机械原理课程设计说明书

设计题目___平台印刷机主传动机__机械专业二班设计者_________指导教师____2015年6月23日机械原理课程设计说明书平台印刷机主传动机构运动简图设计一、设计任务与数据一、工作原理及要求1、版台（嵌入铅字）作往复移动滚筒（卷着空白纸张）：做连续运动一个电机驱动——同步压印完成任务2、版台的移动速度严格等于滚筒表面的圆周速度：清晰性3、版台运动具有急回特性：工作效率二、设计思路1、传动方案的选择与分析比较A、传动链I：电机—减速器—运动链I—版台：转动——移动，摩擦传动，齿轮齿条，螺旋，凸轮，曲滑，组合机构B、传动链II：电机—减速器—链II—滚筒：转动—转动，齿轮机构、连杆机构、其他机构C、补偿机构：凸轮机构，组合机构等。i122、参考方案A、传动链I：双曲柄机构+曲滑机构：为了改善版台速度特性FIG2-2的AA0主动，FIG2-4的L3（CD）主动B、传动链II：双曲柄机构FIG2-4h3（IL）主动，h1(JK)从动（与滚筒同步）C、同步机构：i=1的一对齿轮（一个齿轮与l3（CD）联，一个齿轮与h3（IL）联）D、补偿机构：凸轮机构,FIG2-2凸轮与从动曲柄BB0C联：即FIG2-2中的3：或FIG2-4中的l1：BAE杆从动曲柄与滑块齿轮联：FIG2-2中的3-4-5或FIG2-4中的BAE-F相连凸轮从动件与齿条6相连FIG2-2三、设计数据1、设计原始数据：T2-1：第二组2、参考方案：传动链II及同步齿轮的数据P5(上第2段)hi已知：待求机构ABCD（FIG2-4）（双曲柄机构）的机架长度AD（L4）=55mm四、设计任务要求P61、论证与确定传动方案；2、曲柄滑块机构的设计（指传动链I的设计）；3、双曲柄机构的设计（指传动链I的设计）；4、组合机构的运动分析（指滚筒与版台的位移和速度分析），作出补偿凸轮机构的运动线图（位移线图）；5、补偿凸轮的轮廓设计作图，用A3图纸作，包括：a)滚筒与版台的速度线图VP、VC-～b)滚筒与版台的位移线图SP、SC-～c)凸轮从动件的位移曲线（推程和回程）S～d)凸轮的轮廓曲线6、绘制全系统的机构运动简图A3图纸（类似图2-4）二、理论分析与公式一、曲柄滑块机构的尺度综合与运动分析子程序CRLE1.几何关系:Fig2-3a.滑块的行程H＝2222()()lrelre222(2)1rr(2-5)当0.4x时，221211xx其中/lr/el(2-1)b.行程速比系数011011001111180sinsin180180180sinsink（2-6）c.最小传动角:（发生在曲柄与导轨垂直时）工作行程（1）1111coscos()rerl(2-7)回程（2）121cos()r（2-8）2.参数选择与尺寸综合a.参数选择p8:H：滑块行程H为板台行程795的一半：795/2＝397.5mm：、尺寸一般[2.5，4]取3.63.55：影响和r一般[0.3,0.4]=0.305e：在确定和时要照顾e（e0，e影响K（正比）；e影响r（反比））b、尺度综合（程序CRLE）由公式（2-5）和（2-1）：、、Hr、l、ec、行程速比系数计算与min校核3.曲柄滑块机构的运动分析.Fig2-3a、运动方程：滑块位移xelrs2122其中：coscoslrx（2-2）2sin2sin1sin1cos222221速度cos2sin21sinrv（2-3）加速度cos2sin21sinsin2cos1cos2rra（2-4）b、运动线图：s、v、a～二、双曲柄机构（运动链I）的分析与综合按给定两连架杆的对应位置（)(),(31ii）（i=1……10）设计滑块位移Si)()(31ii（i=1……10）同步对应1、根据滑块位移Si)(3i-----------子程序CFI可由FIG2-4倒推：滑块（版台）Si——滚筒——（通过齿轮）传动链II的双曲柄机构h的ψ1（i）——双曲柄机构h的ψ3（i）——（通过齿轮）双曲柄机构L的)(3iA、Sψ1（i）ψ1（i）=cirRS2FIG2-4（2-10）B、ψ1（i）ψ3（i）ψ3（i）=CBCBAATAN22212FIG2-5参见指导书的(2-12)----（2-14），参照解析法列方程求C、ψ3（i）——)(3i参见FIG2-4：由i=1的齿轮同步ψ3（i）导数=)(3i导数压印区起始位置ψ10=30.791110oo42795.11132、根据滑块位移Si)(1i子程序CPSI参见FIG2-4和图2-6：滑块（版台）Si，----（通过曲柄滑块机构AEF）-----曲柄)(1i21见指导书（2-17）---（2-20）其中zxzxeeTAN22212o84722.14压印区滑块位移起点（分10点）)：S(1)=130,S(10)=370？？？)1()(SiS)1(9)1()10(iSS3.函数均方逼近法设计传动链Ⅰ的双曲柄机构（子程序SQU）iiiiiS对应于对应于31)(Fig2-7由（2-29）通过子程序SQU→各杆长1l，2l，3l取机架长4l＝55.0三、补偿凸轮机构的设计Fig2-2的补偿量动规律完全取决于所需运动规律：从动件的运化滚筒表面点之间运动变作用功能：补偿板台与1.压印同步区的始点取在同速点（板台与滚筒表面点之间）压印同步区取在两者速度变化较小的区域，即CPvv较小段同步区的长度由纸张的长度确定。版台滚筒的速度曲线a）求板台的速度曲线Pv，子程序VELb）求滚筒表面点的速度曲线Cv，子程序VELc）打印结果并扫描图确定，打印子程序WRT2、确定从动件的运动规律A、确定版台的位移曲线SP-（程序自编）（见以下内容）参考式（2-2）注意：S=2S-5000-4000-3000-2000-100001000200030000100200300400VPVCIRB、确定滚筒表面点的位移曲线SC-子程序SCIC、确定从动件的运动规律（程序自编）（见以下内容）设起始点为O点，将同步区分为n段版台位移△SP（i）=SP（i）--SP（0）滚筒位移△Sc（i）=Sc（i）--Sc（0）i=(1……n)两者的位移误差△S（i）=△SP（i）-△Sc（i）版台滚筒的位移曲线推程运动规律△S（i）——回程运动规律自选3、图解设计凸轮轮廓曲线o84722.14=0.2591325RADsradwo/85.7,6568.127,0齿轮：m=4，z=105凸轮：r=40mm0200400600800100012000100200300400SPSCIR三、主程序结构框图与源程序：1、主程序结构框图双曲柄机构的设计----输出---杆长l1、-l2、-l3传动链2的运动分析----输出---滚筒表面的运动线图，即sc--,vc--,ac--2、源程序#includestdio.h#includemath.h#includestdlib.h#defineN11#definePI3.1415926voidCRLE(floatALAMT,floatER,floatHD0,floatTL[],FILE*fp1);voidCFI(floatGAMA10,floatFI0,floatH[],floatS[],floatFI[],FILE*fp1);voidCPSI(floatBATA,floatTL[],floatS[],floatPSI[],FILE*fp1);voidSQU(floatFI[],floatPSI[],floatDL,floatTL1[],FILE*fp1);voidSLNPD(floatA[4][4],floatB[4],FILE*fp1);voidPOS1(floatTL[],floatSET[4],intI1,intI2);voidEQU(float*SE,floatZ,floatE,floatF,floatG,intI);voidPOS2(floatTL[5],floatSET[4],intI3,intI4);voidPOS3(floatTL[4],floatFAI[3]);voidVEL(floatALP,float*VF,float*VCIR,floatTL1[5],floatTL2[5],floatA[4],floatTLL[4],floatSET[4],floatSSET[4],floatFAI[3]);voidSCI(intIFA,floatSSETR,float*SCIR);voidWRT(intIFA,floatSP,floatSCIR,floatVF,floatVCIR,floatSS,FILE*fp1,FILE*fp2);voidmain(){floatGAM1,GAM2,K,Rb=40,FI1,X0,X;//GAM1、GAM2分别为工作和回程最小传动角,K行程速比系数floatSS[360],B[360]={0},L;intJ;floatGAMA10=30.79111/180*PI,FI0=111.42795/180*PI,H[]={0.0,145.0,178.0,175.0,65.5},S[N],FI[N];//CFI的参数floatBATA=14.84722/180*PI,TL[4]={0.0},PSI[N];//CPSI用到的新参数floatALAMT=3.55,ER=0.305,HD0=397.5,HD;//CRLE用到的新参数floatTL1[5],DL=55.0;//SQU用到的新参数floatSET[4];//POS1用到的新参数floatFAI[3];//POS3用到的新参数floatALP,VF,VCIR,TLL[]={0.0,0.0,127.6568/180*PI,0.2591325},SSET[4]={0};//VEL用到的新参数intIFA;floatSCIR=0;//SCI用到的新参数floatDSET[4],DDSET1;//ACCE用到的新参数floatSP,AP=0,ACIRT=0,ACIRN=0,ACIR=0;//WRT用到的新参数FILE*fp1,*fp2;fp1=fopen(data1.txt,w);fp2=fopen(data2.txt,w);/*设计曲柄滑块机构，求R,L,E值*/CRLE(ALAMT,ER,HD0,TL,fp1);/*校核最小传动角,求行程速比系数*/GAM1=acos((TL[1]-TL[3])/TL[2]);GAM2=acos((TL[1]+TL[3])/TL[2]);K=(PI+asin(ER/(ALAMT-1))-asin(ER/(ALAMT+1)))/(PI-asin(ER/(ALAMT-1))+asin(ER/(ALAMT+1)));printf(行程速比系数为K=%f\n,K);printf(工作行程最小传动角为R1=%f(Degree)/%f(Ra)\n,GAM1*180.0/PI,GAM1);printf(回程最小传动角为R2=%f(Degree)/%f(Ra)\n,GAM2*180.0/PI,GAM2);/*双曲柄机构的设计*/S[0]=0.0;S[1]=130.0;S[10]=370.0;for(J=1;JN;J++){S[J]=S[1]+(S[10]-S[1])*(J-1)/9.0;}CFI(GAMA10,FI0,H,S,FI,fp1);//由曲柄滑块机构行程求得φ3CPSI(BATA,TL,S,PS