機械設(shè)計壓床連桿機構(gòu)的設(shè)計及運動分析(方案三)

1、.機械原理課程設(shè)計編程說明書設(shè)計題目：壓床連桿機構(gòu)的設(shè)計及運動分析（方案三）指導(dǎo)教師：郝志勇席本強設(shè)計者：滿桐學(xué)號： 0907240113班級：液壓 09-1 班2011年 7月 1日遼寧工程技術(shù)大學(xué).械原理課程設(shè)計任務(wù)書（三）姓名滿桐專業(yè)液壓傳動與控制班級09-1學(xué)號 0907240113E3 s3一、設(shè)計題目 ：壓床 連桿機構(gòu)的設(shè)計及運動分析4C二、系統(tǒng)簡圖 ：DF5"'3 s33 Ez2z324CD65"F'x23 y3s22z2z3z6s2y5x2z 5Bx1eBx1ez1 z4z1 z4磙子BR1R1z6磙子11Bz6C凸輪 C凸輪A11A三、工作

2、條件已知：中心距x1 、 x2 、 y ，構(gòu)件3 的上、下極限角 3、3 ，滑塊的沖程H，比值 CE 、EF , 各構(gòu)件重心 S 的位置，曲柄每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)CDn1 。DE四、原始數(shù)據(jù)連桿機構(gòu)的設(shè)計及運動分析mm°mmrminx1x2y33HCEEFn1BS2DS3CDDEBCDE70200310601202101/21/4901/21/2五、 要求：1）設(shè)計連桿機構(gòu)，作機構(gòu)運動簡圖（選擇適當(dāng)?shù)谋壤撸C構(gòu)兩個位置的速度多邊形和加速度多邊形、滑塊的運動線圖（位移、速度和加速度曲線）。2) 用 C 語言編寫程序?qū)C構(gòu)進行運動分析，并打印出程序及計算結(jié)果。3 ）編寫出設(shè)計計算說明書。指導(dǎo)教

3、師：郝志勇席本強4開始日期：2011年 6月 26日完成日期：2011年 7月 1日目錄一 設(shè)計任務(wù) -二 設(shè)計過程-2.1數(shù)學(xué)模型 -2.2程序框圖 -2.3程序設(shè)計 -三設(shè)計結(jié)果 - -3.1連桿運動示意圖 -3.2連桿參數(shù)的計算結(jié)果 -3.3位移、角速度、加速度曲線繪制 -四 課程設(shè)計總結(jié) -五 參考文獻 -5一設(shè)計任務(wù)任務(wù)：連桿機構(gòu)的設(shè)計及運動分析已知：中心距 X1=70mm，X2=200mm，Y=310mm。構(gòu)件 3 的上、下極限 =60 、 / =120, 滑塊的沖程H=210mm，比值CE/CD=1/2，EF/DE=1/4 ，各構(gòu)件 S 重心的位置， 曲柄每分鐘轉(zhuǎn)速N1=90r/

4、min 。要求：1）設(shè)計連桿結(jié)構(gòu)， 作機構(gòu)運動簡圖 （選擇適當(dāng)?shù)谋壤撸?、機構(gòu)兩個位置的速度多邊形和加速度多邊形、滑塊的運動線圖（位移、速度和加速度曲線）。2）用C 語言編寫計算程序?qū)C構(gòu)進行運動分析，并打印出程序及計算結(jié)果。3）編寫出設(shè)計計算說明書。6二、設(shè)計過程2.1數(shù)學(xué)模型0（ 1）Z1 Z2 Z3 Z4按復(fù)數(shù)式可以寫成a(cos1i sin1)b(cos2i sin2 )c(cos3i sin3 )d(cos4i sin4)0由于0 ，上式可簡化為4a(cos1i sin1)b(cos2i sin2)c(cos3i sin3)d0（ 2）根據(jù)（ 2）式中實部、虛部分別相等得a cos

5、a sin11b cos b sin22ccosc sin33d 00（ 3）（ 4）由（ 3）、（ 4）式聯(lián)立消去2 得3(a2222( 2accos1 2cd ) cos3 (2acsin1) sincdb2ad cos 1) （ 5）令： L12cd, M 1 2acsin1,N122222ac cos 1acdb 2ad cos 1 ,則（ 5）式可簡化為7L1cos 3M 1sin（ 6）3N1解得之3arcsinN1arcsinL12（ 7）1M22LL1 M1同理，根據(jù)（ 3）、（ 4）式消去3 可解得N2L 22atc sinarcsin2（ 8）222L 2M 2L 2M 2

6、其中 ：L2 2abcos2bd, M 2222212absin1 , N1cadb 2ad cos 1（7）（8）式為 c、b 桿的角位移方程。由于3 、2 都是時間的函數(shù)，為簡便，將（3）、（ 4）式對時間求導(dǎo)，得a sin2bsin（ 9）31a si1n21，3c sin12332將（ 2）式對時間數(shù)得1 sin222a13a1 cos 13b2 cos32c32b sin，（ 10）321 sin222a12a1 cos12b2c3 cos233c sin，（ 11）23曲柄可近似看成勻角速度轉(zhuǎn)動，即10.82.2程序框圖輸入 X1，X2，Y，/3H n13作循環(huán)， For(i=0;

7、i<N;i+)依次計算232323計算的232323 結(jié)果分別存入數(shù)組或文件中按格式輸出所有計算結(jié)果初始化圖形系統(tǒng)繪制直角坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系下分別繪出角位移、角速度、角加速度圖象繪制出機構(gòu)動畫92.3 程序設(shè)計#include<stdio.h>#include<math.h>#include<conio.h>#include<stdlib.h>#include<graphics.h>#define Pi3.1415926#define N 50void init_graph(void);void initview();void d

8、raw();float sita1N+1,sita2N+1,sita3N+1, omigar2N+1,omigar3N+1,epsl2N+1,epsl3N+1;float Lab=70,Lbc=322 ，Lcd=147 ,Lad=318 ， omiga1=9.42,ipsl1=0;10main()int i;float l1,l2,m1,m2,n1,n2;float theta1,detat;float theta2,theta3,omiga2,omiga3,ipsl2,ipsl3; detat=10*Pi/(N*omiga1); for(i=0;i<N;i+)theta1=omiga1

9、*detat*i;/*系數(shù)計算 */l1=2*Lab*Lcd*cos(theta1)-2*Lcd*Lad;m1=2*Lab*Lcd*sin(theta1);n1=Lab*Lab+Lcd*Lcd+Lad*Lad-Lbc*Lbc-2*Lab*Lad*cos(theta1);l2=2*Lab*Lbc*cos(theta1)-2*Lbc*Lad;m2=2*Lab*Lbc*sin(theta1);n2=Lcd*Lcd-Lab*Lab-Lbc*Lbc-Lad*Lad+2*Lab*Lad*cos(theta1);/*printf"l1=%ft m1=%ft n1=%fn",l1,m1,n

10、1);*/* 計算轉(zhuǎn)角 */theta2=asin(n2/sqrt(l2*l2+m2*m2)-asin(l2/sqrt(l2*l2+m2*m2);11theta3=asin(n1/sqrt(l1*l1+m1*m1)-asin(l1/sqrt(l1*l1+m1*m1);/*printf("theta2:%ft%f",n2/sqrt(l1*l1+m2*m2),l2/sqrt(l2*l2+m2*m2);printf("theta3:%ft%f",n1/sqrt(l1*l1+m1*m1),l1/sqrt(l1*l1+m 1*m1);*/*計算角速度 */omig

11、a2=omiga1*Lab*sin(theta3-theta1)/(Lbc*sin(theta2-theta3);omiga3=omiga1*Lab*sin(theta1-theta2)/(Lcd*sin(theta3-theta2);/*計算角加速度 */*ipsl2*/ipsl2=Lab*ipsl1*sin(theta1-theta3)+Lab*omiga1*omiga1*cos(theta1-theta3);ipsl2+=Lbc*omiga2*omiga2*cos(theta3-theta2)-Lcd*omiga3*omiga3;ipsl2=ipsl2/(Lbc*sin(theta3-t

12、heta2);12/*ipsl3*/ipsl3=-Lab*ipsl1*sin(theta1-theta2)-Lab*omiga1*omiga1*cos(theta1-theta2);ipsl3-=Lbc*omiga2*omiga2+Lcd*omiga3*omiga3*cos(theta2-theta 3);ipsl3=ipsl3/(Lcd*sin(theta2-theta3);/*計算結(jié)果存入數(shù)據(jù)組中*/sita1i=theta1;sita2i=theta2;sita3i=theta3;omigar2i=omiga2;omigar3i=omiga3;epsl2i=ipsl2;epsl3i=ip

13、sl3;init_graph();/*初始化圖形系統(tǒng) */initview();/*建立坐標(biāo)系 */*話構(gòu)件 2 的角位移、角速度、角加速度*/draw(sita2,150,50);setcolor(WHITE);setlinestyle(1,1,1);13draw(omigar2,150,20);setcolor(RED);setlinestyle(2,1,1);draw(epsl2,150,1);setcolor(YELLOW);/* 畫構(gòu)件 3 的角位移、角速度、角加速度 */ draw(sita3,300,20);setcolor(WHITE);setlinestyle(1,1,1);

14、draw(omigar3,300,10);setcolor(RED);setlinestyle(2,1,1);draw(epsl3,300,1);void init_graph()int gd=DETECT,gmode;initgraph(&gd,&gmode,"c:turboc2");void initview()int i,j,px,py;14cleardevice();setfillstyle(SOLID_FILL,BLUE);bar(100,0,500,479);setcolor(YELLOW);for(i=0;i<=1;i+)px=100;p

15、y=150+150*i;setcolor(YELLOW);line(px,py,px+300,py);line(px,py-100,px,py+100);line(px,py-100,px-3,py-100+5);line(px,py-100,px+3,py-100+5);line(px+300,py,px+300-5,py+3);line(px+300,py,px+300-5,py-3);setcolor(YELLOW);settextstyle(1,HORIZ_DIR,2);outtextxy(px+300,py,"t");/* 輸出運算結(jié)果 */for(i=0;i&l

16、t;=N;i+) printf("i=%dn,sita1i=%ft,sita2i=%ft,sita3i=% ft,omigar2i=%ft,omigar3i=%ft,epsl2i=%ft,e15psl3i=%fnn",i,sita1i,sita2i,sita3i,omigar2i,omigar3i,epsl2i,epsl3i);void draw(array,py,scale)/*array要作圖的數(shù)組， py 起始 y位 scale 縱向放大倍數(shù) */ float arrayN+1;int py,scale;int i;float f,x,y;moveto(100,200

17、);for(i=0;i<=N;i+)x=100+300*i/N;y=py+arrayi*scale;lineto(x,y);16三、設(shè)計結(jié)果3.1 連桿運動示意圖CDwBA3.2 連桿參數(shù)的計算結(jié)果：i=1. .i=47,sita1i=29.530972,sita2i=0.244314,sita3i=1.756857 ,omigar2i=0.983844,omigar3i=-3.810642,epsl2i=-23.53977 epsl3i=-19.45812817i=48sita1i=30.159290 ,sita2i=0.249768 ,sita3i=1. 464203 ,omigar

18、2i=-0.892504 ,omigar3i=-4.776515 ,ep sl2i=-29.605782 epsl3i=13.256150 i=49sita1i=30.787609 ,sita2i=0.311739 ,sita3i=1. 258883 ,omigar2i=-2.397500 ,omigar3i=-4.462730 ,ep sl2i=-14.459468 epsl3i=60.537876 i=50,sita1i=0.000000 ,sita2i=0.000000 ,sita3i=0.000 000 ,omigar2i=0.000000 ,omigar3i=0.000000 ,epsl2 i=0.000000 ,epsl3i=0.000000183.3 位移、角速度、加速度曲線的繪制19四、總結(jié)為期一個禮拜的課程設(shè)計即將結(jié)束了，在課程設(shè)計的過程中我看到了自己的不足之處， 感受到了同學(xué)們之間互幫互助的溫暖，同時，也鍛煉了自己的獨立工作的能力。在整個課程設(shè)計的過程中，最難的部分應(yīng)當(dāng)是利用 C 語言編輯程序，因為程序較長，編輯了很久才完成，當(dāng)中遇到了很多的困難，這讓我了解了自己的計算機基礎(chǔ)較差的缺點， 在以后的學(xué)習(xí)中應(yīng)當(dāng)重點