畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于matlab的槽輪機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)由槽輪和圓柱銷組成的單向間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)，又稱馬爾他機(jī)構(gòu)。它常被用來將主動件的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成從動件的帶有停歇的單向周期性轉(zhuǎn)動。槽輪機(jī)構(gòu)有外嚙合和內(nèi)嚙合以及球面槽輪等。外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)的槽輪和轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)向相反,而內(nèi)嚙合則相同，球面槽輪可在兩相交軸之間進(jìn)行間歇傳動。 槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，易加工，工作可靠，轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確，機(jī)械效率高。但

2、是其動程不可調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)角不能太小，槽輪在起、停時的加速度大，有沖擊，并隨著轉(zhuǎn)速的增加或槽輪槽數(shù)的減少而加劇，故不宜用于高速。槽輪機(jī)構(gòu)有外嚙合和內(nèi)嚙合兩種形式。外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)的槽輪和轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)向相反,而內(nèi)嚙合則相同。單臂外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)(如圖1-1)由帶圓柱銷的轉(zhuǎn)臂、具有4條徑向槽的槽輪和機(jī)架組成。當(dāng)連續(xù)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)臂上的圓柱銷進(jìn)入徑向槽時;當(dāng)圓柱銷轉(zhuǎn)出徑向槽后,槽輪停止轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)一周，槽輪完成一次轉(zhuǎn)停運(yùn)動。為了保證槽輪停歇，可在轉(zhuǎn)臂上固接一缺口圓

3、盤，其圓周邊與槽輪上的凹周邊相配。這樣,既不影響轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動,又能鎖住槽輪不動。為了使槽輪能完成周期性的轉(zhuǎn)停運(yùn)動，槽輪上的徑向槽數(shù)不能少于3。為了避免沖擊,圓柱銷應(yīng)切向進(jìn)、出槽輪，即徑向槽與轉(zhuǎn)臂在此瞬間位置要互相垂直。在滿足不同間停的要求時，</p><p><b>　　圖1-1</b></p><p>　　1.1 槽輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用</p><p>

4、　　槽輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠和機(jī)械效率較高等優(yōu)點(diǎn)。但是槽輪機(jī)構(gòu)在工作時有沖擊，隨著轉(zhuǎn)速的增加及槽數(shù)的減少而加劇，故不宜用于高速，其適用范圍受到一定的限制。槽輪機(jī)構(gòu)一般用于轉(zhuǎn)速不是很高的自動機(jī)械、輕工機(jī)械和儀器儀表中。例如圖1-2a所示的電影放映機(jī)中的送片機(jī)構(gòu)。由槽輪帶動膠片，作有停歇的送進(jìn)，從而形成動態(tài)畫面。此外也常與其它機(jī)構(gòu)組合，在自動生產(chǎn)線中作為工件傳送或轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)。如圖1-2b，為蜂窩煤制機(jī)模盤轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)。</p

5、><p>　　圖1-2a 電影膠片抓拍機(jī)構(gòu)</p><p>　　圖1-2b 蜂窩煤制機(jī)模盤轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)</p><p>　　1.2 槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理</p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性槽輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)是槽數(shù)z和撥盤圓柱銷數(shù)k。在一個運(yùn)動循環(huán)內(nèi)，槽輪2的運(yùn)動時間對撥盤1運(yùn)動時間t之比值τ稱為運(yùn)動特性系數(shù)。設(shè)一槽輪機(jī)構(gòu)，槽輪上有z個槽，撥盤上均勻

6、分布的圓柱銷數(shù)為K，則運(yùn)動特性系數(shù)為</p><p>　　因?yàn)椋?</p><p>　　圖1-3外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)</p><p>　　討論：1、τ=0，槽輪始終不動； τ>0，∴Z≥3 。</p><p>　　2、槽輪的運(yùn)動時間總小于靜止時間。</p><p>　　設(shè)k為均勻分布的圓銷數(shù)，<

7、;/p><p>　　由上式可知：當(dāng)Z=3時，圓銷的數(shù)目可為1～5；當(dāng)Z=4或5時，圓銷的數(shù)目可為1～3；而當(dāng)Z≥6時，圓銷的數(shù)目可為1～2。一般情況下Z=4～8。</p><p>　　1.3 本論文的主要工作</p><p>　　應(yīng)用MATLAB優(yōu)化工具箱求解優(yōu)化問題，具有編程工作量小，初始參數(shù)輸入簡單，符合工程設(shè)計(jì)語言，提高設(shè)計(jì)效率等優(yōu)點(diǎn)，對于槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是一種行之

8、有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　本課題主要進(jìn)行以下內(nèi)容：</p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)生產(chǎn)研究現(xiàn)狀；</p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析；</p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理；</p><p><b>　　槽輪的定位；</b></p><p>　　槽輪的機(jī)

9、構(gòu)運(yùn)動系數(shù)；</p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型。</p><p>　　第二章MATLAB介紹</p><p>　　MATLAB自1982年由美國Mathwork公司開發(fā)的一套高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化軟件。它集數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、信號分析與圖形顯示為一體，構(gòu)成的一個方便的、界面友好的用戶環(huán)境。歷經(jīng)二十幾年的發(fā)展和競爭，現(xiàn)已成為（IEEEE祥述）國際公認(rèn)的

10、最優(yōu)秀的科技應(yīng)用軟件。Matlab 最突出的特點(diǎn)就是簡潔、它用直觀的、符合人們思維習(xí)慣的代碼、代替C語言和FORTRAN語言的冗長代碼。為此，Matlab獲得了對應(yīng)用學(xué)科（特別是邊緣學(xué)科和交叉學(xué)科）的極強(qiáng)適應(yīng)力。在國內(nèi)外高校、Matlab已成為大學(xué)生，碩士生、博士生必須掌握的基本技能。在設(shè)計(jì)研究學(xué)位和工業(yè)部門，Matlab已經(jīng)成為研究和解決各種具體工程問題的一種標(biāo)準(zhǔn)軟件。信號分析與處理是科研生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，也是目前國內(nèi)外出現(xiàn)的信號處理

11、的新研究課題。信號分析與處理，可以研究系統(tǒng)的穩(wěn)定性，選擇系統(tǒng)參數(shù)，驗(yàn)證系統(tǒng)的理論和算法。Matlab軟件廣泛用于數(shù)字信號分析，系統(tǒng)識別，時序分析與建模，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、動態(tài)仿真等方面有著廣泛的應(yīng)用。利用Matlab這個最優(yōu)秀的科技軟件，把計(jì)算機(jī)技術(shù)與信號分析緊密地結(jié)合起來，對信號進(jìn)行分析處理仿真研究，經(jīng)實(shí)例驗(yàn)證，取得了非常好</p><p>　　2.1 MATLAB語言簡介</p><p>　　

12、MATLAB是集數(shù)值計(jì)算、符號運(yùn)算及圖形處理等強(qiáng)大功能于一體的科學(xué)計(jì)算語言。作為強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算平臺，它幾乎能夠滿足所有的計(jì)算需求。MATLAB為用戶提供了具有條件控制、函數(shù)調(diào)用、數(shù)據(jù)輸入輸出及面向?qū)ο蟮忍匦缘母邔拥?、完備的編程語言。MATLAB語言語法簡單，程序調(diào)試和維護(hù)容易，其編程效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于BASIC、PISCAL及C等高級語言。新版本的MATLAB語言是基于最為流行的C語言基礎(chǔ)上的，因此語法特征與C語言極為相似，而且更加簡單，更加

13、符合科技人員對數(shù)學(xué)表達(dá)式的書寫格式。使之更利于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的科技人員使用。具有可移植性好、可擴(kuò)展性極強(qiáng)等特點(diǎn)，是最為普遍的計(jì)算仿真工具之一，所以我們有必要了解和掌握MATLAB這門語言工具。</p><p>　　2.2 MATLAB的主要內(nèi)容：</p><p>　　（1）開發(fā)環(huán)境。開發(fā)環(huán)境是幫助用戶使用MATLAB函數(shù)和文件的工具的集合，這些工具中許多都是圖形用戶界面。開發(fā)環(huán)境包括MATL

14、AB桌面及其命令窗口、命令記錄、幫助瀏覽器、工作平臺、文件和搜索路徑等。</p><p>　?。?）MATLAB數(shù)學(xué)函數(shù)庫。該庫收集了大量的從基本函數(shù)（求和、三角運(yùn)算、復(fù)雜算術(shù)等）到復(fù)雜函數(shù)（矩陣求逆、求矩陣特征值、貝塞爾函數(shù)和快速傅立葉變換等）的計(jì)算算法。</p><p>　?。?）MATLAB語言。MATLAB語言是一種包括流程控制語句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入/輸出和面向?qū)ο缶幊谭绞降母?/p>

15、級矩陣/數(shù)組語言，該語言能夠通過與其它MATLAB系統(tǒng)組成部分之間的交互來完成非常復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)。</p><p>　?。?）圖形句柄。圖形句柄即MATLAB的圖形系統(tǒng)，該系統(tǒng)既包括二維和三維數(shù)據(jù)的可視化、圖像處理、動畫和圖形描述等高級命令，又包括允許用戶完全自定義圖形，并在MATLAB應(yīng)用程序中建立自己的圖形界面的低級命令。</p><p>　?。?）MATLAB應(yīng)用程序接口API是允許

16、用戶編寫C、FORTIULN和MATLAB接口程序的系統(tǒng)庫，該庫中包含一些調(diào)用工具，其它應(yīng)用程序能夠通過動態(tài)鏈接、作為計(jì)算引擎、讀寫MAT文件三種形式來使用這些工具以調(diào)用MATLAB程序。</p><p>　　2.3 MATLAB通用操作界面</p><p>　　2.3.1　命令窗口</p><p>　　如圖2-1所示，是MATLAB的命令窗口，它是MATLAB極為

17、重要的部分，也是用戶使用最頻繁的部分。用戶的數(shù)據(jù)輸入和結(jié)果運(yùn)算，一般都是在此窗口中進(jìn)行。</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　2.3.2　歷史命令窗口</p><p>　　如圖4-2所示，是MATLAB的歷史命令窗口，主要是保存工作過的變量、表達(dá)式等。必要時，用戶可以直接把歷史命令提取出來，放在命令窗口中使用。&l

18、t;/p><p>　　圖2-2 歷史命令窗口</p><p>　　2.3.3　工作命令窗口</p><p>　　在MATLAB主窗口的左上部分可以通過切換到“Workspace”窗口，即工作空間。在這個窗口中，可以看到MATLAB的各個工作變量。新打開MATLAB時，只能看到一個變量ans，這是一個由系統(tǒng)提供的默認(rèn)的輸入變量。（如圖2-3）</p><

19、;p><b>　　圖2-3 工作空間</b></p><p>　　2.4　圖形用戶界面GUI</p><p>　　用戶界面是人，即用戶與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)程序的接觸點(diǎn)或交互方式，是用戶與計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交流的方式。計(jì)算機(jī)在屏幕顯示圖形和文本，若有揚(yáng)聲器還可產(chǎn)生聲音。用戶通過輸入設(shè)備，如：鍵盤、鼠標(biāo)、跟蹤球、繪制板或麥克風(fēng)，與計(jì)算機(jī)通訊。用戶界面設(shè)定了如何觀看和如何感知

20、計(jì)算機(jī)、操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序。通常，多是根據(jù)悅目的結(jié)構(gòu)和用戶界面功能的有效性來選擇計(jì)算機(jī)或程序。圖形用戶界面或GUI是包含圖形對象，如：窗口、圖標(biāo)、菜單和文本的用戶界面。以某種方式選擇或激活這些對象，通常引起動作或發(fā)生變化。最常見的激活方法是用鼠標(biāo)或其它點(diǎn)擊設(shè)備去控制屏幕上的鼠標(biāo)指針的運(yùn)動。按下鼠標(biāo)按鈕，標(biāo)志著對象的選擇或其它動作.圖形用戶界面的功能，它讓用戶定制用戶與MATLAB的交互方式。命令窗口不是唯一與MATLAB的交互方式。&l

21、t;/p><p>　　2.4.1 GUI設(shè)計(jì)版</p><p>　　GUI設(shè)計(jì)板是GUI工具的集成環(huán)境，是MATLAB6.1的新特征之一，它將MATLAB5.3版本的Guide控制板工具進(jìn)行重組優(yōu)化。它使得GUI圖形對象的生成和管理變得更簡單直接。圖2-4就是一個GUI設(shè)計(jì)板。 </p><p>　　圖2-4 GUI設(shè)計(jì)板</p><p>&l

22、t;b>　　2.4.2　菜單</b></p><p>　　在每一個窗口系統(tǒng)中使用菜單讓用戶選擇命令和選項(xiàng)。通常在顯示屏或窗口的頂部有一菜單條。移動鼠標(biāo)指針到菜單標(biāo)志上按下鼠標(biāo)按鍵，頂層菜單就被選中，一列菜單項(xiàng)就從菜單標(biāo)志拉下來。這種款式菜單就叫下拉式菜單。按下鼠標(biāo)將指針移動至菜單項(xiàng)并松開鼠標(biāo)，則完成菜單項(xiàng)的選擇。一個菜單項(xiàng)還可用自己的菜單項(xiàng)列表而作為子菜單。子菜單項(xiàng)在子菜單的標(biāo)志右邊顯示小三角或

23、箭頭以表示菜單還有更多子菜單項(xiàng)可供選擇。如果子菜單的菜單項(xiàng)被選擇，另一個具有更多菜單項(xiàng)的菜單顯示在此菜單的右邊的下拉菜單中。有時這種菜單稱之行走菜單。選中其中一個菜單項(xiàng)也引起某些動作的產(chǎn)生。子菜單可以嵌套，但層次的數(shù)目受到窗口系統(tǒng)及有用資源的限制。</p><p>　　在建立圖形對象時可定義uimenu屬性，或用set改變屬性。所有可設(shè)定的屬性，包括標(biāo)題、菜單顏色、甚至回調(diào)字符串都可以用set來改變。這種功能十分

24、便于迅速地定制菜單和屬性。表4-1列出了MATLAB的uimenu對象的屬性及其屬性值。在括號{}內(nèi)的屬性值是缺省值。</p><p>　　表2-1 uimenu對象的屬性及其屬性值</p><p>　　2.4.3　編程及回調(diào)考慮</p><p>　　用戶句柄圖形界面的基礎(chǔ)部分已經(jīng)闡述過了，現(xiàn)在是應(yīng)用它的時候了。正如所見，在命令行通過輸入uimenu和uicontr

25、ol來建立效率不高。腳本或函數(shù)M文件使用更為簡便。假定想實(shí)現(xiàn)一個M文件，首先確定是否要編寫腳本文件或函數(shù)文件。</p><p>　　建立GUI函數(shù)的一個有效方法是編寫?yīng)毩⒌幕卣{(diào)函數(shù)，專門執(zhí)行一個或多個回調(diào)。函數(shù)使用的對象句柄和其它變量可以作為參量傳遞，必要時回調(diào)函數(shù)可返回值。獨(dú)立回調(diào)函數(shù)的缺點(diǎn)是：需要很大數(shù)目的M文件以實(shí)現(xiàn)一個含有若干控制框和菜單項(xiàng)的GUI函數(shù)，所有這些M文件必須在MATLAB路徑中可得，且每一個

26、文件又必須要有一個不同的文件名。</p><p><b>　　全局變量：</b></p><p>　　全局變量可用在函數(shù)中，使某些變量對GUI函數(shù)的所有部分都可用，全局變量是在函數(shù)的公共區(qū)說明，因此整個函數(shù)以及所有對函數(shù)的遞歸調(diào)用都可以利用全局變量，全局變量遵循MATLAB的規(guī)定，變量名要大寫。不需要 ' tag ' 屬性，且不使用它，另外因?yàn)閷ο缶浔?/p>

27、存在的，不需要用函數(shù)findobj去獲取，故回調(diào)代碼比較簡單，全局變量通常使一個函數(shù)更有效。</p><p>　　調(diào)試GUI M 文件：</p><p>　　回調(diào)字符串在命令窗口工作空間中計(jì)算并執(zhí)行的，這個情況對編寫和調(diào)試GUI函數(shù)和腳本文件有某種隱含意義?；卣{(diào)字符串可以很復(fù)雜，尤其是在腳本文件中，這為句法錯提供了許多機(jī)會，記錄單引號、逗號、括號是令人頭痛的事。如果出現(xiàn)了句法錯誤，MATL

28、AB給出提示；只要對象的 ' Callback ' 屬性值是一個真正的文本串，MATLAB就認(rèn)可了。只有當(dāng)對象被激活并將回調(diào)字符串傳給eval時，才檢查回調(diào)字符串內(nèi)部的句法錯誤。這樣讓用戶定義回調(diào)字符串，它涉及還未曾定義過的對象句柄和變量，這使編寫相互參照的程序變得更容易，但是每個回調(diào)函數(shù)必須分別測試，保證回調(diào)字符串是合法的MATLAB命令，并且回調(diào)字符中涉及的所有變量可在命令窗口工作空間中是可利用的。將回調(diào)象函數(shù)M文件

29、一樣編程或象GUI函數(shù)本身內(nèi)的開關(guān)一樣編程，就可以不運(yùn)行整個GUI函數(shù)而對各個回調(diào)進(jìn)行改變或測試。</p><p>　　第三章 槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析</p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)是一種間歇機(jī)構(gòu)運(yùn)動（圖3-1a），它可以將主動件撥桿2（其上安裝了圓銷4）的勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)化為從動件槽輪3的間歇轉(zhuǎn)動。槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動設(shè)計(jì)，主要是要求保證槽輪3有較高的運(yùn)動精度，減少在它在運(yùn)動過程中產(chǎn)生的剛性沖擊。<

30、;/p><p>　　如圖3-1b所示，構(gòu)見1為機(jī)架。當(dāng)撥桿2上的圓銷4進(jìn)入與退出槽輪3的嚙合過程中，做勻速轉(zhuǎn)動的撥桿相當(dāng)于曲柄2，槽輪的徑向槽相當(dāng)于導(dǎo)桿3，假象在撥桿2上的圓銷外面套上與槽輪徑向槽做相對的滑塊4。當(dāng)兩者接觸時，等價于一個擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，運(yùn)輸轉(zhuǎn)動曲柄2帶動導(dǎo)桿3做反向變速運(yùn)動；當(dāng)兩者脫離時，曲柄2做勻速轉(zhuǎn)動，導(dǎo)桿3則靜止不動。</p><p><b>　　槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分

31、析</b></p><p><b>　　圖3-1a</b></p><p><b>　　圖3-1b</b></p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動和動力特性，通常是用類加速度和類角加速度來衡量的，</p><p>　　3.1 槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動方程</p><p>　　1

32、.角位移方程（閉環(huán)矢量方程）</p><p>　　2.角速度方程（矩陣形式）</p><p>　　3.角加速度方程（矩陣形式）</p><p>　　式中，，分別是主動件曲柄2，從動件導(dǎo)桿3與機(jī)架1正方向的夾角</p><p>　　3.2 槽輪的運(yùn)動參數(shù)</p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)中從動件（槽輪或擺動導(dǎo)桿）3的運(yùn)動參數(shù)

33、如下表</p><p>　　式中，，z是槽輪槽數(shù)；</p><p><b>　　槽輪3的槽間角；</b></p><p>　　拔桿2運(yùn)動角（與槽輪3槽間角對應(yīng)）（外槽輪機(jī)構(gòu)），或（內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)）；</p><p>　　主動件撥桿2轉(zhuǎn)角的取值范圍是。</p><p>　　3.3 槽輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸計(jì)算

34、</p><p><b>　　如下表1</b></p><p>　　3.4 數(shù)學(xué)模型的建立</p><p>　　3.4.1選取設(shè)計(jì)變量</p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是相對復(fù)雜的，因?yàn)楦鲄?shù)對槽輪動載荷的影響不再是單一確定的關(guān)系．他們之間互相關(guān)聯(lián)、共同決定最大動載荷的大小和位置。槽輪和槽輪軸的剛度增大或減小會使曲

35、柄人槽時刻沖擊載荷增大或減小，但這影響已不是正比關(guān)系，尤其當(dāng)工序盤的固有頻率接近曲柄轉(zhuǎn)速時，這種影響可能相反的。</p><p>　　本文槽輪3的槽間角；</p><p>　　拔桿2運(yùn)動角（與槽輪3槽間角對應(yīng)）（外槽輪機(jī)構(gòu)），或（內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)）；</p><p>　　設(shè)計(jì)變量即為主動件撥桿2轉(zhuǎn)角，其的取值范圍是。</p><p>　　3.4.2

36、 優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)和約束條件</p><p>　　文獻(xiàn)［2］中，采用的設(shè)計(jì)目標(biāo)是：在長期使用條件下，使安全速度達(dá)到最大。文獻(xiàn)［3］和［4］中為了減少沖擊，采用的方法是使切入角盡量接近90度，即圓銷進(jìn)入和脫出徑向槽時徑向槽中線應(yīng)切于圓銷中線運(yùn)動的圓周上。上述方法可以減小沖擊，但并不是有效解決沖擊的方法。槽輪機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵區(qū)是在傳動銷與槽的接觸處，即最大作用處。對于給定的設(shè)計(jì)，長壽命的最大運(yùn)動速度將受到稍低于接觸面處最大剪

37、應(yīng)力，達(dá)到許用剪應(yīng)力疲勞極限的限制。因此槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為比值達(dá)到最小。這個目標(biāo)，實(shí)際上就是求解兩個最優(yōu)化問題。第一，對于給定材料許用應(yīng)力水平，它使達(dá)到最大。第二，對于給定，使達(dá)到最小。</p><p>　　其中（為材料無量綱泊松比，為彈性模量），為處的無量綱的二階導(dǎo)數(shù)，可由參考文獻(xiàn)［1］表2查得；為從參考文獻(xiàn)［1］查得的基本結(jié)構(gòu)無量綱常數(shù)；可由經(jīng)驗(yàn)制圖或由參考文獻(xiàn)［1］表1進(jìn)行選取；為慣性載重的轉(zhuǎn)動慣量；和

38、分別為槽輪的齒寬和直徑，其設(shè)計(jì)要根據(jù)對槽輪機(jī)構(gòu)的空間約束能力來確定。 </p><p>　　本文的基本思想是通過調(diào)節(jié)槽輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)來減少槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動的沖擊作用，采用的目標(biāo)是通過改變槽輪槽數(shù)z，使運(yùn)動趨于平穩(wěn)，動力特性也得到改善，但是槽數(shù)過多會使槽輪的體積過大，產(chǎn)生較大的慣性力矩，在結(jié)構(gòu)空間允許的條件下使慣性力矩達(dá)到最小，實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)問題。</p><p>　　通過計(jì)算可得外槽輪的角

39、位移</p><p>　　wy=atan(lmd*sin(f2*dr)/(1-lmd*cos(f2*dr)));</p><p>　　外槽輪的角速度sd=lmd*(cos(f2*dr)-lmd)/(1-2*lmd*cos(f2*dr)+lmd^2);</p><p>　　外槽輪的角加速度jsd=-lmd*sin(f2*dr)*(1-lmd^2)/(1-2*lmd*c

40、os(f2*dr)+lmd^2)^2;</p><p><b>　　內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的角位移</b></p><p>　　wy=atan(lmd*sin(f2*dr)/(1+lmd*cos(f2*dr)));</p><p>　　內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的角速度sd=lmd*(cos(f2*dr)+lmd)/(1+2*lmd*cos(f2*dr)+lmd^2);&

41、lt;/p><p>　　內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的角加速度jsd=lmd*sin(f2*dr)*(1-lmd^2)/(1+2*lmd*cos(f2*dr)+lmd^2)^2;</p><p>　　約束條件：-f20<f2<f20</p><p><b>　　第四章 計(jì)算實(shí)例</b></p><p>　　4.1對外槽輪機(jī)構(gòu)不同的

42、槽數(shù)進(jìn)行分析</p><p>　　外槽輪機(jī)構(gòu)的槽數(shù)z=4 6 8 10時，計(jì)算從動件槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動參數(shù)，并且繪制槽輪的運(yùn)動線圖（類角速度和類角加速度）。</p><p>　　4.1.1外槽輪機(jī)構(gòu)槽數(shù)不同時編寫的M文件</p><p>　　外槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析的M文件和運(yùn)行結(jié)果</p><p>　　>> % 外槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析&l

43、t;/p><p>　　dr=pi/180.0; %角度與弧度的轉(zhuǎn)換系數(shù)</p><p>　　% 銷輪2轉(zhuǎn)角范圍：-f20<f2<f20,步長為bc度，計(jì)算運(yùn)動參數(shù)</p><p>　　for z=4:2:10 %設(shè)定槽輪參數(shù)</p><p>　　f30=pi/z;%計(jì)算槽輪槽間半角</p><p>　　f20=

44、pi/2-f30;%計(jì)算銷輪運(yùn)動半角</p><p>　　lmd=sin(pi/z);%計(jì)算曲柄2與機(jī)架1的長度比</p><p>　　bc=5;%循環(huán)步長</p><p>　　cz=-f20/dr;%循環(huán)初值</p><p>　　zz=f20/dr;%循環(huán)終值</p><p>　　i=1;%根據(jù)步長變化的運(yùn)動參數(shù)矩陣

45、cs行數(shù)計(jì)數(shù)器</p><p>　　for f2=cz:bc:zz %計(jì)算槽輪角位移，類角速度，類角加速度</p><p>　　wy=atan(lmd*sin(f2*dr)/(1-lmd*cos(f2*dr)));</p><p>　　sd=lmd*(cos(f2*dr)-lmd)/(1-2*lmd*cos(f2*dr)+lmd^2);</p>&l

46、t;p>　　jsd=-lmd*sin(f2*dr)*(1-lmd^2)/(1-2*lmd*cos(f2*dr)+lmd^2)^2;</p><p>　　switch z %矩陣c(i,:)表示第i行的各列元素</p><p>　　case 4,c4(i,:)=[f2 wy/dr sd jsd];</p><p>　　case 6,c6(i,:)=[f2 wy

47、/dr sd jsd];</p><p>　　case 8,c8(i,:)=[f2 wy/dr sd jsd];</p><p>　　case 10,c10(i,:)=[f2 wy/dr sd jsd];</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　i=i+1;</b>&

48、lt;/p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　% 輸出外槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)</p><p>　　['輪槽數(shù) z=4']</p><p>　　[' 銷輪轉(zhuǎn)角 ',' 槽輪角位移

49、',' 角速度 ',' 角加速度 ']</p><p>　　% 矩陣c（:,j）表示第j列的各行元素</p><p>　　[c4(:,1),c4(:,2),c4(:,3),c4(:,4)]</p><p>　　['輪槽數(shù) z=6']</p><p>　　[' 銷輪轉(zhuǎn)角 '

50、,' 槽輪角位移 ',' 角速度 ',' 角加速度 ']</p><p>　　[c6(:,1),c6(:,2),c6(:,3),c6(:,4)]</p><p>　　['輪槽數(shù) z=8']</p><p>　　[' 銷輪轉(zhuǎn)角 ',' 槽輪角位移 ',' 角速度 &

51、#39;,' 角加速度 ']</p><p>　　% 矩陣c（:,j）表示第j列的各行元素</p><p>　　[c8(:,1),c8(:,2),c8(:,3),c8(:,4)]</p><p>　　['輪槽數(shù) z=10']</p><p>　　[' 銷輪轉(zhuǎn)角 ',' 槽輪角位移 

52、9;,' 角速度 ',' 角加速度 ']</p><p>　　% 矩陣c（:,j）表示第j列的各行元素</p><p>　　[c10(:,1),c10(:,2),c10(:,3),c10(:,4)]</p><p><b>　　%</b></p><p>　　%繪制槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)曲線&l

53、t;/p><p>　　figure(1); %生成槽輪運(yùn)動線圖窗口</p><p>　　subplot(2,2,1); %選擇第一個子窗口</p><p>　　plot(c4(:,1),c4(:,3),c4(:,1),c4(:,4)) %繪制z=4的線口</p>&

54、lt;p>　　title('090696117齊順河 外槽輪槽數(shù) z=4') %標(biāo)注子窗口的名稱</p><p>　　axis([-pi/4/dr pi/4/dr -6 6]) %定義坐標(biāo)軸范圍</p><p>　　grid %柵格線</p><p>　　text(-2,4.2,'\epsilon/\omega^{2}')

55、%標(biāo)注類角加速度線圖</p><p>　　text(20,1.6,'\omega/\omega') %標(biāo)注類角速度線圖</p><p>　　ylabel('槽輪運(yùn)動線圖') %定義坐標(biāo)軸名稱</p><p><b>　　%</b></p><p>　　subplot(2,2,2); %選

56、擇第2個子窗口</p><p>　　plot(c6(:,1),c6(:,3),c6(:,1),c6(:,4)) %繪制z=6的線圖</p><p>　　title('090696117齊順河 外槽輪槽數(shù) z=6')</p><p>　　axis([-pi/3/dr pi/3/dr -1.5 1.5])</p><p><

57、b>　　grid</b></p><p>　　text(10,-0.7,'\epsilon/\omega^{2}')</p><p>　　text(30,0.7,'\omega/\omega')</p><p>　　ylabel('槽輪運(yùn)動線圖')</p><p><b&

58、gt;　　%</b></p><p>　　subplot(2,2,3); %選擇第3個子窗口</p><p>　　plot(c8(:,1),c8(:,3),c8(:,1),c8(:,4)) %繪制z=8的線圖</p><p>　　title('090696117齊順河 外槽輪槽數(shù) z=8')</p><p>　　a

59、xis([-3*pi/8/dr 3*pi/8/dr -0.8 0.8])</p><p><b>　　grid</b></p><p>　　text(12,-0.3,'\epsilon/\omega^{2}')</p><p>　　text(40,0.4,'\omega/\omega')</p>&

60、lt;p>　　ylabel('槽輪運(yùn)動線圖')</p><p><b>　　%</b></p><p>　　subplot(2,2,4); %選擇第4個子窗口</p><p>　　plot(c10(:,1),c10(:,3),c10(:,1),c10(:,4))%繪制z=10的線圖</p><p>

61、;　　title('090696117齊順河 外槽輪槽數(shù) z=10')</p><p>　　axis([-2*pi/5/dr 2*pi/5/dr -0.5 0.5])</p><p><b>　　grid</b></p><p>　　text(15,-0.2,'\epsilon/\omega^{2}')</

62、p><p>　　text(40,0.3,'\omega/\omega')</p><p>　　ylabel('槽輪運(yùn)動線圖')</p><p><b>　　%</b></p><p>　　figure(2); %生成類線圖窗口</p><p>　　subplot(1,2

63、,1); %選擇第1個子窗口</p><p>　　plot(c4(:,1),c4(:,3),c6(:,1),c6(:,3),c8(:,1),c8(:,3),c10(:,1),c10(:,3))</p><p>　　title('090696117齊順河 \omega/\omega')</p><p>　　axis([-f20/dr f20/dr -0

64、.1 2.5])</p><p><b>　　grid</b></p><p>　　text(-10,0.35,'z=10')</p><p>　　text(-8,0.7,'z=8')</p><p>　　text(-8,1.1,'z=6')</p><

65、p>　　text(10,2.1,'z=4')</p><p>　　ylabel('槽輪類角速度線圖')</p><p><b>　　%</b></p><p>　　subplot(1,2,2); %選擇第2個子窗口</p><p>　　plot(c4(:,1),c4(:,4),c6

66、(:,1),c6(:,4),c8(:,1),c8(:,4),c10(:,1),c10(:,4))</p><p>　　title('090696117齊順河 \epsilon/\omega^{2}')</p><p>　　axis([-f20/dr f20/dr -5.5 5.5])</p><p><b>　　grid</b>

67、</p><p>　　text(-50,0.2,'z=10')</p><p>　　text(-30,0.9,'z=8')</p><p>　　text(-25,1.6,'z=6')</p><p>　　text(0,3.5,'z=4')</p><p>

68、　　ylabel('槽輪類角加速度線圖')</p><p><b>　　%</b></p><p>　　4.1.2外槽輪機(jī)構(gòu)槽數(shù)不同時程序的運(yùn)算結(jié)果</p><p><b>　　運(yùn)行結(jié)果</b></p><p><b>　　ans =</b></p>

69、<p><b>　　輪槽數(shù) z=4</b></p><p><b>　　ans =</b></p><p>　　銷輪轉(zhuǎn)角 槽輪角位移 角速度 角加速度 </p><p><b>　　ans =</b></p><p>　　-45.0000 -45.0000

70、 0.0000 1.0000</p><p>　　-40.0000 -44.7612 0.1000 1.3091</p><p>　　-35.0000 -43.9468 0.2320 1.7384</p><p><b>　　……</b></p><p>　　40.0000 4

71、4.7612 0.1000 -1.3091</p><p>　　45.0000 45.0000 0.0000 -1.0000</p><p><b>　　ans =</b></p><p><b>　　輪槽數(shù) z=6</b></p><p><b>　　ans =&

72、lt;/b></p><p>　　銷輪轉(zhuǎn)角 槽輪角位移 角速度 角加速度 </p><p><b>　　ans =</b></p><p>　　-60.0000 -30.0000 -0.0000 0.5774</p><p>　　-55.0000 -29.8675 0.0544 0.

73、6714</p><p>　　-50.0000 -29.4415 0.1176 0.7791</p><p>　　-45.0000 -28.6751 0.1907 0.8997</p><p><b>　　……</b></p><p>　　45.0000 28.6751 0.1907

74、 -0.8997</p><p>　　50.0000 29.4415 0.1176 -0.7791</p><p>　　55.0000 29.8675 0.0544 -0.6714</p><p>　　60.0000 30.0000 0.0000 -0.5774</p><p><b>

75、　　ans =</b></p><p><b>　　輪槽數(shù) z=8</b></p><p><b>　　ans =</b></p><p>　　銷輪轉(zhuǎn)角 槽輪角位移 角速度 角加速度 </p><p><b>　　ans =</b></p>&l

76、t;p>　　-67.5000 -22.5000 0.0000 0.4142</p><p>　　-62.5000 -22.4063 0.0382 0.4607</p><p><b>　　……</b></p><p>　　52.5000 21.5943 0.1271 -0.5596</p&g

77、t;<p>　　57.5000 22.1115 0.0805 -0.5096</p><p>　　62.5000 22.4063 0.0382 -0.4607</p><p>　　67.5000 22.5000 0.0000 -0.4142</p><p><b>　　ans =</b>&

78、lt;/p><p><b>　　輪槽數(shù) z=10</b></p><p><b>　　ans =</b></p><p>　　銷輪轉(zhuǎn)角 槽輪角位移 角速度 角加速度 </p><p><b>　　ans =</b></p><p>　　-72.0000

79、 -18.0000 0.0000 0.3249</p><p>　　-67.0000 -17.9271 0.0296 0.3528</p><p>　　-62.0000 -17.7003 0.0616 0.3805</p><p><b>　　……</b></p><p>　　6

80、3.0000 17.7585 0.0550 -0.3750</p><p>　　68.0000 17.9536 0.0235 -0.3472</p><p>　　不同槽數(shù)的外槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動線圖</p><p>　　外槽輪機(jī)構(gòu)的類角速度和類角加速度運(yùn)動線圖</p><p>　　4.2對內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)不同的槽數(shù)進(jìn)行分析&

81、lt;/p><p>　　內(nèi)輪機(jī)構(gòu)的槽數(shù)z=4 6 8 10時，計(jì)算從動件槽輪的運(yùn)動參數(shù)，并且繪制槽輪的運(yùn)動線圖（類角速度和類角加速度）。</p><p>　　4.2.1內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)槽數(shù)不同時編寫的M文件</p><p>　　>> % 內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析</p><p>　　dr=pi/180.0; %角度與弧度的轉(zhuǎn)換系數(shù)</p&g

82、t;<p>　　% 銷輪2轉(zhuǎn)角范圍：-f20<f2<f20,步長為bc度，計(jì)算運(yùn)動參數(shù)</p><p>　　for z=4:2:10 %設(shè)定槽輪參數(shù)</p><p>　　f30=pi/z;%計(jì)算槽輪槽間半角</p><p>　　f20=pi/2+f30;%計(jì)算銷輪運(yùn)動半角</p><p>　　lmd=sin(pi/z

83、);%計(jì)算曲柄2與機(jī)架1的長度比</p><p>　　bc=5;%循環(huán)步長</p><p>　　cz=-f20/dr;%循環(huán)初值</p><p>　　zz=f20/dr;%循環(huán)終值</p><p>　　i=1;%根據(jù)步長變化的運(yùn)動參數(shù)矩陣cs行數(shù)計(jì)數(shù)器</p><p>　　for f2=cz:bc:zz %計(jì)算槽輪角

84、位移，類角速度，類角加速度</p><p>　　wy=atan(lmd*sin(f2*dr)/(1+lmd*cos(f2*dr)));</p><p>　　sd=lmd*(cos(f2*dr)+lmd)/(1+2*lmd*cos(f2*dr)+lmd^2);</p><p>　　jsd=lmd*sin(f2*dr)*(1-lmd^2)/(1+2*lmd*cos(f2

85、*dr)+lmd^2)^2;</p><p>　　switch z %矩陣c(i,:)表示第i行的各列元素</p><p>　　case 4,c4(i,:)=[f2 wy/dr sd jsd];</p><p>　　case 6,c6(i,:)=[f2 wy/dr sd jsd];</p><p>　　case 8,c8(i,:)=[f2

86、wy/dr sd jsd];</p><p>　　case 10,c10(i,:)=[f2 wy/dr sd jsd];</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　i=i+1;</b></p><p><b>　　end</b></p>

87、<p><b>　　end</b></p><p>　　% 輸出內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)</p><p>　　['輪槽數(shù) z=4']</p><p>　　[' 銷輪轉(zhuǎn)角 ',' 槽輪角位移 ',' 角速度 ',' 角加速度 ']</p><

88、;p>　　% 矩陣c（:,j）表示第j列的各行元素</p><p>　　[c4(:,1),c4(:,2),c4(:,3),c4(:,4)]</p><p>　　['輪槽數(shù) z=6']</p><p>　　[' 銷輪轉(zhuǎn)角 ',' 槽輪角位移 ',' 角速度 ',' 角加速度 ']&l

89、t;/p><p>　　[c6(:,1),c6(:,2),c6(:,3),c6(:,4)]</p><p>　　['輪槽數(shù) z=8']</p><p>　　[' 銷輪轉(zhuǎn)角 ',' 槽輪角位移 ',' 角速度 ',' 角加速度 ']</p><p>　　% 矩陣c（:,j

90、）表示第j列的各行元素</p><p>　　[c8(:,1),c8(:,2),c8(:,3),c8(:,4)]</p><p>　　['輪槽數(shù) z=10']</p><p>　　[' 銷輪轉(zhuǎn)角 ',' 槽輪角位移 ',' 角速度 ',' 角加速度 ']</p><p&

91、gt;　　% 矩陣c（:,j）表示第j列的各行元素</p><p>　　[c10(:,1),c10(:,2),c10(:,3),c10(:,4)]</p><p><b>　　%</b></p><p>　　%繪制槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)曲線</p><p>　　figure(1); %生成槽輪運(yùn)動線圖窗口</p>

92、<p>　　subplot(2,2,1);%選擇第一個子窗圖</p><p>　　plot(c4(:,1),c4(:,3),c4(:,1),c4(:,4)) %繪制z=4的線口</p><p>　　title('090696117齊順河 內(nèi)槽輪槽數(shù) z=4') %標(biāo)注子窗口的名稱</p><p>　　axis([-3*pi/4/dr 3*

93、pi/4/dr -1 1]) %定義坐標(biāo)軸范圍</p><p><b>　　grid %柵格線</b></p><p>　　text(-85,0.2,'\epsilon/\omega^{2}') %標(biāo)注類角加速度線圖</p><p>　　text(10,0.55,'\omega/\omega') %標(biāo)注類角速度線

94、圖</p><p>　　ylabel('槽輪運(yùn)動線圖')%定義縱坐標(biāo)軸名稱</p><p><b>　　%</b></p><p>　　subplot(2,2,2); %選擇第2個子窗口</p><p>　　plot(c6(:,1),c6(:,3),c6(:,1),c6(:,4)) %繪制z=6的線圖&l

95、t;/p><p>　　title('090696117齊順河 內(nèi)槽輪槽數(shù) z=6')</p><p>　　axis([-3*pi/4/dr 3*pi/4/dr -0.6 0.6])</p><p><b>　　grid</b></p><p>　　text(-85,-0.3,'\epsilon/\om

96、ega^{2}')</p><p>　　text(10,0.4,'\omega/\omega')</p><p>　　ylabel('槽輪運(yùn)動線圖')</p><p><b>　　%</b></p><p>　　subplot(2,2,3);%選擇第3個子窗口</p>

97、<p>　　plot(c8(:,1),c8(:,3),c8(:,1),c8(:,4))%繪制z=8的線圖</p><p>　　title('090696117齊順河 內(nèi)槽輪槽數(shù) z=8')</p><p>　　axis([-3*pi/4/dr 3*pi/4/dr -0.40 0.40])</p><p><b>　　grid&l

98、t;/b></p><p>　　text(-85,-0.3,'\epsilon/\omega^{2}')</p><p>　　text(10,0.32,'\omega/\omega')</p><p>　　ylabel('槽輪運(yùn)動線圖')</p><p><b>　　%</

99、b></p><p>　　subplot(2,2,4); %選擇第4個子窗口</p><p>　　plot(c10(:,1),c10(:,3),c10(:,1),c10(:,4)) %繪制z=10的線圖</p><p>　　title('090696117齊順河 內(nèi)槽輪槽數(shù) z=10')</p><p>　　axis([

100、-3*pi/4/dr 3*pi/4/dr -0.35,0.35])</p><p><b>　　grid</b></p><p>　　text(-80,-0.22,'\epsilon/\omega^{2}')</p><p>　　text(10,0.28,'\omega/\omega')</p>&

101、lt;p>　　ylabel('槽輪運(yùn)動線圖')</p><p><b>　　%</b></p><p>　　figure(2);%生成類線圖窗口</p><p>　　subplot(1,2,1);%選擇第1個子窗口</p><p>　　plot(c4(:,1),c4(:,3),c6(:,1),c6(

102、:,3),c8(:,1),c8(:,3),c10(:,1),c10(:,3))</p><p>　　title('090696117齊順河 \omega/\omega')</p><p>　　axis([-3*pi/4/dr 3*pi/4/dr -0.05,0.45])</p><p><b>　　grid</b></p&

103、gt;<p>　　text(-12,0.43,'z=4')</p><p>　　text(-12,0.35,'z=6')</p><p>　　text(-12,-0.29,'z=8')</p><p>　　text(-15,0.21,'z=10')</p><p>

104、　　ylabel('槽輪類角速度線圖')</p><p><b>　　%</b></p><p>　　subplot(1,2,2);%選擇第2個子窗口</p><p>　　plot(c4(:,1),c4(:,4),c6(:,1),c6(:,4),c8(:,1),c8(:,4),c10(:,1),c10(:,4))</p&g

105、t;<p>　　title('090696117齊順河 \epsilon/\omega^{2}')</p><p>　　axis([-3*pi/4/dr 3*pi/4/dr -0.6,0.6])</p><p><b>　　grid</b></p><p>　　text(40,0.22,'z=10'

106、)</p><p>　　text(-60,-0.15,'z=8')</p><p>　　text(-110,-0.45,'z=6')</p><p>　　text(60,0.05,'z=4')</p><p>　　ylabel('槽輪類角加速度線圖')</p>&l

107、t;p><b>　　%</b></p><p>　　4.2.2內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)槽數(shù)不同時程序的運(yùn)算結(jié)果</p><p><b>　　運(yùn)行結(jié)果</b></p><p><b>　　ans =</b></p><p><b>　　輪槽數(shù) z=4</b><

108、/p><p><b>　　ans =</b></p><p>　　銷輪轉(zhuǎn)角 槽輪角位移 角速度 角加速度 </p><p><b>　　ans =</b></p><p>　　-135.0000 -45.0000 0 -1.0000</p><p>　

109、　-130.0000 -44.7995 0.0770 -0.7755</p><p>　　-125.0000 -44.2584 0.1371 -0.6104</p><p><b>　　……</b></p><p>　　130.0000 44.7995 0.0770 0.7755</p>&

110、lt;p>　　135.0000 45.0000 0 1.0000</p><p><b>　　ans =</b></p><p><b>　　輪槽數(shù) z=6</b></p><p><b>　　ans =</b></p><p>　　銷輪轉(zhuǎn)角

111、槽輪角位移 角速度 角加速度 </p><p><b>　　ans =</b></p><p>　　-120.0000 -30.0000 0.0000 -0.5774</p><p>　　-115.0000 -29.8802 0.0468 -0.4965</p><p>　　-110.0000

112、 -29.5432 0.0870 -0.4274</p><p>　　-105.0000 -29.0195 0.1217 -0.3687</p><p>　　-100.0000 -28.3345 0.1516 -0.3188</p><p><b>　　……</b></p><p>　

113、　115.0000 29.8802 0.0468 0.4965</p><p>　　120.0000 30.0000 -0.0000 0.5774</p><p><b>　　ans =</b></p><p><b>　　輪槽數(shù) z=8</b></p><p><

114、;b>　　ans =</b></p><p>　　銷輪轉(zhuǎn)角 槽輪角位移 角速度 角加速度 </p><p><b>　　ans =</b></p><p>　　-112.5000 -22.5000 0.0000 -0.4142</p><p>　　-107.5000 -22.4128

115、 0.0342 -0.3710</p><p>　　-102.5000 -22.1636 0.0649 -0.3315</p><p>　　-97.5000 -21.7697 0.0922 -0.2957</p><p><b>　　……</b></p><p>　　107.5000

116、 22.4128 0.0342 0.3710</p><p>　　112.5000 22.5000 0.0000 0.4142</p><p><b>　　ans =</b></p><p><b>　　輪槽數(shù) z=10</b></p><p><b>　　an

117、s =</b></p><p>　　銷輪轉(zhuǎn)角 槽輪角位移 角速度 角加速度 </p><p><b>　　ans =</b></p><p>　　-108.0000 -18.0000 0.0000 -0.3249</p><p>　　-103.0000 -17.9311 0.0272

118、 -0.2977</p><p>　　-98.0000 -17.7323 0.0520 -0.2716</p><p>　　-93.0000 -17.4149 0.0746 -0.2470</p><p><b>　　……</b></p><p>　　97.0000 17.6779

119、0.0567 0.2666</p><p>　　102.0000 17.9014 0.0323 0.2924</p><p>　　107.0000 17.9972 0.0056 0.3194</p><p>　　不同的槽數(shù)的內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動線圖如圖所示，內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的類角速度和類角速度運(yùn)動線圖如圖所示。</p>&l

120、t;p>　　不同槽數(shù)的內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動線圖</p><p>　　內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的類角速度和類角加速度運(yùn)動線圖</p><p><b>　　4.3小結(jié)</b></p><p>　　從圖中及運(yùn)算的結(jié)果可以看出，隨著槽輪槽數(shù)z的增大，運(yùn)動趨于平穩(wěn)，動力特性也得到改善。但是槽數(shù)過多會使槽輪的體積過大，產(chǎn)生較大的慣性力矩。因此，槽輪的槽數(shù)一般取z=4-

121、8。</p><p><b>　　第五章 結(jié)論</b></p><p>　　本文提出的槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法可以有效地解決槽輪機(jī)構(gòu)在運(yùn)動過程中的不平穩(wěn)性，最大限度的降低沖擊。數(shù)學(xué)模型的建立，為進(jìn)一步和CAD系統(tǒng)的連接提供了有效途徑。</p><p>　　利用MATLAB實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，初始參數(shù)輸入簡單，編程工作量小，提高了設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，降低了減速

122、器的制造成本，減輕了設(shè)計(jì)人員的勞動強(qiáng)度，是一種行之有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。實(shí)際上，單純的單目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)不能滿足工程上的更多要求，這就要求設(shè)計(jì)人員在多目標(biāo)優(yōu)化領(lǐng)域進(jìn)行更深入的研究。</p><p>　　本文所做主要工作的結(jié)論如下：</p><p>　　1.槽輪機(jī)構(gòu)的簡介應(yīng)用及其工作原理；</p><p>　　2.MATLAB的介紹</p><p>

123、　　3.槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析；</p><p>　　4.槽輪機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在本論文即將完成之際，我謹(jǐn)向在論文寫作期間，曾經(jīng)關(guān)心、幫助、支持和鼓勵過我的老師、親人、同學(xué)和朋友表示衷心的謝意和誠摯的祝福!</p><p>　　此次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時六個多月

124、，這六個多月以來，我感受頗深……本論文是在xx老師的悉心指導(dǎo)下完成的，是他讓我看到了槽輪機(jī)構(gòu)的前景，是他讓我感到鉆研的快樂，為我以后研究生之路打開了序幕。同時，xx老師淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度也令我十分敬佩，是我以后學(xué)習(xí)和工作的榜樣。還要再次感謝老師對我的關(guān)心和照顧, 在此表示最誠摯的謝意。 </p><p>　　在這里，我還要深深的感謝我的父母和家人們，他們的愛是我奮斗的動力和力量的源泉。最后

125、，向所有關(guān)心、理解、支持和幫助過我的師長、同學(xué)、親人和朋友們表示衷心的感謝!</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】 王沫然．MATLAB與科學(xué)計(jì)算[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2003．</p><p>　　【2】 RC約翰孫.機(jī)械設(shè)計(jì)綜合［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1956</p><