实习报告-by赵卫健

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1、武汉工程大学本科实习报告毕业实习报告题目基于MATLAB的曲柄摇杆机构运动分析专业班级机械设计制造及其自动化06级01班学号0603010130学生姓名赵卫健指导教师曹鹏彬指导教师职称讲师学院名称机电工程学院完成日期：2010年4月24日24武汉工程大学本科实习报告目录前言1实习目的1实习方式1实习内容1第一章平面连杆机构的运动分析21.1机构运动分析的任务、目的和方法21.2机构的工作原理21.3机构的数学模型的建立21.3.1建立机构的闭环矢量位置方程21.3.2求解方法41.4非线性超越方程组牛顿-辛普森求解方法原理5第二章MATLAB软件及

2、其应用82.1MATLAB软件简介82.1.1MATLAB的主要特点82.1.2MATLAB的系统界面92.2M文件112.3求解方程和方程组122.4基于MATLAB图形界面设计142.4.1界面设计142.4.2代码设计17第三章参观武重集团183.1武重的发展历程183.2武重现况概述193.3实习内容203.4个人总结20实习心得体会23参考文献2424武汉工程大学本科实习报告前言这次毕业设计（论文）的课题名是《基于MATLAB的曲柄摇杆机构运动分析》。实习目的这次实习的目的在于培养自己工程实践的能力、独立工作的能力以及分析问题和解决问题的

3、能力，为随后开展的毕业设计（论文）课题做好必要的准备，围绕毕业设计（论文）课题进一步了解与有关的实际知识和进行资料的收集，为解决课题任务提供必要的条件。实习方式本次实习我主要采用了自己查资料以及适当的上机实习、外出实习相结合的形式。通过在图书馆借阅有关书籍或上网查看资料的形式，了解了与课题相关的知识，学习并运用了MATLAB的强大数值处理功能。实习内容1.搜集、查阅了相关的文献资料，并适当的进行了资料整合。2.复习了教材上所学的知识，掌握了连杆机构运动设计的有关知识。3.研究了方程和方程组的数值求解方法，熟悉了牛顿—辛普森数值求解方法以及利用fso

4、lve解方程的方法。4.阅读了MATLAB的相关教材，掌握了MATLAB的基本知识。5.练习了MATLAB中M文件的编制和运行，熟悉了MATLAB的图形功能。6.初步学习了有关GUI（图形用户界面）的相关知识。24武汉工程大学本科实习报告第一章平面连杆机构的运动分析1.1机构运动分析的任务、目的和方法曲柄摇杆机构是平面连杆机构中最基本的由转动副组成的四杆机构，它可以用来实现转动和摆动之间运动形式的转换或传递动力。对四杆机构进行运动分析的意义是：在机构尺寸参数已知的情况下，假定主动件（曲柄）做匀速转动，撇开力的作用，仅从运动几何关系上分析从动件（连杆

5、、摇杆）的角位移、角速度、角加速度等运动参数的变化情况。还可以根据机构闭环矢量方程计算从动件的位移偏差。上述这些内容，无论是设计新的机械，还是为了了解现有机械的运动性能，都是十分必要的，而且它还是研究机械运动性能和动力性能提供必要的依据。机构运动分析的方法很多，主要有图解法和解析法。当需要简捷直观地了解机构的某个或某几个位置的运动特性时，采用图解法比较方便，而且精度也能满足实际问题的要求。而当需要精确地知道或要了解机构在整个运动循环过程中的运动特性时，采用解析法并借助计算机，不仅可获得很高的计算精度及一系列位置的分析结果，并能绘制机构相应的运动线图

6、，同时还可以把机构分析和机构综合问题联系起来，以便于机构的优化设计。1.2机构的工作原理在平面四杆机构中，其具有曲柄的条件为：（1）各杆的长度应满足杆长条件，即：最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和。（2）组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆，且其最短杆为连架杆或机架（当最短杆为连架杆时，四杆机构为曲柄摇杆机构；当最短杆为机架时，则为双曲柄机构）。1.3机构的数学模型的建立1.3.1建立机构的闭环矢量位置方程在用矢量法建立机构的位置方程时，需将构件用矢量来表示，并作出机构的封闭矢量多边形。在如下图2.1所示的曲柄摇杆机构中，构件AB为曲柄，则B

7、点应能通过曲柄与连杆两次共线的位置。24武汉工程大学本科实习报告图1.1曲柄摇杆机构示意图（1）位移分析将铰链四杆机构ABCDA看作一封闭矢量多边形，如图2.1所示。若以、、、分别表示各构件的矢量，该机构的封闭矢量方程式为：式(2.1)将机构封闭矢量方程式(2.1)以复数形式表示为式(2.2)应用欧拉式将式(2.2)的实部和虚部分离，得式(2.3)由式(2.3)所示方程组可求得两个未知角和。（2）速度分析将式(2.2)对时间求导，可得式(2.4)将式2.4的实部和虚部分离，有式(2.5)将式(2.5)化为矩阵形式，即式(2.6)由式(2.6)所示方

8、程组可求得两个未知角速度和。（3）加速度分析24武汉工程大学本科实习报告将式2.4对时间t求导，可得式(2.7)将式(2.