机械原理课程设计牛头刨床导杆机构

1、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083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、工作条件己知：曲柄每分钟转数n2,各构件尺寸及重心位置，且创头导路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久inmmn2logi。/a'o/ijicxs&80450120850306425285840五、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

2、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0,角速度0,角加速度0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 s1.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n2lo2o4i02ai04bibci04s4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）画出导轨的角位移屮，角速度屮',角加速度 屮”。（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

3、形，于是有n-n+久=0按复数式可以写成a (cos a +isin a ) -b(cos b +isin b )+d(cos()3+isin()3) =0(1)由于()3=90。，上式可化简为a (cos a +isin a ) 一b (cosb+isinb)+id二0acos a -bcos b =0asin a -bsin p +d=0(3) (4)联立解得门d + asinap =arctanacosab= 7a2 +d2 +2adsina将(2)对时间求一阶导数得32二= 31cos(qb)buc=b' =-a w ,sin(a - p )将(2)对吋间求二阶导数得£

4、; 3= p ” =丄a £ 1cos ( a - p )- a3 j sin( a - p )-2 v c w2b(9)a(二b” 二-a e isin( a - p )-a w cos( a - 3 ) +b w ；(10)缶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，则三、程序框图程序设计时，一般 l是未知量而©已知且为常数, 它们的关系为，(/) = 取相等时间间隔d ,则 九其中n为整数输入a，d，3,输入n作循环，for(i=0;i=n;i+)依次计算 b , b, 3 2, u c, e 2, ac将计算的b, b, 32,叭，5, &结果分

5、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!1!i、程序清单及运算结果符号说明q1：曲柄1的角位移s3： c点沿杆3的位移s31： c点相对于导杆3的速度s311： c点相对于导杆3的加速度q3：导杆3的摆动的角位移q31：导杆3摆动的角速度w3q311：导杆3摆动的角加速度a3l1：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 导杆3的计算程序#include"math.h"#include"conio.hu#include<stdio.h>#define p

6、i 3.1415926#definem 0.017453 main() intql,i=0,j=0,q_l71;float s_e71,s_el71,q_411f71,s_ellf71; float q3,q31,q311 ,w3,a3,q4,q41;float q4il,s3,s31 ,s311 ,se,w4,ve,se 1 ,a4,se 11;file *fl; if(fl=fopen(nfdata.txth,w,)=null) printfc'fdata.txt file cannot open!n");exit(0);su duclrscr();printf(&quo

7、t;jiao duwei yijiaojiasudujiasudun");for(qi=0;ql<360;ql+=5)i+； if(i%12=0) getchq;printf("jiaoduweiyisudujiaojiasudujiasudun");if(ql >=0&&q 1 <90|q 1 >270&&q 1 <=360)q3=atan(350+90*sin(ql *m)/(90*cos(q 1 *m);q3/=m;else if(q 1 =90|q 1 =270)q3=90;else if(ql

8、>90&&qlv270)q3=pi+atan(350+90*sin(q 1 *m)/(90*cos(ql *m);q3/二 m;if(q 引=90&&q3!=270)s3=90*cos(ql *m)/cos(q3*m);else if(q3=90)s3=440;elses3=260;s31 =-90*6.8*sin(ql q3)*m);q3 l=90*6.8*cos(ql q3)*m)/s3;w3=q31;q3 ll=(6.8*6.8*90*sin(q3-ql)*m)-2*w3*s31;a3=q311;q4= 180-asin(530-580*sin(q3

9、*m)/l 74)/m;se=580*cos(q3*m)+174*cos(q4*m);q41 二 w3*580*cos(q3*m)/( 174*cos(q4*m);w4二q41;se l=-w3*580*sin(q3-q4)*m)/cos(q4*m);q411=(q31 *q31 *580*sin(q3*m)+q4 pq4p174*sin(q4*m)q311 *580*cos(q3*m)/( 174*cos(q4*m);sell 二(a3*580*sin(q3q4)*m)+w3*w3*580*cos(q3q4)*m w4*w4* 174)/cos(q4*m);q_w=q1;s_ej=se;s_

10、elj=sel;q_411jl=q411;s_ellfj=sell;printf(n%d%6.4f%6.4f%6.4f%6.4fnq_i j,s_ej,s_el j,q_411 j,s_ell j)；fprintf(fl；*%d%6.4f%6.4f%6.4f%6.4fnq_l|j,s_eu,s_elj,q_411j,s_ellj);j=j+l；fclose(fl);运算结果j iaodu we i yisu duj i aoj i asuduj i asudu0-26. 6410-225. 61212980. 1992-1888597. 50005-29. 9571-290.31192725.

11、 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. 3

12、0461028. 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.

13、 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. 7193

14、406435. 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. 1250145-273. 9447-635. 540812

15、36. 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. 08512465.8750175-311.8776-319. 49322725.80101949062.5000180-315.5267-24

16、8. 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. 0000215-309.9

17、581423. 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. 7500

18、250-234. 60201217. 28931175.84841775365. 7500255-218.49651289.3079699.96671384495.5000260-201.60461339. 3322316. 6331947077. 5000265-184. 22541364. 965967. 3372484325. 1562270-166. 6487806. 7209-6. 7326-157. 5224275-149. 29131340. 702167. 0276-468633. 1875280-132. 36731293. 2650316. 0499-919479.5000

19、285-116. 18341225.9053699. 1774-1320767. 6250290-100.97281142. 21141174. 9329-1666306. 5000295-86. 92081046. 00011696. 2716-1955622. 0000300-74.1637940. 97472217. 6743-2177823. 7500305-62. 7928830. 49842700.5159-2345273. 5000310-52.8588717. 47613116.5000315-44. 3785604. 31563446. 4526-

20、2518143. 0000320-37. 3407492. 93573683. 4421-2537459. 0000325-31.7127384. 80893826. 9407-2520536. 7500330-27. 4455281.01593882. 6650-2475456. 0000335-24. 4783182. 30363860. 5000340-22. 742789. 14173770. 7129-2322242. 2500345-22. 16561.77493626. 6663-2224271.0000350-22. 6721-79.72963439

21、.8213-2117387. 2500 导杆3的角位移的，角速度，角加速度曲线图的设计程序#include<math. h>#include<graphics. h>#include<stdio. h>#define pi 3.1415926main () float wl二2*pi*64/60, li二90, l6=350;float q3, qi, s3, w3, s31, s311;int gd二detect, gmode, i; initgraph(&gd, &gmode, “)； clrscr ();for(ql=0;ql=2*pi

22、;ql+=l0/1000*pi) 辻(ql>=0&&ql<pi/2| |ql>pi*l. 5&&ql=2*pi) q3=atan(l6+ll*sin(qi)/(ll*cos (qi);else if (qi 二二 pi/2 | | ql=l. 5*pi) q3=pi/2;elseq3=pi+atan(l6+ll*sin(qi)/ (ll*cos (qi);if (ql!=pi/2&&q1!=1. 5*pi) s3二l1+l6;else s3二l6-l1;s31 二-ll*vl*sin(ql-q3); w3二ll*wl*cos(q

23、1-q3)/s3;s3二sqrt(l1*l1+l6*l6+2*ll*l6*sin (qi);putpixcl(100+ql*180/pi, 60+s3*sin(q3)/2 5,5); line(100, 200, 500, 200);line (495, 205, 500, 200);line(495, 195, 500, 200);line(100, 10, 100, 350);line(95, 15, 100, 10);line(105, 15, 100, 10);putpixel(100+ql*180/pi, 188+ll*wl*cos(ql-q3)/s3*30, 6) ；/*v*/pu

24、tpixcl (100+ql*180/pi, 200+(wl*wl*ll*sin(q3-ql)-2*w3 *s31)/s3*6, 4);/*a*/outtextxy(400, 120, v:su du)；outtextxy (220, 230, ?，s: wei yi)；outtextxy (400, 300,，za: jia su du");getch(); 导杆机构运动模拟程序#include<math.h>#include<graphics.h>#include<stdio-h>void pist(float xo,float yo,floa

25、t lfloat h,float theta);void pirot(float xo,float yo,float 1);void sgd();main() int gd二detect,gmode,n;initgraph(&gd,&gmode,”);for(n= 1 ;n<=70;n+)setbkcolor(o);sgd();getch();/*摇块子程序*/ void pist(float xo,float yo,float i,float h,float theta) float x,y;x=x0-cos(theta)*l/24-h/2*sin(theta); y=

26、y0+l/2*sin(theta)+h/2*cos(theta);moveto(x.y);linerel(l*cos(theta),-l*sin(theta); linerel(-h*sin(theta)rh*cos(theta);linerel(-l*cos(theta)j*sin(theta);lineto(x,y);/*支点子程序*/void pirot(float xo,float yo,float 1) float pi=3.1415926;float x,y;int i,n;int h=4;setcolor(3); circle(x0,y0,3)； setcolor(150);x=

27、x0-l/2; y=y0+sin(pi/3)*l; moveto(xo,yo);lineto(x,y); linerel(20,0);iineto(x0,y0);n=l/4;for(i 二 0;iv 二 n;i+)moveto(x+i *h,y+h); lineto(x+(i+l)*h,y);/*连杆，摇块，导轨程序*/void sgd()inti;int x04,y04,x02,y02;int 104b=800;int 102a=95;float xa,ya,xb,yb,l;float ss,theta;for(i=0;i<=63;i+)/* 循环动画*/ss=i*0；x04=350; x02=350;/*坐标计算*/y04二320; y02二145;xa=x02+102a*cos(ss);ya=y02+102a*sin(ss);l=sqrt(xa-x04)*(xa-x04