牛头刨床凸轮机构的设计及运动分析课程设计.docx
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牛头刨床凸轮机构的设计及运动分析课程设计
机械原理课程设计
编程说明书
设计题目:
牛头刨床凸轮机构的设计及运动分析
指导教师:
设计者:
学号:
班级:
目录
一、计任务及要求
二、数学模型的建立
三、程序框
四、程序中符号说明
五、程序清单及运行结果
六、课程设计总结
七、参考文献
凸轮机构的设计
一、基本条件与要求
已知:
从动件的最大摆角
许用压力角
,从动件的长度
,推程运动角
,远休止角
,回程运动角
从动件见运动规律为等加、等减速运动,凸轮与曲柄共轴。
要求:
1)计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图,也可做动态显示。
2)确定凸轮机构的基本尺寸,选取滚子半径,画出凸轮实际轮廓线,并按比例绘出机构运动简图,以上内容作在2号图纸上。
3)编写说明书
二、根据运动分析写出与运动方程式
1.设从动件起始角
2.1)
升程加速区,其运动方程为:
2)
属于升程减速区,其运动方程为:
3)
,属于远休止区,其运动方程为:
4)
属于回程加速区,其运动方程为:
5)
,属于回程减速区,其运动方程为:
6)
,于近休止区,其运动方程为
三流程图
四、源程序
#include
#include
#include
#include
#include
#defineI130.0
#defineAa42
#definerb50
#definerr10
#defineK(3.1415926/180)
#definedt0.25
floatQmax,Q1,Q2,Q3;
floatQ_a;doubleL,pr;
floate[1500],f[1500],g[1500];
voidCal(floatQ,doubleQ_Q[3])
{
Qmax=15,Q1=75,Q2=10,Q3=65;
if(Q>=0&&Q<=Q1/2)
{
Q_Q[0]=K*(2*Qmax*Q*Q/(Q1*Q1));
Q_Q[1]=4*Qmax*Q/(Q1*Q1);
Q_Q[2]=4*Qmax/(Q1*Q1);}
if(Q>Q1/2&&Q<=Q1)
{
Q_Q[0]=K*(Qmax-2*Qmax*(Q-Q1)*(Q-Q1)/(Q1*Q1));
Q_Q[1]=4*Qmax*(Q1-Q)/(Q1*Q1);
Q_Q[2]=-4*Qmax/(Q1*Q1);
}
if(Q>=Q1&&Q<=Q1+Q2)
{
Q_Q[0]=K*Qmax;
Q_Q[1]=0;
Q_Q[2]=0;
}
if(Q>Q1+Q2&&Q<=Q1+Q2+Q3/2)
{
Q_Q[0]=K*(Qmax-2*Qmax*(Q-Q1-Q2)*(Q-Q1-Q2)/(Q3*Q3));
Q_Q[1]=-4*Qmax*(Q-Q1-Q2)/(Q3*Q3);
Q_Q[2]=-4*Qmax/(Q3*Q3);
}
if(Q>Q1+Q2+Q3/2&&Q { Q_Q[0]=K*(2*Qmax*(Q3-Q+Q1+Q2)*(Q3-Q+Q1+Q2)/(Q3*Q3)); Q_Q[1]=-4*Qmax*(Q3-Q+Q1+Q2)/(Q3*Q3); Q_Q[2]=4*Qmax/(Q3*Q3); } if(Q>Q1+Q1+Q3&&Q<=360) { Q_Q[0]=K*0;Q_Q[1]=0;Q_Q[2]=0; } } voidDraw(floatQ_m) { floattt,x,y,x1,y1,x2,y2,x3,x4,y3,y4,dx,dy; doubleQQ[3]; circle(240,240,5); circle(240+L*sin(60*K),240-L*cos(60*K),5); moveto(240,240); lineto(240+20*cos(240*K),240-20*sin(240*K)); lineto(260+20*cos(240*K),240-20*sin(240*K)); lineto(240,240); moveto(240+L*sin(60*K),240-L* cos(60*K)); lineto(240+L*sin(60*K)+20*cos(240*K),240-L*cos(60*K)-20*sin(240*K)); lineto(240+L*sin(60*K)+20*cos(60*K),240-L*cos(60*K)-20*sin(240*K)); lineto(240+L*sin(60*K),240-L*cos(60*K)); for(tt=0;tt<=720;tt=tt+2){Cal(tt,QQ);/*tulunlunkuoxian*/ x1=L*cos(tt*K-30*K)-I*cos(Q_a+QQ[0]+tt*K-30*K);y1=I*sin(Q_a+QQ[0]+tt*K- 30*K)-L*sin(tt*K-30*K); x2=x1*cos(Q_m*K)-y1*sin(Q_m*K); y2=x1*sin(Q_m*K)+y1*cos(Q_m*K); putpixel(x2+240,240-y2,2); dx=(QQ[1]+1)*I*sin(Q_a+QQ[0]+tt*K-30*K)-L*sin(tt*K-30*K); dy=(QQ[1]+1)*I*cos(Q_a+QQ[0]+tt*K-30*K)-L*cos(tt*K-30*K); x3=x1+rr*dy/sqrt(dx*dx+dy*dy); y3=y1-rr*dx/sqrt(dx*dx+dy*dy); x4=x3*cos(Q_m*K)-y3*sin(Q_m*K); y4=x3*sin(Q_m*K)+y3*cos(Q_m*K); putpixel(x4+240,240-y4,YELLOW); } } voidCurvel() { intt; floaty1,y2,y3,a=0; for(t=0;t<=360/dt;t++) { delay(300); a=t*dt; if(a>=0&&a<=Q1/2) { y1=(2*Qmax*pow(a,2)/pow(Q1,2))*10; y2=(4*Qmax*(dt*K)*a/pow(Q1,2))*pow(10,4.8); y3=(4*Qmax*pow((dt*K),2)/pow(Q1,2))*pow(10,8.5); putpixel(100+a,300-y2,2); putpixel(100+a,300-y3,4); line((100+Q1+Q2+Q3),300-y3,(100+Q1+Q2+Q3),300); line((100+Q1+Q2+Q3/2),300,(100+Q1+Q2+Q3/2),300-y3); } if((a>Q1+Q2+Q3)&&(a<=360)) { y1=0; y2=0; y3=0; putpixel(100+a,300,1); putpixel(100+a,300,2); putpixel(100+a,300,4); } e[t]=y1; f[t]=y2; g[t]=y3; } } main() { intgd=DETECT,gm; inti,t,choice,x_I,y_I,flag=1; doubleQQ1[3],aa; initgraph(&gd,&gm,""); cleardevice(); for(t=0;! kbhit();t++) { for(;t<360;) t-=360; if(flag==1) for(L=I-rb+70;L { Q_a=acos((L*L+I*I-rb*rb)/(2.0*L*I)); Cal(t,QQ1); aa=atan(1*(1-QQ1[1]-L*cos(Q_a-QQ1[0]))/(L*sin(Q_a+QQ1[0]))); pr=(pow((L*L+I*I*(1+QQ1[1])*(1+QQ1[1])-2.0*L*I*(1+QQ1[1]*cos(Q_a+QQ1[0]))),3.0/2)) /((1+QQ1[1])*(2+QQ1[1])*L*I*cos(Q_a+QQ1[0])+QQ1[2]*L*I*sin(Q_a+QQ1[0])-L*L-I*I*pow(1+QQ1[1],3)); if(aa<=Aa&&pr>rr) flag=0; break; } if(flag==0) Cal(t,QQ1); Draw(t); cleardevice(); x_I=240+L*sin(60*K)-I*cos(Q_a+QQ1[0]-30*K); y_I=240-L*cos(60*K)-I*sin(Q_a+QQ1[0]-30*K); circle(x_I,y_I,rr); line(240+L*sin(60*K),240-L*cos(60*K),x_I,y_I); delay (1);} getch(); cleardevice(); line(100,80,100,445); line(70,300,530,300); line(100,80,98,90); line(100,80,102,90); line(520,298,530,300); line(520,302,530,300); setcolor (2); outtextxy(300,150,""); printf("\n\n\n\n\n\Q(w,t)");printf("\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\t\t\t\t\t\t\t\tt"); Curvel(); getch(); printf("\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n"); for(i=0;i<=1440;i=i+20) { delay(1000); { printf("%d%f%f%f\n",i/4,e[i],f[i],g[i]); } getch(); } closegraph(); } 五、曲线图象及输出数据 六课程设计总结 机械原理课程设计是对机器的主体结构进行分析或综合,是一个机械系统的设计必不可少的环节,是与实际的机械问题紧密相连的,使我们对机械原理课程的理解从抽象化到实际化的过度。 通过一周的课程设计,让我对机械原理的知识内容得到巩固和加深。 我们在设计中综合运用所学知识,学会了结合生产实践中的实际问题来解决机械工程问题,进行设计制造。 通过对分析法进行机构设计的练习,训练了自己从工程中提炼数学模型的能力,以及利用计算机程序急C语言解决数学问题的方法。 利用计算机知识进行比较全面的并且具有实际意义的课程设计。 在课程设计过程中发现了自己还存在很多的不足,能力有限,多亏了老师的帮助,我能够顺利完成这项设计。 在今后的学习生涯中,我会弥补自己的不足,多加实际操作,提高自己的水平。 七: 参考文献 1、《机械原理》孙桓、陈作模,高等教育出版社,1995.8 2、《机械原理课程设计指导书》徐萃萍冷兴聚 3、《机械原理》电算课程设计指导书》冷兴聚 4、《C语言设计》谭浩强清华大学出版社1995.3 5、《C语言典型零件CAD》王占勇东北大学出版社2000.9 6、《计算机图形学》罗笑南王若梅中山大学出版社1996
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- 关 键 词:
- 牛头 刨床 凸轮 机构 设计 运动 分析 课程设计