平臺印刷機(jī)-機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告

----.可修編.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目平臺印刷機(jī)主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖設(shè)計(jì)學(xué)院專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)老師班級學(xué)號設(shè)計(jì)者CONTENTS一、設(shè)計(jì)任務(wù)3二、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的選擇及其論證31．平臺印刷機(jī)主要機(jī)構(gòu)及功能3（1）主要機(jī)構(gòu)：3(2)各機(jī)構(gòu)功能：42．各機(jī)構(gòu)形態(tài)學(xué)矩陣43．設(shè)計(jì)思路概述4三、原始數(shù)據(jù)51．平臺印刷機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：52．其它數(shù)據(jù)：5四、設(shè)計(jì)方法說明及計(jì)算公式61．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)綜合分析：6(1)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)幾何關(guān)系：6(2)參數(shù)選擇：72．雙曲柄機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析：8(1)曲柄滑塊位移計(jì)算Ψ：8(2)由Ψ1求Ψ3：83．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的位置分析：94．函數(shù)平方逼近法設(shè)計(jì)雙曲柄機(jī)構(gòu)：105．凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì):12(1)凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的確定12(2)繪制補(bǔ)償凸輪輪廓13五、子程序名稱：13六、編程框圖及主程序14七、結(jié)果分析16八、心得感悟16九、參考資料17十．附錄程序清單及運(yùn)行結(jié)果171.程序部分17(1)C語言程序17(2)程序清單二（全局變量應(yīng)用——參考樣板——2010.7.8）20（3）VC屏幕截圖222、結(jié)果記錄及處理27（1）寫入CC.txt的數(shù)據(jù)27（2）EXCEL表格及圖表30一、設(shè)計(jì)任務(wù)工作原理：平臺印刷機(jī)的工作過程由輸紙，著墨，壓印和收紙四部分組成，主運(yùn)動(dòng)是壓印，由卷有空白紙X的滾筒與鑲著鉛字的版臺之間純滾動(dòng)來完成。滾筒與版臺表面之間的滑動(dòng)會造成字跡模糊，是不允許的。因此，對運(yùn)動(dòng)的主要要求是：其一，版臺的移動(dòng)速度嚴(yán)格等于滾筒表面的圓周速度；其二，為了提高生產(chǎn)率，要求版臺的運(yùn)動(dòng)有急回特性。有一臺電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。需設(shè)計(jì)滿足上述兩個(gè)要求的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)為滾筒連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)和版臺往返移動(dòng)。（圖1）圖1二、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的選擇及其論證1．平臺印刷機(jī)主要機(jī)構(gòu)及功能（1）主要機(jī)構(gòu)：1)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)I——從電動(dòng)機(jī)到版臺的運(yùn)動(dòng)鏈；2)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)II——從電動(dòng)機(jī)到印刷滾筒的運(yùn)動(dòng)鏈；3)位移補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。(2)各機(jī)構(gòu)功能：1) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)I——把電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為版臺的直線移動(dòng)；2) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)II——把電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為印刷滾筒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；3) 位移補(bǔ)償機(jī)構(gòu)——把凸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為版臺的直線移動(dòng)。2．各機(jī)構(gòu)形態(tài)學(xué)矩陣功能元實(shí)現(xiàn)功能的解（各個(gè)方案）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)I摩擦傳動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)齒輪齒條凸輪機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)3．設(shè)計(jì)思路概述由電動(dòng)機(jī)到印刷機(jī)滾筒這一條運(yùn)動(dòng)鏈的兩端皆為定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，適宜于傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)有四桿機(jī)構(gòu)，齒輪機(jī)構(gòu)，渦輪機(jī)構(gòu)，根據(jù)平穩(wěn)性和簡易度，應(yīng)選齒輪機(jī)構(gòu)。由電動(dòng)機(jī)到版臺間的運(yùn)動(dòng)鏈須將轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)橐苿?dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)變移動(dòng)的傳動(dòng)方式很多，常見的有摩檫傳動(dòng)，齒輪齒條傳動(dòng)，螺旋機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，凸輪機(jī)構(gòu)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)以及組合機(jī)構(gòu)等等。但前三種機(jī)構(gòu)不具有急回特性。由于曲柄滑塊比凸輪運(yùn)動(dòng)精確性高所以選擇曲柄滑塊機(jī)構(gòu)兩條傳動(dòng)鏈的終端——滾筒和版臺的瞬時(shí)線速度須相等。當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1和2本身不能滿足時(shí)，可以另設(shè)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)它。用速度補(bǔ)償來設(shè)計(jì)其運(yùn)動(dòng)曲線可以選擇凸輪機(jī)構(gòu).圖2所示的方案可作為機(jī)構(gòu)1的參考方案，雙曲柄機(jī)構(gòu)AoABBo與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)BoCD串聯(lián)，將曲柄AoA的轉(zhuǎn)動(dòng)改變?yōu)镈點(diǎn)的往復(fù)移動(dòng)。當(dāng)齒條6固定不動(dòng)時(shí)，中心為D的行星齒輪5將帶動(dòng)齒條7移動(dòng)。齒條7固定在印刷版臺的下面。齒條6的位置由補(bǔ)償凸輪3通過磙子從動(dòng)件控制。該凸輪和從動(dòng)曲柄BoB為同一構(gòu)件。而主動(dòng)主動(dòng)曲柄AoA與滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)同步。當(dāng)齒條7（即版臺）的工作移動(dòng)速度偏離要求時(shí)，可通過凸輪廓線控制齒條6補(bǔ)充移動(dòng)來補(bǔ)償。另一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2是一個(gè)雙曲柄機(jī)構(gòu)，它用于帶動(dòng)滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，其各桿的尺寸為h1=145.0mm,h2=178.0mm,h3=175.0mm,h4=65.5mm.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1，2之間通過一對齒輪傳動(dòng)建立其運(yùn)動(dòng)關(guān)系，齒輪傳動(dòng)的參數(shù)為I=1,m=4mm,z=105,見圖4所示。三、原始數(shù)據(jù)1．平臺印刷機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：印刷紙X最大幅面（）415590生產(chǎn)率（X/小時(shí)）4400~4500滾筒直徑()360版臺往復(fù)行程長度（）795電動(dòng)機(jī)功率（kw）3轉(zhuǎn)速（r.p.m）14502．其它數(shù)據(jù)：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)I： 機(jī)架長55.0mm傳動(dòng)機(jī)構(gòu)II：h1=145.0mm，h2=178.0mm，h3=175.0mm，h4=65.5mm齒輪傳動(dòng)的參數(shù)：i=1，m=4mm，z=105四、設(shè)計(jì)方法說明及計(jì)算公式分析其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),準(zhǔn)備運(yùn)動(dòng)的分析計(jì)算公式和C語言程序.計(jì)算數(shù)據(jù),繪制運(yùn)動(dòng)關(guān)系圖.進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)綜合分析：(1)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)幾何關(guān)系：如圖3所示普通的偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，標(biāo)記曲柄長為r，連桿長l，偏心距e：圖3引入?yún)⒘喀?l/r,δ=e/l;則有cosα=(1-sin2α)1/2=(1-[(l/λ)sinΦ-δ]2)1/2,當(dāng)（l/λ）和δ均較小時(shí)，將該示展開，得其近似值。cosα=1-sin2Φ/(2λ2)+δ/λ*sinΦ-δ2/2D點(diǎn)的位置方程為：X=r*cosΦ+l*cosα=r*cosΦ+l*(1-sinΦ2/(2λ2)+δ/λ*sinΦ-δ2/2)D點(diǎn)的位移（由D1點(diǎn)算起）為：S=((r+l)2-e2)1/2-X速度和加速度方程分別為：V=dS/dt=rω*(sinΦ+1/(2λ)*sin2Φ-δ*cosΦ)A=dV/dt=d2S/dt2=rω2(cosΦ+1/λ*cos2Φ+δ*sinΦ)+rε*(sinΦ+1/(2λ)*sin2Φ-δ*cosΦ)滑塊的行程長度為：H=D1D2=((塊機(jī)構(gòu)的H大于對心的滑塊行程長度（H=2r）.滑塊的行程速比系數(shù)；K=(180+θ)/(180-θ)=(180+sin((δ*λ)/(λ-1))-sin((δ*λ)/(λ+1)))/(180-sin((δ*λ)/(λ-1))+sin((δ*λ)/(λ+1)))機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角分為工作行程和回程：工作行程的最小傳動(dòng)角γa=cos((r-e)/l)=cos(1/λ-δ)回程的最小傳動(dòng)角γa=cos((r+e)/l)=cos(r/λ+δ)(2)參數(shù)選擇：a.Ha根據(jù)設(shè)計(jì)原始參數(shù)計(jì)算b.λa由以上式子可知，λ增大對γ有利。但是尺寸將跟隨λ增大。在此取為3.6.c.δa由上式可知，在H和λ即定情況下，δ影響曲柄長r,印刷機(jī)中，δ取0.32.d.在確定λ和δ時(shí)要照顧eo.e=0則無急回效果，K隨e增。同時(shí)，由(2—5)式知，當(dāng)H即定時(shí)，e增大則必使r減少。l+r)2-e2)（1/2）-((l-r)2-e2)1/2=r(2+(δ2λ2)/(λ2-1)2．雙曲柄機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析：圖4圖4所示，為了改善版臺的速度特性，機(jī)構(gòu)1設(shè)計(jì)成串聯(lián)組合機(jī)構(gòu)。第一級為雙曲柄機(jī)構(gòu)ABCD。其主動(dòng)曲柄DC用一級速比I=1的圓柱齒輪與機(jī)構(gòu)2（亦為雙曲柄機(jī)構(gòu)）的原動(dòng)曲柄h相連接，即Φ=Ψ機(jī)構(gòu)2的從動(dòng)曲柄h則與滾筒同步轉(zhuǎn)動(dòng)。(1)曲柄滑塊位移計(jì)算Ψ：Ψ=2*S/Rcir式中S—滑塊位移；Rcir—滾筒半徑。(2)由Ψ1求Ψ3：如圖5所示，幾何關(guān)系為：h4^2+h3^2+h1^2-h2^2-2h1*h4cosΨ—1-2h1*h3cosΨ1cosΨ3-2h1*h3sinΨ1sinΨ3=0A*sinΨ3+B*cosΨ3-C=0式中A=sinΨ1B=cosΨ1-K1C=K2-K3cosΨ1K1=h4/h1K2=(h1^2-h2^2+h3^2+h4^2)/(2h1*h3)K3=h4/h3可解得Φ3=2arctg((A+(A^2+B^2-C^2)^2)/(B+C))Φ3=2arctg((A-(A^2+B^2-C^2)圖5 圖63．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的位置分析：圖5 圖6由滑塊位移求對應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角Φ1桿長符號如圖6所示，則有So=((r+l)^2-e^2)^(1/2)X=So-SX=r*cosΦ+lcosαe=r*sinΦ-lsinα移項(xiàng)，作平方和，消去α得X^2+r^2+e^2-2X*rcosΦ-2ersinΦ=l^22esinΦ+2X*cosΦ-(X^2+r^2+e^2-l^2)/r=0改寫成A*sinΦ+B*cosΦ-C=0（1）其中A=2e,B=2X,C=(X^2+r^2+e^2-l^2)/r（2）式的解為：Φ=2*arctg((A+/-(A^2+B^2-C^2)^(1/2))/(B+C))考慮（2）式，并令Z=C/2=(X^2+r^2+e^2-l^2)/(2r)代入后得：Φ=2*arctg((e+/-(e^2+X^2-Z^2)^(1/2))/(X+Z))對照圖4，可知：Φ1=π/2-Φ-β4．函數(shù)平方逼近法設(shè)計(jì)雙曲柄機(jī)構(gòu)：圖7圖7坐標(biāo)設(shè)置如圖7所示，當(dāng)αo=Φo=00,l4=l0機(jī)構(gòu)的位置方程l2+l32+l12-l22+2l3*cosΦ-2l1*cosα-2l1*l3*cos(Φ-α)=0除以2l1,得l3/l1*cosΦ+P1*cos(Φ-α)+(1+l32+l12-l22)/(2*l1)-cosα=0其中P0=l3/l1P1=-l3P2=(1+l32+l12-l22)/(2*l1)上述方程中只有3個(gè)待定參數(shù)，只能滿足3個(gè)精確點(diǎn)（Φi，αi，I=1,2,3）.精確點(diǎn)外的機(jī)構(gòu)函數(shù)與目標(biāo)函數(shù)存在結(jié)構(gòu)誤差。Δy=P0*cosΦ+P1*cos(Φ-α)+P2-cosα!=0所謂平方逼近法設(shè)計(jì)，就是以結(jié)構(gòu)誤差的均方根值最小為目的，做逼近函數(shù)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。對于目標(biāo)函數(shù)為連續(xù)函數(shù)時(shí)，我們建立I=∫[P*cosΦ+P*cos(Φ-α)+P-cosα]^2*dα而對于[α0，αm]中的若干離散點(diǎn)，則構(gòu)造I=∑[P*cosΦi+P1*cos(Φi-αi)+P2-cosαi]^2可改寫成I=∑[Po*fo(αi)+P1*f1(αi)+P2*f2(αi)-F(αi)]^2其中，fo(αi)=cosΦif1(αi)=cos(Φi-αi)f2(αi)=1F(αi)=cosαi為求I的極小值。令I(lǐng)/Pi=0,I=0,1,2,得∑[Po*fo(αi)+P1*f1(αi)-F(αi)]*fo(αi)=0∑[Po*fo(αi)+P1(αi)+P2*f2(αi)-F(αi)*f1(αi)=0∑[Po*fo(αi)+P1*f1(αi)+P2*f2(αi)-F(αi)]*f2(αi)=0令C00=∑f0(αi)*f0(αi)C01=C10=∑f0(αi)*f1(αi)C02=C20=∑f0(αi)*f2(αi)C11=∑f1(αi)*f(αi)C12=C21=∑f(αi)*f(αi)C22=∑f(αi)*f(αi)或縮寫成Ckl=∑fk()*f()K=0,1,2;L=0,1,2;γ0=∑F(αi)*f0(αi)γ1=∑F(αi)*f1(αi)γ2=∑F(αi)*f2(αi)則有C00P0+C01P1+C02P2=γ0C10P0+C11P1+C12P2=γ1C20P0+C21P1+C22P2=γ2從中可以解出p0,p1,p2,然后由上式計(jì)算相對桿長。5．凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì):由于印刷機(jī)的版臺和滾筒各由一套獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng).為了保證印刷質(zhì)量.在壓印階段.滾筒表面點(diǎn)的線速度必須和版臺移動(dòng)速度保持相等.在設(shè)計(jì)時(shí).應(yīng)盡可能滿足這一要求.如果設(shè)計(jì)的結(jié)果不能完全滿足這一要求.即在壓印區(qū)滾筒表面點(diǎn)的線速度與版臺移動(dòng)速度尚有一定的差別.則采用凸軌機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償.如圖4所示.若版臺由雙曲柄六桿機(jī)構(gòu)和齒輪齒條串聯(lián)而成的傳動(dòng)系統(tǒng)所驅(qū)動(dòng).則可將下齒條做成活動(dòng)齒條.在曲柄BE上固連一補(bǔ)償凸輪.此補(bǔ)償凸輪通過滾子直動(dòng)推桿推動(dòng)活動(dòng)的下齒條.經(jīng)過齒輪與上齒條的傳動(dòng).給版臺附加一個(gè)運(yùn)動(dòng).使版臺移動(dòng)速度與滾筒表面點(diǎn)的線速度完全一致.這樣凸輪機(jī)構(gòu)起到了運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償作用.由于凸輪輪廓形狀和凸輪機(jī)構(gòu)的工作性能取決于從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律.顯然在印刷機(jī)的設(shè)計(jì)中.此凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律完全取決于所需補(bǔ)償量的變化規(guī)律.(1) 凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的確定1) 設(shè)版臺傳動(dòng)系統(tǒng)未安裝補(bǔ)償凸輪機(jī)構(gòu).且下齒條為固定齒條.編主程序?qū)Υ藗鲃?dòng)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析.可求出版臺的位移曲線Sp-φ(φ為曲柄AB的轉(zhuǎn)角,Sp為版臺位移)及速度曲線Vp-φ:2) 編主程序?qū)L筒的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析.求出滾筒表面點(diǎn)的位移曲線Sc-φ(Sc為滾筒表面點(diǎn)轉(zhuǎn)過的弧長)及速度曲線Vc-φ:3) 按上述速度曲線與位移曲線.選定同步區(qū)(即壓印區(qū)).同步區(qū)的始點(diǎn)一般應(yīng)為同速點(diǎn)(即版臺運(yùn)動(dòng)速度與滾筒表面點(diǎn)速度相同的點(diǎn)).同步區(qū)應(yīng)根據(jù)壓印行程要求(即印刷紙X的長度)選在速度變化較小的區(qū)域.即∣△V∣=∣Vp-Vc∣較小的區(qū)域.4) 設(shè)同步區(qū)始點(diǎn)為O點(diǎn).從O點(diǎn)開始.將同步區(qū)分成n段.得到(n＋1)個(gè)分點(diǎn).則可依次求出:△Sp(i)=Sp(i)－Sp(o)i=(1,2,3,……，n)△Sc(i)=Sc(i)－Sc(o)i=(1,2,3,……，n)△S(i)=Sp(i)－Sc(i)i=(1,2,3,……，n)然后.在△S-φ坐標(biāo)中描出△S(i)(i=1,2,3,……，n)各點(diǎn).并將它們光滑聯(lián)接.即得到曲線.此曲線就是補(bǔ)償凸輪從動(dòng)件在壓印區(qū)的位移曲線.也就是從動(dòng)件的推程運(yùn)動(dòng)規(guī)律.另外再選擇合適的過渡曲線作為從動(dòng)件的回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律.(2) 繪制補(bǔ)償凸輪輪廓選擇合適的從動(dòng)件結(jié)構(gòu)型式并考慮其它因素來選擇凸輪機(jī)構(gòu)的基本參數(shù).用圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線.五、子程序名稱：《1》源程序及改寫部分1)voidCFI2)voidCPSI3)voidCRLE4)voidSLNPD5)voidSQU6)voidEQU7)voidPOS18)voidPOS29)voidPOS310)voidVEL111)voidACCE12)voidWRT1《2》版臺位移voidPS六、編程框圖及主程序開始開始定義定義λ,δ及最大行程調(diào)用CRLE確定曲柄滑塊R,，E，調(diào)用CRLE確定曲柄滑塊R,，E，L判斷最小傳動(dòng)角判斷最小傳動(dòng)角定義定義ψ10，φ30，H[5],S[11]及循環(huán)變量i=1i<=10i<=10S[i]=S[i]=130+((370-130)*(i-1))/9;真假調(diào)用CFI確定調(diào)用CFI確定φ3i調(diào)用CPSI確定調(diào)用CPSI確定φ1i定義DL=55.0(即l4定義DL=55.0(即l4)，調(diào)用SQU確定雙曲柄機(jī)構(gòu)定義所需變量及已知數(shù)據(jù)定義所需變量及已知數(shù)據(jù)起始FAI=0起始FAI=0FAI<=360假FAI<=360真調(diào)用POS3確定曲柄滑塊位置角FAI[3]調(diào)用POS3確定曲柄滑塊位置角FAI[3]SET[1]=(IFA+14.84722+90)*3.14159SET[1]=(IFA+14.84722+90)*3.14159調(diào)用POS2確定機(jī)構(gòu)I位置角SET[4]調(diào)用POS2確定機(jī)構(gòu)I位置角SET[4]確定SSET[3]確定SSET[3]調(diào)用POS1確定機(jī)構(gòu)II位置角SSET調(diào)用POS1確定機(jī)構(gòu)II位置角SSET確定ALP的值，確定SSET[1]確定ALP的值，確定SSET[1]調(diào)用VEL調(diào)用VEL1求出版臺、滾筒的速度Vp、Vc調(diào)用SCI求出滾筒轉(zhuǎn)過的弧長，調(diào)用PS求版臺位移，并求出位移差調(diào)用WRT1輸出結(jié)果調(diào)用WRT1輸出結(jié)果結(jié)束結(jié)束七、結(jié)果分析一、此次設(shè)計(jì)，充分利用了各類機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性：平面四桿機(jī)構(gòu)的急回特性，能夠節(jié)省回程時(shí)間；利用齒條的將圓周運(yùn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，推動(dòng)版臺作直線運(yùn)動(dòng)；利用凸輪機(jī)構(gòu)響應(yīng)快速，適用于自動(dòng)機(jī)和自動(dòng)控制裝置的特性，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。二、設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)基本能滿足運(yùn)動(dòng)要求。八、心得感悟這次機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)，題目在多個(gè)指導(dǎo)書上都見過。在這兩周的時(shí)間里，我過得是相當(dāng)緊X忙碌。一方面要進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，另一方面還要準(zhǔn)備兩門課程考試。人在這些天里感到十分忙碌，經(jīng)常忙到凌晨2點(diǎn)，第二天早上6點(diǎn)30又要起床。緊X忙碌的兩星期里，我付出了許多，有所失去，也有所得。有所失去，應(yīng)該算是課程考試成績的不XX想吧。由于首次接觸課程設(shè)計(jì)，感覺頗為陌生，課程設(shè)計(jì)占用了大部分時(shí)間，因此課程考試成績不太理想。但我更有所得。其一，通過這次真刀實(shí)槍的演練，我學(xué)到的知識終于成功投入了實(shí)踐，特別是投入了具一定工程意義的實(shí)踐。以前我們總抱怨知識學(xué)了未能用，這次有了用場。比如C語言、EXCEL等。其二，我鞏固了相關(guān)知識，也學(xué)到了新的知識。比如，凸輪機(jī)構(gòu)的反轉(zhuǎn)法作圖，四桿機(jī)構(gòu)的函數(shù)平方逼近法，等等。其三，我對設(shè)計(jì)有了初步的了解，這對以后我們的發(fā)展將是很有益的。最后，這次課程設(shè)計(jì)讓我重新認(rèn)識了自己。比如，某些C程序段我堅(jiān)持認(rèn)為沒問題，但運(yùn)行總出錯(cuò)，這時(shí)候上網(wǎng)搜索答案，我才明白；我想用MATLAB進(jìn)行曲線擬合，結(jié)果卻忘了函數(shù)，又因?yàn)閿?shù)組輸入過于復(fù)雜，因此放棄。這些都說明了我的基本功還不夠，我高看了自己。此后必須腳踏實(shí)地，不能再眼高手低了。九、參考資料十．附錄程序清單及運(yùn)行結(jié)果1.程序部分(1)C語言程序#include<stdio.h>#include<math.h>/*函數(shù)聲明部分*/voidCFI(intN,floatGAMA10,floatFI0,float*H,float*S,float*FI,FILE*fp1);voidCPSI(intN,floatBATA,float*TL,float*S,float*PSI,FILE*fp1);voidCRLE(floatALAMT,floatER,floatHD0,floatHD,float*TL,FILE*fp1);voidSQU(intN,float*FI,float*PSI,floatDL,float*TL1,FILE*fp1);voidSLNPD(floatA[4][4],float*B,FILE*fp1);voidPOS1(float*TL,float*SET,intI1,intI2);voidPOS2(float*TL,float*SET,intI3,intI4);voidPOS3(float*TL,float*FAI);voidVEL(floatALP,float*VF,float*VCIR,float*TL1,float*TL2,float*A,float*TLL,float*SET,float*SSET,float*FAI);voidEQU(float*SE,floatZ,floatE,floatF,floatG,intI);voidSCI(intIFA,floatSSETR,float*SCIR);voidACCE(float*L1,float*SET,float*DSET,float*DDSET1);voidCheck(float*TL,FILE*fp1);voidVEL1(floatFAI,float*TL1,float*TL2,float*A,float*TLL,float*VF,float*VCIR,float*SCIR,float*SP);voidWRT1(floatFAI,floatSP,floatSCIR,floatVP,floatVCIR,FILE*fp);/*主函數(shù)部分*/voidmain(){ FILE*fp=fopen("F:\\CC.txt","a+");constfloatPI=3.1415926;/*宏定義*/ floatALAMT=3.55,ER=0.305,HDO=795/2.0;/*曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)*/ floatHD,TL[4]; CRLE(ALAMT,ER,HDO,HD,TL,fp); floatTHITA,cd1,cd2,K; THITA=asin(TL[3]/(TL[2]-TL[1]))-asin(TL[3]/(TL[1]+TL[2]));/*最小傳動(dòng)角校核*/cd1=acos((TL[1]-TL[3])/TL[2])*180/PI;cd2=acos((TL[1]+TL[3])/TL[2])*180/PI;K=(PI+THITA)/(PI-THITA);printf("行程速比系數(shù)K=%6.4f\n\n",K);fprintf(fp,"行程速比系數(shù)K=%7.4f\n\n",K);printf("曲柄滑塊機(jī)構(gòu)工作行程最小傳動(dòng)角：γ1=%7.4f\n\n",cd1);fprintf(fp,"曲柄滑塊機(jī)構(gòu)工作行程最小傳動(dòng)角：γ1=%10.4f\n\n",cd1);printf("曲柄滑塊機(jī)構(gòu)回程最小傳動(dòng)角：γ2=%7.4f\n\n",cd2);fprintf(fp,"曲柄滑塊機(jī)構(gòu)回程最小傳動(dòng)角：γ2=%7.4f\n\n",cd2);/*校核后輸出最小傳動(dòng)角*/constintN=11;/*宏定義*/ /*由滑塊位移求對應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角*/ floatBATA=14.84722*PI/180,S[N],PSI[N]; S[1]=130; S[10]=370; for(inti=2;i<N;i++)S[i]=S[1]+(S[10]-S[1])*(i-1)/9; CPSI(N,BATA,TL,S,PSI,fp);floatGAMA10=30.79111*PI/180,FI0=111.42795*PI/180,FI[N];/*由滑塊的行程，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)II求得對應(yīng)曲柄主動(dòng)件的轉(zhuǎn)角*/ floatH[]={0,145.0,178.0,175.0,65.5}; CFI(N,GAMA10,FI0,H,S,FI,fp); floatDL=55.0,TL1[5];/*通過函數(shù)平方逼近法設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)I中的四桿機(jī)構(gòu)*/ SQU(N,FI,PSI,DL,TL1,fp); floatFAI=0,VF,VCIR,SP,SCIR,fai[37]; intm=0; /*通過版臺與滾筒的速度關(guān)系求得FAI角與兩者的位移、速度和加速度的對應(yīng)關(guān)系*/ floatTLL[]={0,0,127.6568f*PI/180,14.84722f*PI/180}; while(FAI<=360) { VEL1(FAI*PI/180,TL1,H,TL,TLL,&VF,&VCIR,&SCIR,&SP); WRT1(FAI,SP,SCIR,VF,VCIR,fp); FAI+=10;/*********************fai[]是補(bǔ)償位移***********************/fai[m++]=SP-SCIR; printf("fai[%d]=%f\n",(m-1),fai[m-1]); fprintf(fp,"%f\n",fai[m-1]); }}voidVEL1(floatFAI,float*TL1,float*TL2,float*A,float*TLL,float*VF,float*VCIR,float*SCIR,float*SP){ floatFA[3]; FA[1]=FAI; POS3(A,FA); floatSET[4]; SET[1]=3.1415926f/2+FAI+TLL[3]; POS2(TL1,SET,1,2); floatALP=SET[3]-3.1415926f; floatSSET[4]; VEL(ALP,VF,VCIR,TL1,TL2,A,TLL,SET,SSET,FA); floatRCIR=180.0,BSSET1;staticconstfloatSSETO=30.79111f*3.1415926f/180;BSSET1=SSET[1]-SSETO;*SCIR=fabs(BSSET1)*RCIR;PS(A,FAI); }voidWRT1(floatFAI,floatSP,floatSCIR,floatVP,floatVCIR,FILE*fp){ printf("FAI=%10.4f°,SP=%10.4f,SCIR=%10.4f,VP=%10.4f,VCIR=%10.4f\n",FAI,SP,SCIR,VP,VCIR); fprintf(fp,"FAI=%10.4f°,SP=%10.4f,SCIR=%10.4f,VP=%10.4f,VCIR=%10.4f\n",FAI,SP,SCIR,VP,VCIR); return;}/*********************下面是版臺位移子程序***********************/voidPS(float*A,float*FAI){*SP=2*(sqrt(pow(A[1]+A[2],2)-pow(A[3],2))-A[1]*cos(FA[1])-A[2]*cos(FA[2]));}(2)程序清單二（全局變量應(yīng)用——參考樣板——2010.7.8）注：程序一可以完成全部工作，程序二嘗試使用新方法。但是由于結(jié)果未能全部得出，因時(shí)間關(guān)系未能修改，后頭附錄部分不含此程序#include<stdio.h>#include<math.h>#defineN11#definePI3.1415926FILE*fp1,fp2;inti,j,k,IFA,A[4][4],B[4],I1,I2,I3,I4,I;doubleALAMT=3.55;ER=0.305;HD0=397.5;doubleHD,K,gamag,gamah,GAMA10,FI0,DL,ALP,DALP=7.85,RCIR=180.0;doubleTL[5],M[5],TLL[4],TL1[5],L1[5],TL2[4],S[N],FI[N],FAI[3],SET[4],SSET[4];doubleH[5]={0,145.0,178.0,175.0,65.5};doubleBATA,PSI[N],*SE,Z,E,F,G;double*VF,DSET[4],*DDSET1,SP,AP,X,*SCIR,ACIRN,ACIRT,ACIR,*VCIR,SSETR;doublem,n,p;/*以上是預(yù)處理部分和全局變量定義部分*/voidmain()/*主函數(shù)部分*/{ fp1=fopen("f:\\cc.txt","a+");fp2=fopen("f:\\ccq.txt","a+");/*以追加方式打開，創(chuàng)建新文件*/ CRLE();/*求取K和最小傳動(dòng)角*/K=(PI+sin((ER*ALAMT)/(ALAMT-1))-sin((ER*ALAMT)/(ALAMT+1)))/(PI-sin((ER*ALAMT)/(ALAMT-1))+sin((ER*ALAMT)/(ALAMT+1)));gamag=acos(1/ALAMT-ER);gamah=acos(1/ALAMT+ER); fprintf(fp1,"K=%10.4f,gamag=%10.4f,gamah=%10.4f\n",K,gamag,gamah);printf("K=%10.4f,gamag=%10.4f,gamah=%10.4f\n",K,gamag,gamah);/*調(diào)用CFI函數(shù)*/FI0=111.42795/180.0*PI;GAMA10=30.79111/180.0*PI;CFI();for(j=1;j<N;j++){S[1]=130;S[N-1]=370;S[j]=S[1]+(S[N-1]-S[1])*(j-1)/9;printf("S[j]=%10.4f\n",S[j]);/*S數(shù)組從S[0]到S[10]*/fprintf(fp1,"S[j]=%10.4f\n",S[j]);}/*CPdI確定φ1i*/BATA=14.84722*PI/180;CPSI();/*調(diào)用SQU確定雙曲柄機(jī)構(gòu)*/DL=TL1[3]=55;SQU();for(k=0;k<=4;k++){printf("TL1[k]=%10.4f\n",i,TL1[k]);fprintf(fp1,"TL1[%d]=%10.4f\n",k,TL1[k]);}/*調(diào)用POS3確定曲柄滑塊位置角FAI[3]*/DALP=7.85; for(IFA=0;IFA<=360;IFA=IFA+5) {DALP=7.85;SET[1]=(IFA+90.0)/180.0*PI+BATA;/*P17*/if(SET[1]>=(360*3.1415926/180)) SET[1]=SET[1]-360*PI/180;POS2();/*求出theta1.2.3*/for(i=1;i<=N-1;i++){printf("曲柄滑塊位置角FAI[3]=%10.4f\n",FAI[3]);fprintf(fp1,"曲柄滑塊位置角FAI[3]=%10.4f\n",FAI[3]);}ALP=SET[3]-PI;/*alpha*/FAI[1]=IFA/180.0*PI;POS3();SSET[3]=PI+TLL[2]-ALP;/*求伽馬3*/for(i=1;i<5;i++)M[i]=TL[i];VEL();DSET[3]=DALP;ACCE();X=TL[1]*cos(FAI[1])+TL[2]*cos(FAI[2]);SP=2*(sqrt(pow((TL[1]+TL[2]),2)-pow(TL[3],2))-X);AP=TL[1]*pow(DSET[1],2)*(cos(FAI[1])+1/ALAMT*cos(2*FAI[1])+ER/ALAMT*sin(FAI[1]))+TL[1]*(*DDSET1)*(sin(FAI[1])+0.5*1/ALAMT*sin(2*FAI[1])-ER/ALAMT*cos(FAI[1]));SCI();ACCE();ACIRT=RCIR*(*DDSET1);ACIRN=RCIR*pow(DSET[1],2);ACIR=sqrt(pow(ACIRT,2)+pow(ACIRN,2));WRT();}fcloseall();}/*相對于前者，程序二具有更大的行程速比系數(shù)（1.18多），工作行程傳動(dòng)角高達(dá)2.2弧度多，傳力性能好,這兩者是優(yōu)勢；但是回程卻不足1弧度，這是相對于前者的劣勢。*/（3）VC屏幕截圖2、結(jié)果記錄及處理（1）寫入CC.txt的數(shù)據(jù)HD0=397.5000,R0=197.9511,L0=702.7263,E0=60.3751HD=397.6061,R=198.0000,L=702.5000,E=60.50002HD=795.2122行程速比系數(shù)K=1.0343曲柄滑塊機(jī)構(gòu)工作行程最小傳動(dòng)角：γ1=78.7127曲柄滑塊機(jī)構(gòu)回程最小傳動(dòng)角：γ2=68.4094PSI=(DEGREE)133.3740140.7340147.9701155.2380162.6878170.4900178.8701188.1747199.0442213.0665ALFA0'=2.2280316(RADIAN),127.6568115(DEGREE)FI=(DEGREE)176.5468186.5587196.7699207.4588218.8301231.0278244.1497258.2710273.4776289.9133{C}{R}8.073707-4.371522-8.9307034.730534-4.3715222.7935495.000989-3.495667-8.9307035.00098910.000000-5.482457P0=1.164670,P1=-2.953947,P2=1.969152N=1.164670,U=0.394276,M=0.979352,A/A=1.000000L10=162.4671,L20=136.6159,L30=139.4962,L40=55.0000L1=162.5000,L2=136.5000,L3=139.5000,L4=55.0000FAI=0.0000°,SP=1.1507,SCIR=990.2909,VP=252.1273,VCIR=781.6365-989.140137FAI=10.0000°,SP=2.9182,SCIR=971.8409,VP=-415.8387,VCIR=808.7986-968.922729FAI=20.0000°,SP=19.8866,SCIR=953.3945,VP=-1112.0031,VCIR=846.2148-933.507874FAI=30.0000°,SP=51.0962,SCIR=934.8199,VP=-1807.5989,VCIR=891.2706-883.723755FAI=40.0000°,SP=94.9381,SCIR=916.0762,VP=-2475.0527,VCIR=941.4937-821.138123FAI=50.0000°,SP=149.2708,SCIR=897.1959,VP=-3088.2798,VCIR=994.5869-747.925049FAI=60.0000°,SP=211.5717,SCIR=878.2615,VP=-3622.3022,VCIR=1048.5588-666.689819FAI=70.0000°,SP=279.1143,SCIR=859.3773,VP=-4052.6907,VCIR=1101.8580-580.263062FAI=80.0000°,SP=349.1545,SCIR=840.6374,VP=-4355.6792,VCIR=1153.4521-491.482849FAI=90.0000°,SP=419.1063,SCIR=822.0983,VP=-4509.8535,VCIR=1202.8230-402.992004FAI=100.0000°,SP=486.6839,SCIR=803.7589,VP=-4499.6470,VCIR=1249.8972-317.074982FAI=110.0000°,SP=549.9942,SCIR=785.5508,VP=-4319.7173,VCIR=1294.9478-235.556641FAI=120.0000°,SP=607.5717,SCIR=767.3376,VP=-3978.3701,VCIR=1338.4949-159.765991FAI=130.0000°,SP=658.3586,SCIR=748.9167,VP=-3498.3093,VCIR=1381.2395-90.558167FAI=140.0000°,SP=701.6453,SCIR=730.0211,VP=-2914.1807,VCIR=1424.0325-28.375732FAI=150.0000°,SP=736.9883,SCIR=710.3148,VP=-2267.7480,VCIR=1467.884426.673523FAI=160.0000°,SP=764.1232,SCIR=689.3835,VP=-1602.2343,VCIR=1514.019774.739685FAI=170.0000°,SP=782.8859,SCIR=666.7106,VP=-957.2432,VCIR=1563.9883116.175354FAI=180.0000°,SP=793.1508,SCIR=641.6490,VP=-365.0146,VCIR=1619.8324151.501709FAI=190.0000°,SP=794.7888,SCIR=613.3765,VP=151.8728,VCIR=1684.3499181.412292FAI=200.0000°,SP=787.6499,SCIR=580.8452,VP=581.6070,VCIR=1761.4268206.804688FAI=210.0000°,SP=771.5698,SCIR=542.7314,VP=923.3455,VCIR=1856.3159228.838379FAI=220.0000°,SP=746.4041,SCIR=497.4214,VP=1186.5912,VCIR=1975.1353248.982758FAI=230.0000°,SP=712.0909,SCIR=443.1316,VP=1389.4678,VCIR=2121.0999268.959259FAI=240.0000°,SP=668.7411,SCIR=378.4326,VP=1555.3607,VCIR=2280.7900290.308594FAI=250.0000°,SP=616.7496,SCIR=303.7158,VP=1707.5105,VCIR=2393.7710313.033783FAI=260.0000°,SP=556.9097,SCIR=223.7006,VP=1862.0537,VCIR=2341.9021333.209106FAI=270.0000°,SP=490.5096,SCIR=147.8094,VP=2021.5856,VCIR=2064.3462342.700226FAI=280.0000°,SP=419.3802,SCIR=84.2898,VP=2172.3689,VCIR=1679.5896335.090332FAI=290.0000°,SP=345.8695,SCIR=34.7991,VP=2287.2510,VCIR=1341.2136311.070374FAI=300.0000°,SP=272.7411,SCIR=3.5051,VP=2333.2852,VCIR=1100.5013269.235992FAI=310.0000°,SP=203.0031,SCIR=34.1266