机械原理课程及设计-牛头刨床导杆机构运动分析.doc

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： 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 80 450 120 850 306 425 285 840 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/min mm 符号 n2 lo2o4 lo2A lo4B lBC lo4s4 数据 80 450 120 850 306 425 要求 作机构的运动简图。 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。 画出导轨的角位移Ψ，角速度Ψ’，角加速度Ψ”。 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 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=arctan (5) b= (6) 将（2）对时间求一阶导数得 ω2=β’=ω1cos(α-β) (7) υc=b’=-aω1sin(α-β) (8) 将（2）对时间求二阶导数得 ε3=β”=[aε1cos(α-β)- aωsin(α-β)-2υcω2] （9) ac=b”=-aε1sin(α-β)-aωcos(α-β)+bω (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，一般是未知量而已知且为常数，它们的关系为，取相等时间间隔，则其中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w3 S31：C点相对于导杆3的速度 Q311：导杆3摆动的角加速度a3 S311：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 程序清单 ①导杆3的计算程序 #includemath.h #includeconio.h #includestdio.h #define PI 3.1415926 #define M 0.017453 main() { int Q1,i=0,j=0,Q_1[71]; float S_e[71],S_e1[71],Q_411[71]