机械原理课程设计牛头刨床导杆机构.doc

牛头刨床导杆机构的运动分析

目录

1设计任务及规定……………………………

2数学模型的建立……………………………

3程序框图……………………………………

4程序清单及运营结果………………………

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

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80450120850306425285840五、规定：
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：2023年7月10日完毕日期：2023年7月16日
1.设计任务及规定

设计
内容导杆机构的运动分析单位r/minmm符号n2lo2o4lo2Alo4BlBClo4s4数据80450120850306425

规定
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
或文献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
#include"math.h"
#include"conio.h"
#include<stdio.h>
#definePI3.1415926
#defineM0.017453
main()
{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;Q1<360;Q1+=5)
{i++;
if(i%12==0)
{getch();
printf("jiaoduweiyisudujiaojiasudujiasudu\n");
}
if(Q1>=0&&Q1<90||Q1>270&&Q1<=360)
{Q3=atan((350+90*sin(Q1*M))/(90*cos(Q1