机械原理课程设计设计题目：牛头刨床分析学校：太原工业学院设计者：班级0920122姓名赵元指导老师：刘嘉一运动简图二设计方案一、用解析法作导杆机构的运动分析如图所示，先建立一直角坐标系，并标出各杆矢量及其方位角。
其中共有四个未知量3θ、4θ、3S 、E S 。
为求解需建立两个封闭的矢量方程，为此需利用两个封闭的图形O3AO2O3及O3BFDO3，由此可得：→→→→→→→+=+=+ES L L '64L3S3L1L6并写成投影方程为：’64433E 4433116331133L sin L sin L 0S cos L cos L sin sin cos cos =+=-++==θθθθθθθθL L S L S由上述各式可解得：O34433E 311343364111163cos L cos L S cos cos L S L sin L L arcsin cos L sin L L arctan θθθθθθθθθ⨯+⨯=⨯=⨯-=⨯⨯+=⋅由以上各式即可求得3θ、4θ、3S 、E S 四个运动变量，而滑块的方位角2θ=3θ。
然后，分别将上式对时间取一次、二次导数，并写成矩阵形式，及得一下速度和加速度方程式。
⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡//-=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-∙00cos sin S 0cos L cos L 01sin L -sin L -000cos S sin 00sin S -cos 111114334433443333333θθθθθθθθθθL L w v w w E =⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-∙∙E αααθθθθθθθθ43344334433333333S 0cos L cos L 01sin L -sin L -000cos S sin 00sin S -cos ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡//-+⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡---∙∙00sin cos 0sin w L -s w L -00c w L -cos w L -000sin w S -cos cos 00cos w S sin S -sin 111111144433344433333333333333333θθθθθθθθθθθθw L w L w in os S w w 而2w =3w 、2α=3α三静力分析对刨头6做受力分析如图所示由题知F6=m *ae G=—700 P=7000 （if x(n)>10.45&x(n)<169.55）对三杆受力分析如图所示F56=(-F6+ P)/cos(pi-x4(n)) Fn=-(G6+F6*sin(pi-x4(n))/cos(pi-x4(n))由题知 G=200 J=1.1则F23*cos(pi/2-x3(n))-F14X=F56*cos(pi-x4(n))+m4*s3(n)*a3(n)*cos(pi/2-x3 (n))+m4*s3(n)*s3(n)*w3(n)*cos(x3(n))F23*sin(pi/2-x3(n))+F14Y=F56*sin(pi-x4(n))+m4*s3(n)*a3(n)*sin(pi/2-x3(n))-m4*s3(n)*s3(n)*w3(n) *sin(x3(n))+G4-F23*s3(n)*(sin(pi/2-x3(n))*cos(x3(n))+cos(pi/2-x3(n))*sin(x3(n)))= -(F56*sin(pi-x4(n))*l3*cos(x3(n))+F56*cos(pi-x4(n))*l3*sin(x3(n))+ m4*s3(n)*a3(n)*cos(pi/2-x3(n))*l3/2*sin(x3(n))+m4*s3(n)*a3(n)*sin(pi/2-x3(n))*l3/2*cos(x3(n))+m4*s3(n)*s3(n)*w3(n)*cos(x3(n))*l3/2*sin(x3(n))-m4*s3(n)*s3(n)*w3(n)*sin(x3(n))*l3/2*cos(x3(n))+G4*l3/2*cos(x3(n))+j4*a3(n))由一杆受力分析得平衡力矩等于Mb=F23* l1*sin(pi/2-x3(n)+x1(n))同速度加速度解法可编写MATLAB程序如下运行结果如下x1 w3 w4 ve a3 a4 ae Mb /0/(rad/s) /(m/s) /(rad/s2) /(m/s2) /(N*m)0 0.4081 -0.45509 -0.20725 8.0161 -8.2825 -4.1302 14.77810.45 0.16832 -0.19441 -0.08486 9.2245 -10.542 -4.6612 6.79820.9 -0.11683 0.13542 0.058853 10.493 -12.108 -5.2911 -5.284631.35 -0.45043 0.50486 0.22852 11.745 -12.365 -6.0317 -22.90841.8 -0.83035 0.85904 0.42736 12.844 -10.583 -6.8245 -47.14252.25 -1.246 1.1165 0.65332 13.583 -6.0985 -7.4914 -76.50962.7 -1.6748 1.1791 0.894 13.701 1.3701 -7.733 -103.973.15 -2.0805 0.96112 1.1236 12.915 11.208 -7.2326 -116.4383.6 -2.4139 0.43839 1.307 10.965 21.354 -5.8485 -103.0894.05 -2.6196 -0.30215 1.4106 7.6458 28.41 -3.7107 -65.164104.5 -2.6483 -1.0636 1.4135 2.866 29.05 -1.0559 -15.895 114.95 -2.4719 -1.6158 1.3099 -3.172 21.968 1.9712 29.375 125.4 -2.0972 -1.7984 1.108 -9.7095 8.8828 5.185 58.146 135.85 -1.5692 -1.5819 0.82932 -15.405 -5.8793 8.0823 62.724 146.3 -0.96018 -1.0618 0.50835 -18.878 -17.243 9.9458 44.957 156.75 -0.34861 -0.40243 0.18483 -19.514 -22.046 10.337 16.613 167.2 0.20187 0.23403 -0.10705 -17.773 -20.443 9.4217 -8.815 177.65 0.65405 0.73704 -0.34647 -14.742 -14.925 7.784 -24.27 188.1 0.9967 1.0602 -0.52719 -11.456 -8.2831 6.0201 -29.963 198.55 1.237 1.2066 -0.65352 -8.5345 -2.3346 4.4856 483.6 209 1.3913 1.2063 -0.735 -6.1853 2.2106 3.288 581.53 219.45 1.4787 1.0974 -0.78222 -4.3729 5.3301 2.3885 661.53 229.9 1.5163 0.91599 -0.80449 -2.9713 7.2699 1.6994 725.83 240.35 1.5182 0.69159 -0.80896 -1.8505 8.3052 1.1368 776.31 250.8 1.4951 0.44709 -0.8006 -0.9084 8.6545 0.63929 814.1 261.25 1.4542 0.19974 -0.78256 -0.07362 8.4698 0.16867 839.5 271.7 1.4003 -0.03744 -0.75656 0.70114 7.8528 -0.29516 852.11 282.15 1.3359 -0.25431 -0.72336 1.4476 6.8733 -0.75996 851.01 292.6 1.262 -0.44252 -0.68306 2.1886 5.5805 -1.2259 834.97 303.05 1.1779 -0.59469 -0.63533 2.9425 4.0093 -1.6893 802.69 313.5 1.082 -0.70361 -0.57957 3.7265 2.1832 -2.1455 752.97 323.95 0.97105 -0.76168 -0.515 4.5576 0.11905 -2.5914 684.69 334.4 0.84111 -0.76059 -0.44061 5.4533 -2.1638 -3.0278 596.82 344.85 0.68698 -0.69151 -0.35505 6.4304 -4.6235 -3.4627 488.15 355.3 0.50262 -0.54647 -0.25649 7.502 -7.1627 -3.9142 17.324三参考文献《机械原理》孙恒陈作摸葛文杰高等教育出版社《机械原理课程设计指导书》罗洪田高等教育出版社《精通MA TLAB7》王正林刘明电子工业出版社《工程力学》刘申全黄璟兵器工业出版社声明：有需要MA TLAB源程序和cad图的可加我QQ:898023530 另外带画CAD和PRO/E图11 / 11。