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zyzl机械原理课程设计任务书（一）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、工作条件己知：曲柄每分钟转数由，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么innunh)zAJb*BCQs4*6»6450120850306425285840五、要求:1）作机构的运动简图（A4或A3图纸）。2） ffl C语言编写主程序调用子程序，对

2、机构进行运动分析，并打印出程 序及计算结果03）画出导轨4的角位移0,角速度夕，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 01.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n?Z0204%。2AZ04BZbcZ04S4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）画出导轨的角位移中，角速度V',角加速度 中”。（4）编写设计计算说明书。二、数学模型按复数式可以写成a (cos a +i

3、sino ) -b (cos B+isin B )+d(cos。3+isin。二0(1)由于0尸90°,上式可化简为(2)根据(4)(6)(8)(9)a (cos o +isin« ) -b (cos 3 +isin 0 )+id=0(2)式中实部、虚部分别相等得acos Q -bcos P =0asina -bsin P +d=0(3) (4)联立解得0d + asinaP =arctanacosab= y/a2 +d2 +2adsina将(2)对时间求一阶导数得3户口 ' = 32cos(a -B ) b九二b' =-a<)isin( «

4、 - fJ)将(2)对时间求二阶导数得£" = a £ icos (a -8)一 aa : sin(a 一 B)-2 uj。/； 1zyzlac=b "=-a £ ,sin （。- B ） -a<*）； cos （。- B ） +b &（10）头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 £ 3=0。三、程序框图程序设计时，一般d=a是未知量而叼已知且为常数, 它们的关系为，尔。=例,取相等时间间隔，则 Bin =用N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,

5、 32,九，e 2, ac将计算的B, b,ve, e2,包结果分别存入数组或义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zyzlQ1：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w3 Q3H：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.hH#includeMconio.hM#include

6、<stdio.h>#define PI 3.1415926#define M 0.017453main() intQl,i=0j=0,Q_l71;float S_e71 ,S_e 171,Q_41 l71,S_el 171;float Q3,Q3 LQ311 ,w3,a3,Q4,Q41;float Q411 ,s3,s31 ,s311 ,Se,w4,Ve,Se 1 ,a4,Se 11;FILE *fl;if(fl=fopen("fdata.txt","w")=NULL)printf(Hfdata.txt file cannot open!ii

7、H);exit(0);)clrscr();printf('jiao duwei yisu dujiaojiasudujiasudunH);for(Ql=0;Ql<360;Ql+=5) i+；if(i%12=0)getch();printf(Hjiaodu weiyisudujiaojiasudujiasudunM);) if(Q 1>=O&&Q 1<9OIIQ 1 >270&&Q l<=360) Q3=atan(350+90*sin(Ql *M)/(90*cos(Q 1 *M);Q3/=M;)else if(Ql=90IIQ

8、l=270)Q3=90;else if(Ql>90&&Ql<270)Q3=PI+atan(350+90*sin(Q 1 *M)/(90*cos(Q I *M);Q3/=M;)if(Q3!=90&&Q3!=270)s3=90*cos(Q 1 *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(Q 1 -Q3)*M)/s3;w3=Q31;Q3 ll=(6.8*6.8*90*sin(Q3-Q 1)*M)-2*w3*s31;a3=Q31

9、1;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;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)/(l 74*cos(Q4*M);Sei l=(a3*580*sin(Q3Q4)*M)+w3*w3*580*cos(Q3Q4)*M- w4*w4* 174)

10、/cos(Q4*M);Q_1U1=Q1；S.ej=Se;S_elj=Sel;Q_411j=Q411;S_ellj=Sell;printf("%d %6.4f%6.4f%6.4f%6.4tAn",Q_lj,S_ej,S_elj,Q_411j，S_ellj)；fprintf(fl,"%d %6.4f%6.4f%6.4f%6.4fn",Q_lj,S_ej,S_elj,Q_411j,S_ellj)；j=j+l;fclose(fl);)运算结果j iaodu wei y isu duj iaoj iasuduj iasudu0-26. 6410-225. 6121

11、2980. 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. 8784-1201652.500035-64.5119-58

12、2. 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. 3

13、591162.7702-391189.937575-136. 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. 73763038

14、68. 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. 146710

15、74799. 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. 8750175-311.8776-319.49322

16、725. 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. 7500210-314.6508308.971

17、03882. 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.

18、 78561697. 22962103209. 7500250-234.60201217. 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. 2

19、650316. 0499-919479. 5000285-116. 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. 47613116.5000315-4

20、4. 3785604. 31563446. 4526-2518143.0000320-37. 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. 6663-2224271.0

21、000350-22. 6721-79. 72963439. 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=2*pi*64/60, Ll=90, L6=350;float Q3, QI, s3, w3, s31, s311;int gd=DETECT, gmode, i;initgraph(&gd, &gmode, );c

22、lrscr ();for(Ql=0;Ql<=2*pi;Ql+=1. 0/1000*pi)if (Ql>=0&&QKpi/2| |Ql>pi*l. 5&&Ql<=2*pi)Q3=atan(L6+Ll*sin(QI)/(Ll*cos (QI);else if(Ql=pi/2 Ql=l. 5*pi)Q3=pi/2;elseQ3=pi+atan(L6+Ll*sin(QI)/(Ll*cos (QI);if(Ql!=pi/2&&Ql!=1.5*pi)s3=Ll+L6;else s3=L6-Ll;s31=-Ll*wl*sin(Ql-Q3

23、);w3=Ll*wl*cos(Q1-Q3)/s3;s3=sqrt (Ll*Ll+L6*L6+2*Ll*L6*sin(QI);putpixel(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(Q1-Q3)

24、/s3*30, 6) ;/*v*/putpixel(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,"a: jia su du");getch();)导杆机构运动模拟程序#include<math.h>#inckide<graphics.h>#include<stdio.h>void

25、pist(float xO,float yO.float Lfloat h5float theta);void pirot(float xO,float yO,float 1);void sgd();main() int gd=DETECT,gmode,n;initgraph(&gd,&gmode/M,);for(n= 1 ;n<=70;n+)setbkcolor(O);sgd();)getch();)/*摇块子程序*/void pist(float xO,float yO,float Lfloat h.float theta) float x,y;x=xO-cos(th

26、eta)* l/2+h/2*sin(theta);y=y0+l/2*sin(theta)+h/2*cos( theta);moveto(x,y);linerel(l*cos(theta)rl*sin(theta);linerel(-h*sin(theta),-h*cos(theta);linerel(-l*cos(theta),l*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

27、(x0.y0,3)；setcolor(150);x=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=0;i<=n;i+)moveto(x+i*h,y+h);lineto(x+(i+l)*h,y);)/*连杆，摇块，导轨程序*/void sgd()int i;int x04,y04,x02,y02;int 104b=800;int 102a=95;float xa,ya,xb,yb,I;float ssjheta;for(i=0;i<=63;i+)/* 循环动画*/ss=i*0.1;x04=350; x02=350;/*坐标计算*/y04=320; y02=145;xa=x02+102a*cos(ss);ya=y02+102a*sin(ss);l=sqrt(xa-x