機械原理課程設(shè)計報告牛頭刨床導(dǎo)桿機構(gòu)

1、-. z.牛頭刨床導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析目 錄1設(shè)計任務(wù)及要求2 數(shù)學(xué)模型的建立3 程序框圖4 程序清單及運行結(jié)果5 設(shè)計總結(jié)6 參考文獻機械原理課程設(shè)計任務(wù)書一郭娜 專業(yè)機械工程及自動化班級機械08-3班 *0807100305一、設(shè)計題目：牛頭刨床導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析二、系統(tǒng)簡圖：三、工作條件：曲柄每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)n2，各構(gòu)件尺寸及重心位置，且刨頭導(dǎo)路*-*位于導(dǎo)桿端點B所作圓弧高的平分線上。四、原始數(shù)據(jù)導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析80450120850306425285840五、要求：1作機構(gòu)的運動簡圖A4或A3圖紙。2用C語言編寫主程序調(diào)用子程序，對機構(gòu)進展運動分析，并打印出程序及計算結(jié)果。3畫出導(dǎo)軌4的角

2、位移，角速度，角加速度的曲線。4編寫設(shè)計計算說明書。指導(dǎo)教師：開場日期： 2010年7月10日完成日期：2010年7月16日1. 設(shè)計任務(wù)及要求設(shè)計容導(dǎo) 桿 機 構(gòu) 的 運 動 分 析單位r/minmm符號n2lo2o4lo2Alo4BlBClo4s4數(shù)據(jù)80450120850306425要求作機構(gòu)的運動簡圖。用C語言編寫主程序調(diào)用子程序，對機構(gòu)進展運動分析，動態(tài)顯示，并打印程序及運算結(jié)果。畫出導(dǎo)軌的角位移，角速度，角加速度。編寫設(shè)計計算說明書。二、 數(shù)學(xué)模型如圖四個向量組成封閉四邊形，于是有按復(fù)數(shù)式可以寫成acos+isin-b(cos+isin)+d(cos3+isin3)=0 1由于3=

3、90，上式可化簡為acos+isin-b(cos+isin)+id=0 2根據(jù)2式中實部、虛局部別相等得acos-bcos=0 (3)asin-bsin+d=0 (4)(3)(4)聯(lián)立解得=arctan (5) b= (6)將2對時間求一階導(dǎo)數(shù)得2=1cos(-) (7)c=b=-a1sin(-) (8)將2對時間求二階導(dǎo)數(shù)得3=a1cos(-)- asin(-)-2c2 9)ac=b=-a1sin(-)-acos(-)+b (10)ac即滑塊沿桿方向的加速度，通常曲柄可近似看作均角速轉(zhuǎn)動，則3=0。三、 程序框圖 程序設(shè)計時，一般是未知量而且為常數(shù)，它們的關(guān)系為，取相等時間間隔，則其中N為整

4、數(shù)輸入a,d, 1,輸入N作循環(huán)，F(xiàn)or(i=0;i=N;i+)依次計算，b, 2,c,2, ac將計算的，b, 2,c,2, ac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、角加速度圖象四、程序清單及運算結(jié)果符號說明 Q1：曲柄1的角位移 Q3：導(dǎo)桿3的擺動的角位移 S3：C點沿桿3的位移 Q31：導(dǎo)桿3擺動的角速度w3 S31：C點相對于導(dǎo)桿3的速度 Q311：導(dǎo)桿3擺動的角加速度a3 S311：C點相對于導(dǎo)桿3的加速度 L1：曲柄1的長度 L6：曲柄1與導(dǎo)桿3的回轉(zhuǎn)中心的距離程序清單導(dǎo)桿3的計算程序#includemath

5、.h#includeconio.h#include#define PI 3.1415926#define M 0.017453main() int Q1,i=0,j=0,Q_171;float S_e71,S_e171,Q_41171,S_e1171;float Q3,Q31,Q311,w3,a3,Q4,Q41;float Q411,s3,s31,s311,Se,w4,Ve,Se1,a4,Se11;FILE *f1;if(f1=fopen(fdata.t*t,w)=NULL)printf(fdata.t*t file cannot open!n);e*it(0);clrscr();printf

6、(jiao du wei yi su du jiaojiasudu jiasudun);for(Q1=0;Q1=0&Q1270&Q190&Q1270)Q3=PI+atan(350+90*sin(Q1*M)/(90*cos(Q1*M);Q3/=M;if(Q3!=90&Q3!=270)s3=90*cos(Q1*M)/cos(Q3*M);else if(Q3=90)s3=440;elses3=260;s31=-90*6.8*sin(Q1-Q3)*M);Q31=90*6.8*cos(Q1-Q3)*M)/s3;w3=Q31;Q311=(6.8*6.8*90*sin(Q3-Q1)*M)-2*w3*s31;

7、a3=Q311;Q4=180-asin(530-580*sin(Q3*M)/174)/M;Se=580*cos(Q3*M)+174*cos(Q4*M);Q41=-w3*580*cos(Q3*M)/(174*cos(Q4*M);w4=Q41;Se1=-w3*580*sin(Q3-Q4)*M)/cos(Q4*M);Q411=(Q31*Q31*580*sin(Q3*M)+Q41*Q41*174*sin(Q4*M)-Q311*580*cos(Q3*M)/(174*cos(Q4*M);Se11=-(a3*580*sin(Q3-Q4)*M)+w3*w3*580*cos(Q3-Q4)*M-w4*w4*174

8、)/cos(Q4*M);Q_1j=Q1;S_ej=Se;S_e1j=Se1;Q_411j=Q411;S_e11j=Se11;printf(%d %6.4f %6.4f %6.4f %6.4fn,Q_1j,S_ej,S_e1j,Q_411j,S_e11j);fprintf(f1,%d %6.4f %6.4f %6.4f %6.4fn,Q_1j,S_ej,S_e1j,Q_411j,S_e11j);j=j+1;fclose(f1);運算結(jié)果jiaodu wei yi su du jiaojiasudu jiasudu0 -26.6410 -225.6121 2980.1992 -1888597.50

9、005 -29.9571 -290.3119 2725.9580 -1771214.125010 -34.0705 -349.9124 2465.3013 -1653869.125015 -38.9176 -404.7200 2204.1282 -1537997.500020 -44.4389 -455.0467 1947.2355 -1422954.250025 -50.5790 -501.1967 1698.4697 -1310516.250030 -57.2860 -543.4551 1460.8784 -1201652.500035 -64.5119 -582.0817 1236.85

10、56 -1094043.125040 -72.2113 -617.3046 1028.2677 -987876.750045 -80.3420 -649.3168 836.5630 -884575.375050 -88.8637 -678.2743 662.8631 -784632.625055 -97.7381 -704.2951 508.0354 -683126.812560 -106.9280 -727.4584 372.7512 -586413.125065 -116.3972 -747.8099 257.5296 -487261.812570 -126.1095 -765.3591

11、162.7702 -391189.937575 -136.0290 -780.0851 88.7760 -292519.031280 -146.1191 -791.9397 35.7695 -195399.515685 -156.3424 -800.8548 3.9034 -99716.078190 -166.6487 -806.7209 -6.7326 -336.604395 -177.0345 -809.4526 3.8907 98381.1172100 -187.4224 -808.9144 35.7439 201360.3906105 -197.7818 -804.9841 88.73

12、76 303868.6875110 -208.0682 -797.5251 162.7193 406435.0625115 -218.2356 -786.4084 257.4662 513216.6875120 -228.2362 -771.4974 372.6755 620025.8750125 -238.0202 -752.6618 507.9477 731897.5625130 -247.5368 -729.7744 662.7639 842337.0000135 -256.7329 -702.7089 836.4528 958104.5625140 -265.5542 -671.340

13、1 1028.1467 1074799.1250145 -273.9447 -635.5408 1236.7249 1193481.0000150 -281.8466 -595.1798 1460.7390 1314749.0000155 -289.2006 -550.1158 1698.3228 1439326.0000160 -295.9452 -500.1955 1947.0826 1564795.8750165 -302.0172 -445.2491 2203.9717 1691299.2500170 -307.3508 -385.0851 2465.1428 1820088.8750

14、175 -311.8776 -319.4932 2725.8010 1949062.5000180 -315.5267 -248.2437 2980.0481 2077653.1250185 -318.2238 -171.0969 3220.7498 2204597.7500190 -319.8919 -87.8205 3439.4504 2327887.5000195 -320.4508 1.7835 3626.3618 2445203.0000200 -319.8185 97.8345 3770.4954 2553216.0000205 -317.9123 200.3115 3859.98

15、85 2647628.7500210 -314.6508 308.9710 3882.6917 2723199.0000215 -309.9581 423.2437 3827.1174 2773568.0000220 -303.7680 542.1177 3683.7847 2790752.7500225 -296.0309 664.0181 3446.9648 2767703.0000230 -286.7217 786.708 3116.7771 2694137.2500235 -275.8483 907.2365 2701.3325 2562871.7500240 -263.4610 10

16、21.9773 2218.5918 2369156.0000245 -249.6605 1126.7856 1697.2296 2103209.7500250 -234.6020 1217.2893 1175.8484 1775365.7500255 -218.4965 1289.3079 699.9667 1384495.5000260 -201.6046 1339.3322 316.6331 947077.5000265 -184.2254 1364.9659 67.3372 484325.1562270 -166.6487 806.7209 -6.7326 -157.5224275 -1

17、49.2913 1340.7021 67.0276 -468633.1875280 -132.3673 1293.2650 316.0499 -919479.5000285 -116.1834 1225.9053 699.1774 -1320767.6250290 -100.9728 1142.2114 1174.9329 -1666306.5000295 -86.9208 1046.0001 1696.2716 -1955622.0000300 -74.1637 940.9747 2217.6743 -2177823.7500305 -62.7928 830.4984 2700.5159 -

18、2345273.5000310 -52.8588 717.4761 3116.0991 -2456901.5000315 -44.3785 604.3156 3446.4526 -2518143.0000320 -37.3407 492.9357 3683.4421 -2537459.0000325 -31.7127 384.8089 3826.9407 -2520536.7500330 -27.4455 281.0159 3882.6650 -2475456.0000335 -24.4783 182.3036 3860.0955 -2407529.5000340 -22.7427 89.14

19、17 3770.7129 -2322242.2500345 -22.1656 1.7749 3626.6663 -2224271.0000350 -22.6721 -79.7296 3439.8213 -2117387.2500導(dǎo)桿3的角位移的，角速度，角加速度曲線圖的設(shè)計程序#include#include#include#define pi 3.1415926main() float w1=2*pi*64/60,L1=90,L6=350;float Q3,Q1,s3,w3,s31,s311;int gd=DETECT,gmode,i;initgraph(&gd,&gmode,);clrsc

20、r();for(Q1=0;Q1=0&Q1pi*1.5&Q1=2*pi)Q3=atan(L6+L1*sin(Q1)/(L1*cos(Q1);else if(Q1=pi/2|Q1=1.5*pi)Q3=pi/2;else Q3=pi+atan(L6+L1*sin(Q1)/(L1*cos(Q1);if(Q1!=pi/2&Q1!=1.5*pi) s3=L1+L6; else s3=L6-L1;s31=-L1*w1*sin(Q1-Q3);w3=L1*w1*cos(Q1-Q3)/s3;s3=sqrt(L1*L1+L6*L6+2*L1*L6*sin(Q1);putpi*el(100+Q1*180/pi,60+

21、s3*sin(Q3)/2.5,5);line(100,200,500,200); line(495,205,500,200);line(495,195,500,200);line(100,10,100,350);line(95,15,100,10);line(105,15,100,10);putpi*el(100+Q1*180/pi,188+L1*w1*cos(Q1-Q3)/s3*30,6);/*v*/putpi*el(100+Q1*180/pi,200+(w1*w1*L1*sin(Q3-Q1)-2*w3*s31)/s3*6,4);/*a*/ outte*t*y(400,120,v:su du

22、); outte*t*y(220,230,s: wei yi); outte*t*y(400,300,a: jia su du);getch(); 導(dǎo)桿機構(gòu)運動模擬程序#include#include#includevoid pist(float *0,float y0,float l,float h,float theta);void pirot(float *0,float y0,float l);void sgd();main() int gd=DETECT,gmode,n; initgraph(&gd,&gmode,); for(n=1;n=70;n+) setbkcolor(0);

23、sgd(); getch(); /* 搖塊子程序 */ void pist(float *0,float y0,float l,float h,float theta) float *,y; *=*0-cos(theta)*1/2+h/2*sin(theta); y=y0+1/2*sin(theta)+h/2*cos(theta); moveto(*,y); linerel(l*cos(theta),-l*sin(theta); linerel(-h*sin(theta),-h*cos(theta); linerel(-l*cos(theta),l*sin(theta); lineto(*,y

24、); /* 支點子程序 */ void pirot(float *0,float y0,float l) float pi=3.1415926; float *,y; int i,n; int h=4; setcolor(3); circle(*0,y0,3); setcolor(150); *=*0-1/2; y=y0+sin(pi/3)*l; moveto(*0,y0); lineto(*,y); linerel(20,0); lineto(*0,y0); n=1/4; for(i=0;i=n;i+) moveto(*+i*h,y+h); lineto(*+(i+1)*h,y); /* 連

25、桿，搖塊，導(dǎo)軌程序*/ void sgd() int i; int *04,y04,*02,y02; int l04b=800; int l02a=95; float *a,ya,*b,yb,l; float ss,theta; for(i=0;i=63;i+) /*循環(huán)動畫*/ ss=i*0.1; *04=350; *02=350; /*坐標(biāo)計算*/ y04=320; y02=145; *a=*02+l02a*cos(ss); ya=y02+l02a*sin(ss); l=sqrt(*a-*04)*(*a-*04)+(ya-y04)*(ya-y04); *b=*04+(*a-*04)*l04b/l; yb=y04