 論依據。 A ?A機構的B￥對機構進行動力學 解，利 A ?AB￥的 mufl ￠ 解模型的¨據可視化的特?，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 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)設計課題對` 為? 的RRRⅡ?桿￠'導了矩陣¨學模型，￥并編制了 `的 A ?AB￥的 函¨，￥對 `的RRRⅡ?桿￠進行了動力學仿真。3.1 曲柄、RRRⅡ?桿￠MATLAB動力學仿真模塊3.1.1 曲柄 A ?AB動力學仿真模塊`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 ，驅動力矩為 1M 。￥￥￥ 論力學可得?￥￥￥￥ ????? iixixBxA smFRR Re ￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥（3?￥）￥￥￥￥ ?????? iiiyiyByA smgmFRR Im ￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥（3? ）（3?3）￥￥￥17??????????iiiciiiciixBiciyAicixAiJrrRyBrrRrRrRMM?????cos)(sin)(cossin1南昌航空大學科技學院學士學位論文動學 可'得?￥)cos()2/cos(ReRe 2 ?????? ????????????iiciiicii rrAs ￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥（3?4）)sin()2/sin(ImIm 2 ?????? ???????????iiciiicii rrAs ￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥（3? ）將…（3?4）、…（3? ）代入…（3?￥）、…（3? ），并 …（3?3） 并得 ￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥（3.6）根據…(2.6)編寫曲柄原動aMATLAB的M函¨如′?fu ￥?= ￠??(“)=??8=0?4; =0? ;m =￥? ;J =0?0￥§;“ =0; ? =0; =0;Re??A=0;Im??A=0;?(￥)￥=￥￥m *Re??A+m * *“(3)* (“(￥)+p / )+m * *“( )^ * (“(￥)+p )?“ +“(4);?( )￥=￥m *Im??A+m * *“(3)* (“(￥)+p / )+m * *“( )^ * (“(￥)+p )?? +“( )+m * ;?(3)=J *“(3)??(￥)* * (“(￥))+?( )* * (“(￥))?“(4)*( ?)* (“(￥))+“( )*( ? )* (“(￥))? ;￠??(“)函¨為曲柄的動力學矩陣仿真模塊函¨，其 入參¨為“(￥)= e ? 、“( )=? e ? 、“(3)=?? e ? 、“(4)=R“B、“( )=R?B， 出參¨為?(￥)=R“A、?( )=R?A、?(3)= ￥，函¨ 的已 參¨為=??8 =0?4; =0? ;m =￥? ;J =0?0￥§;“ =0; ? =0; =0;Re??A=0;Im??A=0。18??????????????????????????????????????????????????????????iiciiyBiciixBiciyAicixAiiiyByiiiciiiiciieixBxiiiciiiiciieiyAxAMrrRrrRrRrRJgmRFrmrmARmRFrmrmARmMRR?????????????????cos)(sin)(cossin)sin()2/sin()cos()2/cos(221南昌航空大學科技學院學士學位論文3.1.2 RRPⅡ?桿￠MATLAB動力學仿真模塊如`3.2（a）所示，RRPⅡ?桿￠ ￥個連桿 （桿長 ir， 到fi動§的 為 cir）和￥個滑塊j￠成。 量力學同樣得出fi動§B和ˇ的約束反力，fl動§ 的約束反力并整 成矩陣 …如′。`3? RRP桿 力 `對構aBˇ 力 得￥￥￥ iixCxixB smRFR ??Re??? ￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥（3?currency1）￥￥￥￥ iiiyCyiyB smgmRFR ??Im???? ￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥(3?8)￥￥(3??)對滑塊 得19南昌航空大學科技學院學士學位論文￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥（3?￥0）￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥（3?￥￥）動學可'得￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥（3?￥ ）￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥（3?￥3）￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥（3?￥4)￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥（3?￥ ）將…（3?￥ ） （3?￥ ） 別代入…（3?currency1），…（3?8）。…（3?￥0），…（3?￥￥）并 …（3? 0） 并，整 得￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥(3?￥§)根據…（3?￥§）編寫RRPⅡ?桿￠ A ?AB的 函¨如′?fu ￥?￥=￥RRP??(“)=??8￥=￥￥? ; =0?§;m ￥=￥3?§;mj￥=￥§;j ￥=￥0?4 ;“ ￥=￥0; ? ￥=￥0; “j￥=￥￥000; ? ￥=￥0;￥ ￥=￥0;j￥=￥0;%￥=￥ e ? ( );(￥ ￥)￥=￥￥; (￥ 3)￥=￥￥;( )￥=￥￥; ( 4)￥=￥￥;(3 ￥) ￥ = ￥ * (“(￥)); (3 ) ￥ = ￥ ? * (“(￥)); (3 3) ￥ = ￥ ?( ?20? ? ? ?? ? ? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????gmFsmFsmMJgmFmmBimmFmmBmRRRRRrrrrrrjyjjjjxjjjjiiiiyiiiiriiirixiiiiriiiriDyCxCyBxBjjiiciiiciiciicicicicici?????????????????????sincossin2/sincos2/cosRecos1000sin01000cos)_(sin)_(cossin010100010122????????????????南昌航空大學科技學院學士學位論文)* (“(￥)); (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RRPⅡ?桿￠的動力學仿真模塊，其 入參¨為%￥“(￥)￥=￥ e ? %￥X( )￥=￥? ? ，%￥“(3)￥=￥?? e ? ，%￥“(4)￥=￥?? ?j，%￥“( )￥=￥Re[??B]，% ￥ “(§) ￥ = ￥ Im[??B] ， 其 出 參 ¨ 為?(￥)=R“B ?( )=R?? ?(3)=R“ˇ ?(4)=R?ˇ ?( )=R 其 的已 參¨為 =??8 ￥=￥? ; =0?§;m ￥=￥3?§;mj￥=￥§;j ￥=￥0?4 ;“ ￥=￥0; ? ￥=￥0; “j￥=￥￥000; ? ￥=￥0;￥ ￥=￥0; j￥=￥0;21南昌航空大學科技學院學士學位論文3.2四桿機構的MATLAB動力學仿真￥￥￥` ?￥所示為曲柄滑塊機構， 是 原動a（曲桿￥）和￥個RRP桿￠所￠成的四桿機構。?構a的尺寸為 1r=400mm， 2r =￥ 00mm，?構a的 為 1cr = 00mm，2cr =§00mm， 量為 1m =￥? ￠ ， 2m =3?§￠ ， 3m =§￠ ，fi動 量為 1J =0?0￥§￠ ?2m 22 45.0 mkgJ ?? ;構a3的工 阻力為 NF 10003 ? ，其 構a所 外力和外力矩為零，構a￥以等角速?￥0 ?/ 時 方? fi，試 在 計 時，fi動§A的約束反力，驅動力矩?其所 的”?fl動§ 的約束反力。在 mufl ￠ ?′ 立該 四桿機構的仿真模型如`3?3所示。`3?3￥ 四桿機構 mufl ￠仿真模型22南昌航空大學科技學院學士學位論文3.3四桿機構MATLAB仿真模型的初‰ 四桿機構 mufl ￠仿真模型 e ?￥、 e ? 的初‰ 2.1 容 得，ˇ? e ? 和? e ?3的初‰ 2.2 容 得。3.4四桿機構MATLAB動力學仿真結果繪 ` 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、驅動力矩?其所 的”，以?fl動§ 的約束反力，如`3?4、`3? 、`3?§，`3?currency1和`3?8所示`3?4￥fi動§A的 平方?力（ 坐標 示為 NRAH / ， 坐標 示為 / )23南昌航空大學科技學院學士學位論文`3? ￥fi動§A的 方?力（ 坐標 示 NRAV / ? 坐標 示 / )24南昌航空大學科技學院學士學位論文`3?§￥曲柄上 的力矩（ 坐標 示 ? ?mNM ?/1 ? 坐標 示 / )`3?currency1￥曲柄上力矩所 的”（ 坐標 示為 JW /1 ? 坐標 示 / )25南昌航空大學科技學院學士學位論文`3?8￥滑塊上 的約束反力（ 坐標 示為 NR /3 ? 坐標 示為 / )4 RRR-RRP 桿機構的MTALAB 動學仿真4.1 RRR-RRP 桿機構26南昌航空大學科技學院學士學位論文`4?￥`4?￥是 原動a（曲柄￥）和一個RRR桿，RRP桿￠所￠成的RRR RRP 桿機構，?構a的 尺寸 為 mmr 4001 ? ， mmr 10002 ? ， mmr 7003 ? ， mmr 12004 ? ，mmr 12005 ? ， ?量坐標如`4?￥所示，構a￥以等角速?￥0 ?/ 時 方? fi，試 ?ˇ的加速?￥，構a3的角加速?，構a§的速?，加速?，?構a 的速?和加速?。4.2RRR-RRP 桿機構MATLAB仿真模塊 初‰的 ???111 ,, ??? 的初‰已經給出，ˇ 6532,,, ???? 的初‰ 則 牛頓?辛普森方法 解?`4?￥RRR?RRP 桿機構? 的 ¨坐標，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270sinsinsin0coscoscos0sinsinsin0coscoscos6655336655333322114332211?????????????????????????rrrrrrrrrrrrr南昌航空大學科技學院學士學位論文?????????????????66553366553333223322coscoscos0sinsinsin000coscos00sinsin??????????rrrrrrrrrr￥￥￥￥￥￥￥￥（4?3）根據…(4? )、（4?3）編制的 函¨如′?fu ￥?￥= ? pp (“)? fle￥ m(f)￥>￥ep fl ￥ ￥ ￥ ￥ ￥ J￥=￥[?“(8)* (“( ))￥“(?)* (“(3))￥0￥0;“(8)* (“( ))?“(?)* (“(3))￥0￥0;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南昌航空大學科技學院學士學位論文函¨ ? pp (“)為 構a ￥，3， ，§的位fl的函¨，其 入參¨為%￥“(￥)￥=￥ 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 §￥=￥“(§)，￠ 入參¨“=￡0￥ 0￥￥00￥0￥40￥0￥0?4￥￥￥0?currency1￥￥? ￥￥? ￥ ?0?得構a ￥3￥ ￥§的角位fl 別為￥ ?442 ?? ， ?833 ?? ， ?355 ?? ， 06 ?? 。對…（4?￥） 導并整 成矩陣 …為￥￥￥￥￥￥（4?4）根據（4?4）編寫的 函¨如′?fu ￥?￥=￥ ? pvefl(“)A￥=￥[?“(8)* (“( ))￥“(?)* (“(3))￥0￥0;“(8)* (“( ))￥?“(?)* (“(3))￥00;0￥?“(?)* (“(3))￥?“(￥￥)* (“( ))￥“(￥ )* (“(§));0￥“(?)* (“(3))“(￥￥)* (“( ))￥?“(￥ )* (“(§))];￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥? ￥=￥ v(J)*(?￥?0*f);B￥=￥[“(8)* (“(￥));“(8)* (“(￥));0;0;]*“(currency1);?￥=￥ v(A)*B? pvefl(“)函¨為 構a 、構a3、構a 和構a§角速?的函¨， 入參¨%“(￥)￥=￥ e ?￥，%￥“( )￥=￥ e ? ，%￥“(3)￥=￥ e ?3，%￥“(4)￥=￥ e ?4，2911111166553366553333223322653200cossincoscoscos0sinsinsin000coscos00sinsin???????????????????????????????????????????????????????????????????? ?rrrrrrrrrrrr南昌航空大學科技學院學士學位論文%￥“( )￥=￥ e ? ，%￥“(§)￥=￥ e ?§，%￥“(currency1)￥=￥? e ?￥，%￥“(8)￥=￥ ￥，%￥“(?)￥=￥ ，%￥“(￥0)￥=￥ 3￥，%￥“(￥￥)￥=￥ 4，%￥“(￥ )￥=￥ ，%￥“(￥3)￥=￥ §， 出參¨為%￥?(￥)￥=￥? e ? ，%￥?( )￥=￥? e ?3，%￥?(3)￥=￥? e ? ，%￥?(4)￥=￥? e ?§，則 入“=[0￥44*p /￥80￥83*p /￥80￥0￥3 *p /￥80￥0￥￥0￥0?4￥￥0?currency1￥￥? ￥￥? ￥ ?0] 可 得構a ，構a3，構a ，構a§的速? 別為?0 ?/ ?0 ?/ 0?434 ?/ 3?￥currency1 ￥ ?/ 。4.3RRR-RRP 桿機構MATLAB仿真模型￥￥該RRR?RRP 桿機構的 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a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 入參¨為曲柄的長?，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 入參¨為構a 和構a3的桿長，構a 和構a3的角位fl，角速?，?fi動§B，fi動§ 的加速?。R p￠ ?m函¨模塊的 入參¨為構a 的長?，角位fl，角速?，構a§（滑塊）的 動方?，速?，fi動§ˇ的加速?和構a§的加速?參考‰。每個¨據線上標注了 `變量， 量模塊 置了?個構a的尺寸，長? 位為m，角? 位為 ?。設置仿真時?為￥ ，仿真結果 出到工 空?變量 m u * ， 解 選 ?e4 ，步長選 步長。30南昌航空大學科技學院學士學位論文`4? 31南昌航空大學科技學院學士學位論文4.4 RRR-RRP 桿機構MATLAB 動學仿真結果?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?ˇ的加速?，構a3的角加速?，構a§的速?，加速?和構a 的角速?和角加速?，如`4?3￥4?4￥4? ￥4?§￥4?currency1￥4?8所示。`4?3￥?ˇ的加速?（ 坐標 示為 ? ?2/ ??smac ￥￥ 坐標 示為 / )32南昌航空大學科技學院學士學位論文`4?4￥構a3的角加速?（ 坐標 示 23 / ??srad? ￥￥ 坐標 示 / )`4? ￥構a§的速?33南昌航空大學科技學院學士學位論文（ 坐標 示 ? ?26 / ??smv ￥￥ 坐標 示 / )`4?§￥構a§的加速?（ 坐標 示為 ? ?26 / ??sma ￥￥ 坐標 示為 / )34南昌航空大學科技學院學士學位論文`4?currency1￥￥構a 的角速?（ 坐標 示為 )/( 15 ??sradw ￥￥ 坐標 示為 / )`4?8￥構a 的角加速?（ 坐標 示為 )/( 16 ??sradw ￥￥ 坐標 示為 / )35南昌航空大學科技學院學士學位論文總 結我所選論文題 是“平面連桿機構的動態(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 會產生 ?的fifl，但是 –?了′來，出色的完成了我的畢業(yè)設計，為了自己的 標，?為了自己的選擇。開?是· 資料。在 導老師的 ?′，通過?…?道開??備工 通過??、` ?· 學 論文、” ??、 …等。通過一個‰的深入學習，· 了一大 畢業(yè)設計 的資料，在?老師的 導′， ?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 論文和??文ˉ?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)論文設計˙結?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· 的資料進行整 、 研究，并制 了課題研究的方ˇ，開題— 完成之后隨 進入`?ˇ有序的編寫論文之 。根據取其? ，“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南昌航空大學科技學院學士學位論文信以?利 ?m fl進行 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a 很多，特別是論文的格…，ˇ就編寫的程序來說，提出了 ? 。至此，我發(fā) ，要? 一a 并 — ? ，但也 是很 ， 了 是萬萬 可的，對?? ?都要?真“思考， 思ˉ來完成?o。一 優(yōu) 的論文 是寫出來的，ˇ是修改出來的，這 要的是“ ， 要 。在仿真系統的制 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ˉ法或 行 ′“的時?，我就會出 的?緒，但是我?有 ?，ˇ是 時 ? 自己的 態(tài)，在同學老師的? ′，完成了初次的設計。越是 的 要“學，在學習的過程 會收獲很多，其 一?就是 學習是 的學習??，在學習之后 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)論文設計的過程 我學到了做? ?所要有的態(tài)?和 態(tài)，?¨我明?了做學 要一 ，對?出 的? 題和 ?都 要o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 導老師 老師以? 同學朋友的? ，感謝他們提出寶貴的意見和 。另外，要感謝在大學??所有傳授我 的老師，是 們的悉 教導使我有了良 的專業(yè)課 ，這也是論文得以完成的 。37南昌航空大學科技學院學士學位論文參考文獻[￥]?孫桓，陳 模 編.機械原 .第七?.北京?高等教育出?社，2006.12?[ ]?曲 ? 編. ?MATLAB/Simulink平面連桿機構的動態(tài)仿真.哈爾濱?哈爾￥￥￥￥￥濱工業(yè)大學出?社，2007.4?￥￥￥￥[3]?邱曉林 編. ?MATLAB的動態(tài)模型 系統仿真工 . 安? 安?通大￥￥￥￥￥￥￥￥學出?社，2003.10?[4]??策 編. 機械動力學. 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?系統仿真技 ` ?北京?清 大學出?社， 00 ?[8]?哈爾濱工業(yè)大學 論力學教研室 編? 論力學?北京?高等教育出?社，￥￥￥￥ 00 ?￥￥￥￥[?]?濮良貴 紀名 編?機械設計?第七??北京?高等教育出?社 00￥?￥￥￥￥[￥0]?Ye Zhonghe, Lan Zhaohui. Mechanisms and Machine Theory. Higher Educat-￥￥￥￥ion Press, 2001.7。38南昌航空大學科技學院學士學位論文39南昌航空大學科技學院學士學位論文?謝￥￥大學生活 將結束，我們的畢業(yè)設計也currency1近里尾聲，在完成的??， 老師以?同學們給了我很大的? 。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 導我們，慢慢的我逐漸的弄 仿真 容以?'導?試程序的過程，也 清了思 ，一??的完成了畢業(yè)設計。我 感謝 老師和同學們，感謝他們對我的? 。40