99机械设计

机械原理课程设计说明书题目：牛头刨床机构方案分析班级：机械0810姓名：于洪涛学号：20082087指导教师：王丹成绩：2010年11月日东北大学机械原理课程设计牛头刨床结构分析1题目：牛头刨床机构方案分析1.题目说明（图a,b）所示为两种牛头刨床主机构的运动简图，已知，l1=0.1m,l0=0.4m,l3=0.75m,l4=0.15m,ly=0.738m,l′3=0.375m,a=0.05m,b=0.15,c=0.4m,d=0.1m。只计构件3、5的质量，其余略去不计，m3=30kg,Js3=0.7kg·m2,m5=95kg。工艺阻力Q如图所示，Q=9000N。主轴1的转速为60r/min(顺时针方向)，许用运转不均匀系数[δ]=0.03。2.内容要求与作法1.进行运动分析，绘制出滑枕5的位移、速度和加速度线图。2.进行动态静力分析，绘制固定铰链处的反力矢端图和平衡力矩Td的线图。3．以主轴为等效构件，计算飞轮转动惯量。东北大学机械原理课程设计牛头刨床结构分析24．对两种机构方案进行综合评价，主要比较如下几项内容：(1).工作行程中滑枕5的速度均匀程度。(2).固定铰链处的反力大小及方向变化。(3).平衡力矩平均值及波动情况。(4).飞轮转动惯量大小。3.方案一机构的结构分析3.1对结构的关键点编号并对机构拆分杆组3.1.1由牛头刨床机构的简图，可一将其拆分为由○1构件组成的主动件，由○2，○3构件组成的RPR杆组以及由○4，○5构件组成的RRP杆组。3.1.2图3-1为各个杆组的简图：4.滑枕的运动分析4-1对滑枕的运动分析及原程序4.1.1对主动件进行运动分析，求出与其他构件连接点处的运动参数1)调用bark函数求3点的运动参数。形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap213②104③○196○5④主动件RPR杆组RRP杆组38754东北大学机械原理课程设计牛头刨床结构分析3实值1301r130.00.0twepvpap2）调用rpr函数求3点的运动参数。形式参数mn1n2k1k2r1r2vr2ar2twepvpap实值123320.0&r2&vr2&ar2twepvpap3调用bark函数求4的运动参数。形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实值2403r240.00.0twepvpap3)调用rrp函数求⑤构件的运动参数及5点和7点运动参数。形式参数mn1n2n3k1k2k3r1r2vr2ar2t实值1465456r45&r2&vr2&ar2t形式参数wepvpap实值wepvpap4)三次调用bark函数求7，8，9的运动参数。7点的运动参数：形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实值20730.0r270.0twepvpap9点的运动参数：形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实值40840.0r48gam1twepvpap9的运动参数：形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实值50950.0r59gam2twepvpap4.1.2滑枕的运动主程序/*Note:YourchoiceisCIDE*/#includesubk.c#includedraw.cmain(){staticdoublep[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;staticdoublet[10],w[10],e[10];staticdoublepdraw[370],vpdraw[370],apdraw[370];staticintic;doubler13,r24,r45;doublepi,dr;doubler2,vr2,ar2;inti;FILE*fp;char*m[]={p,vp,ap};r13=0.1;r24=0.75,r45=0.15;t[6]=0.0;w[6]=0.0;e[6]=0.0;w[1]=1.0;e[1]=0.0;del=10.0;p[2][1]=0.0;p[2][2]=0.0;东北大学机械原理课程设计牛头刨床结构分析4p[1][1]=0.0;p[1][2]=0.4;p[6][1]=100.0;p[6][2]=0.738;pi=4.0*atan(1.0);dr=pi/180.0;t[6]=0.0*dr;printf(\nTheKinematicParametersofPoint5\n);printf(NoTHETA1S5V5A5\n);printf(degmm/sm/s/s\n);if((fp=fopen(pengyuan.txt,w))==NULL){printf(Can'topenthisfile./n);exit(0);}fprintf(fp,\nthekinematicparametersofpoint5\n);fprintf(fp,notheta1s5v5a5\n);fprintf(fp,degmm/sm/s/s);ic=(int)(360.0/del);for(i=0;i=ic;i++){t[1]=(i)*del*dr;bark(1,3,0,1,r13,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap);rprk(1,2,3,3,2,0.0,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap);bark(2,4,0,3,r24,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap);rrpk(1,4,6,5,4,5,6,r45,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap);printf(\n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f,i+1,t[1]/dr,p[5][1],vp[5][1],ap[5][1]);fprintf(fp,\n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f,i+1,t[1]/dr,p[5][1],vp[5][1],ap[5][1]);pdraw[i]=p[5][1];vpdraw[i]=vp[5][1];apdraw[i]=ap[5][1];if((i%18)==0){getch();}}fclose(fp);getch();draw1(del,pdraw,vpdraw,apdraw,ic);}东北大学机械原理课程设计牛头刨床结构分析55.滑枕运动分析的计算结果与曲线图5．1计算结果thekinematicparametersofpoint5notheta1s5v5a5degmm/sm/s/s10.0000.332-0.264-5.922210.0000.322-0.417-5.109320.0000.309-0.549-4.358430.0000.292-0.660-3.647540.0000.272-0.752-2.962650.0000.250-0.825-2.298760.0000.226-0.879-1.656870.0000.201-0.917-1.041980.0000.176-0.938-0.4571090.0000.150-0.9420.09511100.0000.123-0.9320.62012110.0000.098-0.9081.13013120.0000.073-0.8701.64114130.0000.050-0.8172.17815140.0000.028-0.7482.76616150.0000.008-0.6623.43317160.000-0.009-0.5574.20018170.000-0.022-0.4285.07719180.000-0.032-0.2746.05520190.000-0.037-0.0917.09121200.000-0.0370.1208.10322210.000-0.0300.3588.96323220.000-0.0170.6159.49824230.0000.0040.8809.49525240.0000.0321.1358.71326250.0000.0671.3556.92427260.0000.1061.5104.03328270.0000.1501.5710.26429280.0000.1931.522-3.72430290.0000.2331.370-7.06431300.0000.2681.142-9.14032310.0000.2960.875-9.87433320.0000.3170.602-9.60634330.0000.3300.346-8.79635340.0000.3360.115-7.801东北大学机械原理课程设计牛头刨床结构分析636350.0000.336-0.087-6.82037360.0000.332-0.264-5.9225．2滑枕的位置、速度和加速度曲线图4－16机构的动态静力分析6.1求解过程说明及源程序6．1．1求解过程说明（1）以上机构的运动分析已经得出结果，静力分析可以建立在其基础上，直接再调用静力分析函数计算，但值得考虑的是在此机构中的工艺阻力的分析，采用把物料隔离的方法，将物料对刀摩擦看成是机构的工艺阻力，其大小与物料有关。工艺阻力的计算已编成extf函数。（2）先调用subk函数计算各个质心的运动参数，再按顺序调用subf函数计算各个力的参数，对各个函数要求的形式参数进行赋植说明如下：1）2，3，4，5，7，8，9及⑤构件的运动参数参照4中的数据。东北大学机械原理课程设计牛头刨床结构分析72）调用rrpf函数，计算5点的运动副反力。3）调用rprf函数，计算2，3，4中的反力。形式参数n1n2ns1ns2nn1nn2nexfk1k2实值232804023形式参数pvpaptwefrfkpk实值pvpaptwefrfkpk4）调用barf函数，计算转动副1中的反力及应加于构件①上的平衡力矩tb。形式参数n1ns1nn1k1papefrtb实值11121papefr&tb6．1．2静力分析主程序清单：#includesubk.c#includedraw.c#includesubf.cmain(){staticdoublep[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;staticdoublet[10],w[10],e[10],tbdraw[370],tb1draw[370];staticdoublepdraw[370],vpdraw[370],apdraw[370];staticdoublesita1[370],fr1draw[370],sita2[370],fr2draw[370],sita3[370],fr3draw[370],fr3,bt3;staticdoublefr[20][2],fe[20][2],tb,tb1,fr1,bt1,fr2,bt2,we1,we2,we3,gam1,gam2,gam3,gam4;staticintic;doubler13,r24,r45,r27,r48,r59,r510;doublepi,dr;doubler2,vr2,ar2;inti;FILE*fp;char*m[]={p,vp,ap};sm[3]=30;sm[5]=95;sj[3]=0.7;pi=4.0*atan(1.0);形式参数n1n2n3ns1ns2nn1nn2nexfk1k2实值411510907745形式参数twepvpap实值twepvpap东北大学机械原理课程设计牛头刨床结构分析8r13=0.1,r24=0.75,r45=0.15,r27=0.375,r48=0.075,r59=sqrt(0.0025+0.0225),r510=sqrt(0.16+0.01);t[6]=0.0;w[6]=0.0;e[6]=0.0;w[1]=-2*pi;e[1]=0.0;del=10.0;gam1=atan(1/3),gam2=atan(1/4),gam3=pi+asin(1/4),gam4=-asin(1/4);dr=pi/180.0;t[6]=t[6]*dr;p[2][1]=0.0;p[2][2]=0.0;p[1][1]=0.0;p