机械原理课程设计牛头刨床导杆机构

牛头刨床导杆机构的运动分析目录1设计任务及要求……………………………2数学模型的建立……………………………3程序框图……………………………………4程序清单及运行结果………………………5设计总结……………………………………6参考文献……………………………………机械原理课程设计任务书（一）姓名郭娜专业机械工程及自动化班级机械08-3班学号0807100305一、设计题目：牛头刨床导杆机构的运动分析二、系统简图：棘轮工作台电动机ABCDFEOO45671138O'OO214O91910工件z'zz1z212n234567891011128'1'127'CBA123456h/2n2三、工作条件已知：曲柄每分钟转数n2，各构件尺寸及重心位置，且刨头导路x-x位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上。四、原始数据导杆机构的运动分析minrmm2n24OOl2OAl4OBlBCl44OSl6xs6ys80450120850306425285840五、要求：1）作机构的运动简图（A4或A3图纸）。2）用C语言编写主程序调用子程序，对机构进行运动分析，并打印出程序及计算结果。3）画出导轨4的角位移，角速度，角加速度的曲线。4）编写设计计算说明书。指导教师：开始日期：2010年7月10日完成日期：2010年7月16日1.设计任务及要求设计内容导杆机构的运动分析单位r/minmm符号n2lo2o4lo2Alo4BlBClo4s4数据80450120850306425要求（1）作机构的运动简图。（2）用C语言编写主程序调用子程序，对机构进行运动分析，动态显示，并打印程序及运算结果。（3）画出导轨的角位移Ψ，角速度Ψ’，角加速度Ψ”。（4）编写设计计算说明书。二、数学模型如图四个向量组成封闭四边形，于是有0321ZZZ按复数式可以写成a（cosα+isinα）-b(cosβ+isinβ)+d(cosθ3+isinθ3)=0（1）由于θ3=90º，上式可化简为a（cosα+isinα）-b(cosβ+isinβ)+id=0（2）根据（2）式中实部、虚部分别相等得acosα-bcosβ=0(3)asinα-bsinβ+d=0(4)(3)(4)联立解得β=arctanacosaasinad(5)b=2adsinada22(6)将（2）对时间求一阶导数得ω2=β’=baω1cos(α-β)(7)υc=b’=-aω1sin(α-β)(8)将（2）对时间求二阶导数得ε3=β”=b1[aε1cos(α-β)-aω21sin(α-β)-2υcω2]（9)ac=b”=-aε1sin(α-β)-aω21cos(α-β)+bω22(10)ac即滑块沿杆方向的加速度，通常曲柄可近似看作均角速转动，则ε3=0。三、程序框图程序设计时，一般1是未知量而1已知且为常数，它们的关系为，,)(11tt取相等时间间隔t，则NtN11其中N为整数输入a,d,ω1,输入N作循环，For(i=0;i=N;i++)依次计算β，b,ω2,υc,ε2,ac将计算的β，b,ω2,υc,ε2,ac结果分别存入数组或文件中按格式输出所有计算结果初始化图形系统绘制直角坐标系直角坐标系下分别绘出角位移、角速度、角加速度图象四、程序清单及运算结果符号说明Q1：曲柄1的角位移Q3：导杆3的摆动的角位移S3：C点沿杆3的位移Q31：导杆3摆动的角速度w3S31：C点相对于导杆3的速度Q311：导杆3摆动的角加速度a3S311：C点相对于导杆3的加速度L1：曲柄1的长度L6：曲柄1与导杆3的回转中心的距离（1）程序清单①导杆3的计算程序#includemath.h#includeconio.h#includestdio.h#definePI3.1415926#defineM0.017453main(){intQ1,i=0,j=0,Q_1[71];floatS_e[71],S_e1[71],Q_411[71],S_e11[71];floatQ3,Q31,Q311,w3,a3,Q4,Q41;floatQ411,s3,s31,s311,Se,w4,Ve,Se1,a4,Se11;FILE*f1;if((f1=fopen(fdata.txt,w))==NULL){printf(fdata.txtfilecannotopen!\n);exit(0);}clrscr();printf(jiaoduweiyisudujiaojiasudujiasudu\n);for(Q1=0;Q1360;Q1+=5){i++;if(i%12==0){getch();printf(jiaoduweiyisudujiaojiasudujiasudu\n);}if(Q1=0&&Q190||Q1270&&Q1=360){Q3=atan((350+90*sin(Q1*M))/(90*cos(Q1*M)));Q3/=M;}elseif(Q1==90||Q1==270){Q3=90;}elseif(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);elseif(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;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))/cos(Q4*M);Q_1[j]=Q1;S_e[j]=Se;S_e1[j]=Se1;Q_411[j]=Q411;S_e11[j]=Se11;printf(%d%6.4f%6.4f%6.4f%6.4f\n,Q_1[j],S_e[j],S_e1[j],Q_411[j],S_e11[j]);fprintf(f1,%d%6.4f%6.4f%6.4f%6.4f\n,Q_1[j],S_e[j],S_e1[j],Q_411[j],S_e11[j]);}j=j+1;fclose(f1);}①运算结果jiaoduweiyisudujiaojiasudujiasudu0-26.6410-225.61212980.1992-1888597.50005-29.9571-290.31192725.9580-1771214.125010-34.0705-349.91242465.3013-1653869.125015-38.9176-404.72002204.1282-1537997.500020-44.4389-455.04671947.2355-1422954.250025-50.5790-501.19671698.4697-1310516.250030-57.2860-543.45511460.8784-1201652.500035-64.5119-582.08171236.8556-1094043.125040-72.2113-617.30461028.2677-987876.750045-80.3420-649.3168836.5630-884575.375050-88.8637-678.2743662.8631-784632.625055-97.7381-704.2951508.0354-683126.812560-106.9280-727.4584372.7512-586413.125065-116.3972-747.8099257.5296-487261.812570-126.1095-765.3591162.7702-391189.937575-136.0290-780.085188.7760-292519.031280-146.1191-791.939735.7695-195399.515685-156.3424-800.85483.9034-99716.078190-166.6487-806.7209-6.7326-336.604395-177.0345-809.45263.890798381.1172100-187.4224-808.914435.7439201360.3906105-197.7818-804.984188.7376303868.6875110-208.0682-797.5251162.7193406435.0625115-218.2356-786.4084257.4662513216.6875120-228.2362-771.4974372.6755620025.8750125-238.0202-752.6618507.9477731897.5625130-247.5368-729.7744662.7639842337.0000135-256.7329-702.7089836.4528958104.5625140-265.5542-671.34011028.14671074799.1250145-273.9447-635.54081236.72491193481.0000150-281.8466-595.17981460.73901314749.0000155-289.2006-550.11581698.32281439326.0000160-295.9452-500.19551947.08261564795.8750165-302.0172-445.24912203.97171691299.2500170-307.3508-385.08512465.14281820088.8750175-311.8776-319.49322725.80101949062.5000180-315.5267-248.24372980.04812077653.1250185-318.2238-171.09693220.74982204597.7500190-319.8919-87.82053439.45042327887.5000195-320.45081.78353626.36182445203.0000200-319.818597.83453770.49542553216.0000205-317.9123200.31153859.98852647628.7500210-314.6508308.97103882.69172723199.0000215-309.9581423.24373827.11742773568.0000220-303.7680542.11773683.78472790752.7500225-296.0309664.01813446.96482767703.0000230-286.7217786.7083116.77712694137.2500235-275.8483907.23652701.33252562871.7500240-263.46101021.97732218.59182369156.0000245-249.66051126.78561697.22962103209.7500250-234.60201217.28931175.84841775365.750025