牛頭刨床導桿機構的設計及運動分析（方案3）.doc

機械原理課程設計任務書姓名 付騰達專業(yè) 液壓傳動與控制 班級 液壓09-1班 學號 0907240103 一、設計題目：牛頭刨床導桿機構的運動分析二、系統(tǒng)簡圖：三、工作條件已知：曲柄每分鐘轉數n2，各構件尺寸及重心位置，且刨頭導路x-x位于導桿端點B所作圓弧高的平分線上。四、原始數據導桿機構的運動分析724301108100360. 518050五、要求：1）作機構的運動簡圖（A4或A3圖紙）。 2）用C語言編寫主程序調用子程序，對機構進行運動分析，并打印出程序及計算結果。 3）畫出導軌4的角位移，角速度，角加速度的曲線。 4）編寫設計計算說明書。指導教師：郝志勇 席本強開始日期：2010年6月25日 完成日期：2010年7月2日 目錄1. 設計要求 2. 設計數據3. 數學模型的建立4. 程序流程圖5.程序清單及運行結果6.課程設計總結7.中期檢查報告牛頭刨床導桿機構運動分析一 設計要求：1） 做機械運動簡圖2）用C語言編寫主程序調用子程序，對機構進行運動分析，動態(tài)顯示，并打印出程序及計算結果。3）畫出導桿4的角位移，角速度，角加速度的曲線。4）編寫設計計算說明書。二 設計數據: 設計內容導桿機構的運動分析單位r/minmm符號N2L0204 LO2ALO4BLBCL04S4數據72430110810219.6405三 數學模型的建立：該牛頭刨床導桿機構為六桿機構，拆分成兩個四桿機構：1） 擺動導桿機構；2） 曲柄滑塊機構。求導桿4的角位移，角速度，角加速度，分析擺動導桿機構。如圖所示建立坐標。三個向量構成封閉圖形，所以可得： （1）按復數形式可以寫成： 因為曲柄可看作勻角速轉動，則=0。四.程序框圖輸入a, d, n2求解1，1作循環(huán)，F(xiàn)or(i=0;iN;i+)依次計算2，2，2，lo4A,c, ac將計算的2，2，2，lo4A,c, ac結果分別存入數組或文件中按格式輸出所有計算結果初始化圖形系統(tǒng)繪制直角坐標系直角坐標系下分別繪出角位移，角速度，角加速度圖象繪出機構動畫五.程序清單及運行結果#includegraphics.h #includemath.h #includeconio.h #includestdio.h #define PI 3.1415926 #define M PI/180 #define C 2*PI*60/60 #define l1 110 #define l2 430 #define l4 810 #define l5 (0.36*l4) #define Ys6 40 #define l7 l4-Ys6 void dtmn(); void pist(float x0,float y0,float l,float h, float theta); void slide(float x0,float y0,float x1,float h); void pirot(float x0,float y0,float l); void sgd(); void cur();/*主函數*/ main() int Q2,i=0,j=0,Q_272; float Q4,Q41,Q411,w3,a3,Q5,Q51; float Q511,sA,sA1,sA11,Se,w4,Ve,Se1,a4,Se11; float S_e72,S_e172,S_e1172,Q_51172; FILE *fl; if(fl=fopen(mydata.txt,w)=NULL) printf(mydata.txt cannot open!n); exit(0); /*int gd=DETECT,gm; initgraph(&gd,&gm,c:turboc2); cleardevice();*/ clrscr(); printf( zhuanjiao weiyi sudu jiaojiasudu jiasudu n); for(Q2=0;Q2=0&Q2270&Q290&Q2=180&Q2=0&(l7-l4*sin(Q4*M)/l5)=-1&(l7-l4*sin(Q4*M)/l5)=0) Q5=180+asin(l7-l4*sin(Q4*M)/l5)/M; Se=l4*cos(Q4*M)+l5*cos(Q5*M); Q51=-w3*l4*cos(Q4*M)/(l5*cos(Q5*M); w4=Q51; Se1=-w3*l4*sin(Q4-Q5)*M)/cos(Q5*M); Q511=(Q41*Q41*l4*sin(Q4*M)+Q51*Q51*l5*sin(Q5*M)-Q411*l4*cos(Q4*M)/(l5*cos(Q5*M); Se11=-(a3*l4*sin(Q4-Q5)*M)+w3*w3*l4*cos(Q4-Q5)*M)-w4*w4*l5)/cos(Q5*M); S_ej=Se; S_e1j=Se1; Q_511j=Q511; S_e11j=Se11; Q_2j=Q2; printf(%7d %-7.3f %-7.3f %-7.3f %-7.3fn,Q_2j,S_ej, S_e1j,Q_511j,S_e11j); fprintf(fl,%7d %-7.3f %-7.3f %-7.3f %-7.3fn,Q_2j,S_ej, S_e1j,Q_511j,S_e11j); j+; fclose(fl); cur(); dtmn(); sgd(); /*速度,加速度,位移曲線圖函數*/ void cur() /*float w1=2*PI,L1=110,L4=135,L61=490,L3=540,L6=380; */ float Q4,Q2,sA,w3,sA1,sA11,Se,Se1,Se11,a3,a4,Q411,Q5,Q51,w4; int gd=DETECT, gmode,i; initgraph(&gd,&gmode,c:turboc2); clrscr(); for(Q2=0;Q2=0&Q2PI*1.5&Q2PI/2&Q2=0&(l7-l4*sin(Q4)/l5)=-1&(l7-l4*sin(Q4)/l5)0) Q5=PI+asin(l7-l4*sin(Q4)/l5); Se=l4*cos(Q4)+l5*cos(Q5); Q51=-w3*l4*cos(Q4)/(l5*cos(Q5); w4=Q51; Se1=-w3*l4*sin(Q4-Q5)/cos(Q5); /*Q511=(Q41*Q41*l4*sin(Q4)+Q51*Q51*l5*sin(Q5)-Q411*Q411*l4*cos(Q4)/(l5*cos(Q5);*/ Se11=-(a3*l4*sin(Q4-Q5)+w3*w3*l4*cos(Q4-Q5)-w4*w4*l5)/cos(Q5); line(100,200,500,200); setcolor(5); line(492,201,500,200); line(492,199,500,200); line(100,10,100,350); setcolor(5); line(99,18,100,10); line(101,18,100,10); putpixel(100+Q2*180/PI,200-Se/5,1); /*繪制位移曲線*/ putpixel(100+Q2*180/PI,200-Se1/100,2); /*繪制速度曲線*/ putpixel(100+Q2*180/PI,200-Se11/100,4); /*繪制加速度曲線*/ setcolor(10); settextjustify(CENTER_TEXT,0); outtextxy(300,300,RED_JIASUDU); outtextxy(300,330,GREEN_SUDU); outtextxy(300,360,BLUE_WEIYI); /* outtextxy(300,50,SUDU JIASUDU WEIYI GUAN XI QU XIAN TU);*/ outtextxy(300,50,SUDU JIASUDU WEIYI GUAN XI QU XIAN TU); getch(); closegraph(); /*運動模擬圖函數*/ void dtmn() int gd=DETECT,gmode,n; initgraph(&gd,&gmode,c:turboc2); cleardevice(); do setbkcolor(0); sgd(); while(!kbhit(); getch(); /*導軌函數 */ void slide(float x0,float y0,float x1,float h) float xr; int i,n; xr=x0+x1; line(x0,y0,xr,y0); n=x1/h; for(i=0;i=n;i+) moveto(x0+i*h,y0+h); lineto(x0+(i+1)*h,y0); /*搖塊函數*/ void pist(float x0,float y0,float l,float h,float theta) float x,y; x=x0-cos(theta)*l/2+h/2*sin(theta); y=y0+l/2*sin(theta)+h/2*cos(theta); moveto(x,y); linerel(l*cos(theta),-l*sin(theta); /*繪制輪廓線*/ linerel(-h*sin(theta),-h*cos(theta); linerel(-l*cos(theta),l*sin(theta); lineto(x,y); /*支點函數*/ void pirot(float x0,float y0,float l) /*float PI=3.1415926;*/ float x,y; int i,n; int h=4; setcolor(6); circle(x0,y0,3); setcolor(9); x=x0-l/2; y=y0+sin(PI/3)*l; moveto(x0,y0); lineto(x,y); linerel(18,0); lineto(x0,y0); n=l/4; for(i=0;i=n;i+) moveto(x+i*h,y+h); lineto(x+(i+1)*h,y); /*連桿,搖塊,導軌函數 */ void sgd() int i; int x04,y04,x02,y02; int l04b=l4/2; int l02a=l1/2; float lbc=l5/2; float xa,ya,xb,yb,xc,yc,l; float ss,theta; for(i=0;i=63;i+) /*動態(tài)模擬*/ ss=i*0.1; /*坐標計算*/ x04=400; x02=400; y04=400; y02=225; xa=x02+l02a*cos(ss); ya=y02+l02a*sin(ss); l=sqrt(xa-x04)*(xa-x04)+(ya-y04)*(ya-y04); xb=x04+(xa-x04)*l04b/l; yb=y04+(ya-y04)*l04b/l; yc=135; xc=xb-sqrt(lbc*lbc-(yb-yc)*(yb-yc); theta=-atan(ya-y04)/(xa-x04); setcolor(6); cleardevice(); circle(xb,yb,3); circle(xa,ya,3); circle(xc,yc,3); setcolor(9); line(50,135,500,135); rectangle(xc+7,yc+6,xc-7,yc-6); /*繪制滑塊C*/ line(x02,y02,xa,ya); line(xc,yc,xb,yb); line(xb,yb,x04,y04); setcolor(9); pirot(x02,y02,16); /*繪制支點X04,X02*/ pirot(x04,y04,16); pist(xa,ya,20,10,theta); /*繪制滑塊A*/ slide(60,135,100,10); slide(500,135,570,10); setcolor(2); settextstyle(3,0,2); outtextxy(200,30,DAOGAN YUNDONG MONI); outtextxy(200,440,PRESS ANY KEY TO RETURN); outtextxy(200,420,PRESS BREAK TO STOP); delay(1000); 0 -90.855 302.844 6.525 -7945.676 5 -95.677 390.317 5.906 -7767.201 10 -101.665 470.892 5.181 -7542.569 15 -108.727 544.905 4.378 -7274.238 20 -116.773 612.688 3.525 -6964.807 25 -125.719 674.556 2.644 -6617.047 30 -135.484 730.799 1.758 -6233.863 35 -145.994 781.679 0.885 -5818.282 40 -157.174 827.433 0.040 -5373.429 45 -168.955 868.268 -0.761 -4902.485 50 -181.270 904.365 -1.508 -4408.655 zhuanjiao weiyi sudu jiaojiasudu jiasudu 55 -194.055 935.878 -2.188 -3895.115 60 -207.246 962.942 -2.795 -3365.007 65 -220.783 985.665 -3.319 -2821.384 70 -234.606 1004.139 -3.757 -2267.217 75 -248.657 1018.434 -4.101 -1705.345 80 -262.877 1028.610 -4.350 -1138.495 85 -277.210 1034.698 -4.500 -569.231 90 -291.600 1036.726 -4.550 0.006 95 -305.990 1034.695 -4.500 566.923 100 -320.323 1028.609 -4.350 1129.368 105 -334.543 1018.435 -4.101 1685.306 110 -348.594 1004.138 -3.757 2232.816 105 -334.543 1018.435 -4.101 1685.306 110 -348.594 1004.138 -3.757 2232.816 zhuanjiao weiyi sudu jiaojiasudu jiasudu 115 -362.417 985.664 -3.319 2770.065 120 -375.954 962.941 -2.795 3295.282 125 -389.145 935.877 -2.188 3806.716 130 -401.930 904.363 -1.508 4302.614 135 -414.245 868.267 -0.761 4781.164 140 -426.026 827.432 0.040 5240.429 145 -437.206 781.678 0.885 5678.334 150 -447.716 730.798 1.758 6092.539 155 -457.481 674.555 2.644 6480.422 160 -466.427 612.687 3.525 6838.999 165 -474.473 544.904 4.378 7164.852 170 -481.535 470.891 5.181 7454.074 zhuanjiao weiyi sudu jiaojiasudu jiasudu 175 -487.523 390.317 5.906 7702.266 180 -492.345 302.844 6.525 7904.503 185 -495.902 208.143 7.007 8055.423 190 -498.092 105.919 7.318 8149.294 195 -498.808 -4.054 7.423 8180.248 200 -497.943 -121.884 7.290 8142.548 205 -495.387 -247.502 6.886 8030.973 210 -491.033 -380.579 6.185 7841.249 215 -484.783 -520.435 5.171 7570.547 220 -476.550 -665.928 3.838 7217.901 225 -466.267 -815.345 2.199 6784.396 230 -453.895 -966.302 0.290 6273.208 zhuanjiao weiyi sudu jiaojiasudu jiasudu 235 -439.432 -1115.682 -1.829 5689.107 240 -422.928 -1259.633 -4.070 5037.745 245 -404.489 -1393.663 -6.318 4324.729 250 -384.284 -1512.852 -8.438 3554.909 255 -362.557 -1612.203 -10.288 2732.344 260 -339.614 -1687.066 -11.728 1861.128 265 -315.825 -1733.650 -12.644 947.147 270 -291.600 -1036.726 -4.550 0.006 275 -267.375 -1733.657 -12.644 -965.571 280 -243.586 -1687.070 -11.728 -1929.937 285 -220.643 -1612.204 -10.288 -2870.180 290 -198.916 -1512.855 -8.438 -3763.150zhuanjiao weiyi sudu jiaojiasudu jiasudu 295 -178.711 -1393.664 -6.318 -4588.594 300 -160.271 -1259.635 -4.070 -5331.537 305 -143.767 -