牛头刨床问题分析

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1、牛头刨床问题分析一、问题分析1、题目如图所示为一牛头刨床的机构运动简图。设已知各构件尺寸为：ll?125mm,l3?600mm,l4?150mm,原动件1的方位角?1=0?^360?和等角速度wl=lrad/s。试用矩阵法求该机构中各从动件的方位角、角速度和角加速度以及E点的位移、速度和家速度的运动线图。2、解答解：先建立一直角坐标系，并标出各杆矢量及方位角。其中共有四个未知量?3、？4、S3及sE。为求解需建立两个封闭矢量方程，为此需利用两个封闭图形ABCA及CDEGC,由此可得，I6?I1?s,3I?3I?4I'?6sE写成投影方程为：(1-

2、1)s3cos?3?lIco?slls3sin?3?l6?lI3cos?3?lI3sin?3?l44s?inlco?s?4sE?s?in?4l60(1-2)'解上面方程组，即可求得?3、？4、S3及sE四个位置参数，其屮?2??3O将上列各式对时间収一次、二次导数，并写成矩阵形式，即可得以下速度和加速度方程式。?00??s??cos?3?s3sin?3??llsin?l?3???sin?scos???lcos??00??3331??w3?w?l速度方程式：?l???0?0??l3sin?3?l4sin?4?l?w???4?????00lcos?l

3、cos?0??3344???vE?(1-3)00??cos?3?s3sin?3?sin?scos??00333?机构从动件的位置参数矩阵:??0?l3sin?3?l4sin?4?l???0lcos?lcos?03344??????s3??w?机构从动件的的速度列阵：?3??w4??v??E???llsin?l??lcos??11?机构原动件的位置参数矩阵：??0????0?wl：机构原动件的角速度加速度方程式：???cos??ssin?00??s3?333?sin?scos????00333????3??0?l3sin?3?l4sin?4?1??????

4、?4?I3cos?3I4cos?40?????0?E???0??w3sin?3?s3sin?3?s3w3cos?3??0???w3cos?3s3cos?3?s3w3sin?3?0?l3w3cos?3?l4w4cos?4??l3w3sin?3?l4w4sin?4??0??0??s???llwlcos?l??3???lwsin????w?l?0?3?wl?ll????00??w4??????O??vO???E?矩阵求导:(1-4)机构从动件的位置参数??0??w3sin?3?s3sin?3?s3w3cos?3??0?w3cos?3s3cos?3?s3w3si

5、n?3?0?l3w3cos?3?l4w4cos?4??l3w3sin?3?l4w4sin?4?0??0??0?0??0???????s3????机构从动件的的加速度列阵：?3???llwlcos?l???lwsin??111?机构原动件的位置参数矩阵求导：???0??0??二、Matlab编程思路1、2、采用解析法画图采用matlab软件进行操作画图。牛头刨床三维程序框图三、程序及程序说明clearall;%清除缓存空间wl=l;%等角速度11=0.125;13=0.6;%构件中有注明16=0.275;161=0.575;14=0.15;%图中有标岀fo

6、rm=l:3601thl(m)=pi*(m-l)/1800;ifth31(m)>=0th3(m)=th31(m);elseth3(m)=pi+th31(m);end;s3(m)=(ll*cos(thl(m)))/cos(th3(m));th4(m)=pi-asin((l61-l3*sin(th3(m)))/l4);t(m)=(l61-l3*sin(th3(m)))/l4;se(m)=l3*cos(th3(m))+l4*cos(th4(m));讦thl(m)==pi/2th3(m)=pi/2;s3(m)=ll+l6;endifthl(m)==3*pi

7、/2th3(m)=pi/2;s3(m)=l6-ll;endAl=[cos(th3(m)),-s3(m)*sin(th3(m))/0,0；sin(th3(m)),s3(m)*cos(th3(m))z0,0；0,I3*cos(th3(m)),I4*cos(th4(m)),Bl=wl*[-Il*sin(thl(m));ll*cos(thl(m));0;0];-I3*sin(th3(m)),-I4*sin(th4(m))/0,D1=A1B1;El(:?m)=Dl;ds(m)=Dl(l);w3(m)=Dl(2);w4(m)=Dl(3);ve(m)=Dl(4);A

8、2=[cos(th3(m))/-s3(m)*sin(th3(m))/0,0;..