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之阳早格格创做书籍院：河北大教班级：博业：体造教号：指挥教授：目录一、课程安排任务书籍21.处事本理及工艺动做历程22．本初数据及安排央供3二、安排证明书籍41．画机构的疏通简图42.对付位子4面举止速度分解战加速度分解63．对付位子9面举止速度分解战加速度分解9速度分解图：104.对付位子9面举止径背静力分解12心得感受15开辞16参照文件17一、课程安排任务书籍1.处事本理及工艺动做历程牛头刨床是一种用于仄里切削加工的机床.刨床处事时,如图(1-1）所示，由导杆机构2-3-4-5-6戴动刨头6战刨刀7做往复疏通.刨头左止时，刨刀举止切削，称处事路程，此时央供速度较矮而且匀称；刨头左止时，刨刀不切削，称空回路程，此时央供速度较下，以普及死产率.为此刨床采与有慢回效率的导杆机构.刨头正在处事路程中，受到很大的切削阻力，而空回路程中则不切削阻力.切削阻力如图(b）所示.(b)2．本初数据及安排央供Y图（1-1）已知直柄每分钟转数n2，各构件尺寸及沉心位子，且刨头导路x-x位于导杆端面B所做圆弧下的仄分线上.央供做机构的疏通简图，并做机构二个位子的速度、加速度多边形以及刨头的疏通线图.以上真质与后里动背静力分解所有画正在1号图纸上.二、安排证明书籍1．画机构的疏通简图1、以O4为本面定出坐标系，根据尺寸分别定出O2面，B面，C面.决定机构疏通时的安排极限位子.直柄位子图的做法为：与1战8’为处事路程起面战末面所对付应的直柄位子，1’战7’为切削起面战末面所对付应的直柄位子，其余2、3…12等，是由位子1起，顺ω2目标将直柄圆做12仄分的位子（如下图）.图1-2与第I规划的第4位子战第9位子（如下图1-3）.图 1-32. 对付位子4面举止速度分解战加速度分解（a ） 速度分解 与速度比率尺l μ=mmsm001.0对付A 面：4A V = 3A V + 34A A V 目标：4BO ⊥O 2⊥ //O 4 大小： ？ √ ？4A V =l μ⨯4pa =sm mm mm s m673239.0239.673001.0=⨯ 4ω=AO A l V 44=sr mm sm38431.1486334.0673239.0=34A A V =l μ43a a l =s m mm mm s m156326.0326.156001.0=⨯ V 5B = V 4B =4ω⨯B O l 4=sm 747530.0对付于C 面：C V = B V + CB V 目标： //'XX B O 4⊥BC ⊥ 大小： ？ √ ？C V =l μ⨯pc l =mms m001.0s m mm 749708.0708.749=⨯ CB V =l μ⨯bc l =mmsm001.0sm mm 0490895.00895.49=⨯ 5ω=bcl CBl u V =s r 363626.0 速度分解图：图 1-4(b)加速度分解 采用加速度比率尺为a μ=mmsm 2001.0对付于A 面：4A a = n A a 4 + t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 34r A A a 目标：A→4O B O 4⊥ A→2O B O 4⊥//B O 4大小： √ ？ √√ ?由于3A a =22ωA O l 2=234263.4smK A Aa 34=24ω34A A V =2432808.0s mn A a 4=24ωA O l 4=2931975.0s m 已知，根据加速度图1-5可得：t A a 4=a μ''a n l =2549416.0sm ， r A A a 34=a μ''a k l =2298112.3s m .4A a =24ωB O l 4=2081866.1sm ,5ω=CB V /BC l s r .其余还可得出：B a =4A a ⨯AO B O l l 44=2201248.1s mn CBa =25ωBC l =201785.0s m对付于C 面C a =B a +n CBa + tCB a 目标：//XX B→4O C→B BC ⊥大小： ？√√ ？由nCBa =25ω⨯BC l = 201785.0sm ,B a =4A a ⨯AO B O l l 44=2201248.1s m 已知，根据根据加速度图可得：C a =a μ''c p l =2617683.0sm ，t CB a =a μ'''c n l =29942344.0s m加速度分解图：图 1-53．对付位子9面举止速度分解战加速度分解（a ） 速度分解 与速度比率尺l μ=mmsm001.0对付A 面：4A V = 3A V + 34A A V 目标：4BO ⊥O 2⊥ //O 4 大小： ？ √ ？4A V =l μ⨯4pa =sm mm mm s m3289949.09949.328001.0=⨯ 4ω=AO A l V 44=sr mmsm 044034.1315119.03289949.0= 34A A V =l μ43a a l =s m mm mm s m60782497.082497.607001.0=⨯ V 5B = V 4B =4ω⨯B O l 4=sm 56377824.0对付于C 面：C V = B V + CB V 目标： //'XX B O 4⊥BC ⊥大小： ？ √ ？C V =l μ⨯pc l =mms m001.0sm mm 5518355.08355.551=⨯ CB V =l μ⨯bc l =mmsm001.0s m mm 1436768.06768.143=⨯ 5ω=bcl CBl u V =s r 06427.1 速度分解图：图 1-6(b)加速度分解 采用加速度比率尺为a μ=mmsm 2001.0对付于A 面：4A a = n A a 4+ t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 34r A A a 目标： A→4O B O 4⊥ A→2O B O 4⊥ //B O 4大小： √ ？ √√ ?由于3A a =22ωA O l 2=234263.4smKA A a 34=24ω34A A V =226918.1s mn A a 4=24ωA O l 4=24818.343.0s m 已知，根据加速度图1-7可得：t A a 4=a μ''a n l =25498973.2sm ， r A A a 34=a μ''a k l =24106178.2s m4A a =24ωB O l 4=257293.2s m其余还可得出：B a =4A a ⨯AO B O l l 44=24090669.4s mn CBa =25ωBC l =2152911.0s m对付于C 面C a = B a + n CBa + tCB a 目标：//XX B→4O C→B BC ⊥大小： ？ √√ ？由nCBa =25ω⨯BC l = 2152911.0sm ,B a =4A a ⨯AO B O l l 44=24090669.4s m 已知，根据根据加速度图可得：C a =a μ''c p l =2247506.4sm ，t CB a =a μ'''c n l =25366925.0s m加速度分解图：图 1-74. 对付位子9面举止径背静力分解与“9”面为钻研对付象，分散5、6构件举止疏通静力分解，做阻力体如图1─8所示.图 1-8已知G6=700N ，又ac=ac5=4.2475055m/s2,那么咱们不妨估计设45R F 与火仄导轨的夹角为α，可测得α的大小为2.6456785由0cos 456=-=∑αR I XF F F,∑=-+=0sin 6456G F F FR R Yα可估计出717328.30345=R F , 98071.6856=R F 分散3,4构件举止疏通静力分解，杆组力体图如图1-9所示图 1-9已知： FR54=FR45=303.717328N ，G4=200Nm N J M S I /901.8091855.81.1444=⨯-=⨯-=α根据∑=⨯-+⨯+⨯+⨯=0423435424144h F M h F h F h G MR I R I O ，其中1h ，2h ，3h ，4h 分别为4G ,4I F ,54R F ,23R F 效率于4O 的距离（其大小不妨测得），不妨供得：23R F =609.753093N.做力的多边形如图1-10所示图 1-10由图1-10可得：4I R F = 250.04 N对付直柄2举止疏通静力分解，做组力体图如图1-11所示，图 1-1132R F 效率于2O所以直柄上的仄稳力矩为：m N h F M R /0924.1332=⨯=，目标为顺时针.心得感受优好的花朵必须要通过勤劳的汗火灌溉.有启花才有截止,有付出才有支获.通过几天日日夜夜的搏斗，正在教授亲切天指挥下，正在共教们的稀切协共下，天然也有自己的全力战辛酸,那份课程安排毕竟完毕了,内心无比的下兴,果为那是咱们全力的结晶.正在那几天中，我有很多的感受，共时也有我也找到许多的毛病，仅便估计机辅帮画图而止，支配的便近近不敷流利，博业知识也不克不迭流利应用.然而是通过那次试验安排，我感触我有了很挨的普及.其次，通过那次安排我教会了查找一些相闭的工具书籍，并发端掌握了一些安排数据的估计要领；再次，自己的估计机画图火仄也有了一定的普及，并对付所教知识有了进一步的明黑.天然，动做自己的第一次安排，其中肯定有太多的缺累，期视正在以后的安排中，不妨得到改正，使自己日益臻于老练，博业知识日益深薄.我正在那次安排中感触了合做的力量，巩固了自己的团队粗神.那将使我受益末死.“功到自然成.”惟有通过不锻炼,自己才搞驱逐更大的挑拨战机逢,我疑赖我自己一定不妨正在锻炼发展.开辞本论文是正在李教授亲自指挥下完毕的.导师正在教业上给了我很大的帮闲，使我正在真验历程中预防了许多无为的处事.导师敷衍了事、宽紧认果然治教做风，粗益供粗、诲人不倦的教者风范，以及正直无公、磊降漂亮的下尚性格，更让我明黑许多搞人的讲理，正在此我对付教授表示忠心的感动！参照文件4.《板滞本理教程.》申永胜主编. 北京：浑华大教出版社， 19995.《板滞本理》邹慧君等主编，下等培养出版社，19996.《连杆机构》伏我默J主编，板滞工业出版社7.《机构分解与安排》华大年等主编，纺织工业出版社8.《板滞疏通规划安排脚册》邹慧君主编，上海接通大教出版社9.《板滞安排>>吴克脆，于晓黑，钱瑞明主编. . 北京：下等培养出版社，200310.《板滞安排>>.龙振宇主编. 北京：械工业出版社，200211. 《板滞安排前提（第四版）》杨可桢，程光蕴主编. . 北京：下等培养出版社，199912.《板滞安排前提（下册）》弛莹主编.. 北京：板滞工业出版社， 199713.《板滞安排（板滞安排前提Ⅱ）》周坐新主编. . 沉庆：沉庆大教出版社， 199614.《板滞系统安排》墨龙根，黄雨华主编. 北京：板滞工业出版社， 199015.《板滞安排教》黄靖近，龚剑霞，贾延林主编. 北京：板滞工业出版社， 199916.《板滞安排脚册》缓灏，第二版. 北京：板滞工业出版社， 200017.《安排要领教》黄杂颍主编，板滞工业出版社18.《板滞传动安排脚册》江耕华等主编，煤冰工业出版社19. 《板滞本理》（第六版）孙桓等主编下等培养出版社20.《板滞本理课程安排指挥书籍》罗洪田编著下等培养出版社21.《板滞本理教教大目》造定人弛枯江22. 板滞本理郑文经吴克脆等主编。
牛头刨床设计一、工作原理牛头刨床是一种靠刀具的往复直线运动及工作台的间歇运动来完成工件的平面切削加工的机床。
图1为其参考示意。
电动机经过减速传动装置（带和齿轮传动）带动执行机构（导杆机构和凸轮机构），完成刨刀的往复运动和间歇移动。
刨床工作时，刨头6由曲柄2带动右行，刨刀进行切削，称为工作行程。
在切削行程H中，前、后各有一段0.05H的空刀距离，工作阻力F为常数；刨刀左行时，即为空回行程，此行程无工作阻力。
在刨刀空回行程时，凸轮8通过四杆机构带动棘轮机构，棘轮机构带动螺旋机构使工作台连同工件在垂直纸面方向上做一次进给运动，以便刨刀继续切削。
图1 牛头刨床二、设计要求电动机轴与曲柄轴2平行，刨刀刀刃点E与铰链点C的垂直距离为50mm，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有轻微冲击。
允许曲柄2转速偏差为土5％。
要求导杆机构的最大压力角应为最小值；凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内，摆动从动件9的升、回程运动规律均为等加速、等减速运动。
执行构件的传动效率按0.95计算，系统有过载保护。
按小批量生产规模设计。
三、设计数据表1 设计数据四、设计内容及工作量（1）根据牛头刨床的工作原理，拟定2～3个其他形式的执行机构（连杆机构），并对这些机构进行分析对比。
（2）根据给定的数据确定机构的运动尺寸。
要求用图解法设计，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。
（3）导杆机构的运动分析。
将导杆机构放在直角坐标系下，建立数学模型。
（4）凸轮机构设计。
根据给定的已知参数，确定凸轮的基本尺寸（基圆半径r o、机架l o2o9和滚子半径r r）和实际轮廓，并将运算结果写在说明书中（可选）。
（5）编写设计计算说明书。
导杆机构的设计欧阳光明（2021.03.07）52邹加利：三维零件绘图，凸轮所需的计算，35%22劳毅麟；组装，尺寸修改，导杆机构制作35%18黄伟宗：凸轮CAD制作·Pro/E制作15%23梁永豪：凸轮CAD制作，凸轮机构的计算，检查，修改15%一、尺寸参数确定依据及过程：行程速比系数或压力角确定。
尺度综合过程如下：⑴由K=1.5求得极位夹角；⑵由导杆机构特性知道，导杆摆角等于极位夹角，即max=；⑶由行程H和可求出导杆长l BO4；⑷由刨刀的行程H和可求出曲柄长l AO2；⑸由连杆与导杆之比l BC/l B O4=0.2~0.3可求出连杆长L BC；⑹为使杆组的压力角较小，滑块C的导路x-x位于导杆端点B。
所作的圆弧高的平分线上，以此确定导路的高度yCO4二、确定传动机构的尺寸已知条件：机架l O2O4=390 mm，刨刀的行程H=390 mm，；行程速比系数K=1.5；连杆与导杆之比l BC/l B O4=0.331）.根据所给数据确定机构尺寸 极位夹角：οθ3615.115.118011180=+-=+-=︒︒k k 导杆长度：41390165022sin18sin 2BO H l mm θ===连杆长度：BC l =0.334BO l =214.5mm 曲柄长度：224sin 390*sin181172AO O O l l mm θ===已知刨头导路x-x 位于导杆端点B 所作的圆弧高的平分线上。
（这样才能保证机构运动过程的最大压力角具有最小值，使机构在运动过程中具有良好的传动力特性）所以，即导轨滑块C 到O4的垂直距离为633.75mm 。
(此图可用Flashpaper 导出)2）.机构运动简图的绘制选取一长度比例尺，如图所示。
任务三设计牛头刨床中的凸轮机构%一．凸轮机构的设计要求概述：⒈已知摆杆9作等加速等减速运动，要求确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径，手工或用CAD 软件画出从动件运动规律角位移线图和凸轮的实际轮廓。
目录欧阳家百（2021.03.07）一、设计题目与原始数据- 1 -二、牛头刨床示意图- 2 -三、导杆机构设计- 2 -四、机构的运动阐发- 4 -五、机构静态静力阐发- 9 -六、飞轮设计- 13 -七、设计凸轮轮廓曲线- 15 -八、齿轮设计及绘制啮合图- 15 -九、解析法- 16 -1．导杆机构设计-16-2．机构运动阐发-17-3．凸轮轮廓曲线设计-19-4.齿轮机构设计-22-十、本设计的思想体会- 22 -参考文献- 22 -附录- 22 -一、设计题目与原始数据1．题目：牛头刨床的综合设计与阐发2．原始数据：刨头的行程 H=550mm行程速比系数 K=1.6机架长 LO2O3=400mm质心与导杆的比值 LO3S4/LO3B=0.5连杆与导杆的比值 LBF/LO3B=0.3刨头重心至F点距离 XS6=160mm导杆的质量 m4=15刨头的质量 m6=58导杆的转动惯量 JS4=0.7切割阻力 FC=1300N切割阻力至O2的距离 YP=175mm构件2的转速 n2=80许用速度不均匀系数 [δ]=1/40齿轮Z1、Z2的模数 m12=15小齿轮齿数 Z1=18年夜齿轮齿数 Z2=46凸轮机构的最年夜摆角φmax=16º凸轮的摆杆长LO4C=140mm凸轮的推程运动角δ0=60º凸轮的远休止角δ01=10º凸轮的回程运动角δ0'=60º凸轮机构的机架长 Lo2o4=150mm 凸轮的基圆半径 ro=55mm凸轮的滚子半径 rr=15mm二、牛头刨床示意图如图1所示图1三、导杆机构设计1、已知：行程速比系数K=1.6刨头的行程H=550mm机架长度LO2O3=400mm连杆与导杆的比LBF/LO3B=0.32、各杆尺寸设计如下A、求导杆的摆角：ψmax =180°×（K1）/（K+1）=180°×（1.61）/（1.6+1）=42°B、求导杆长：LO3B1=H/[2sin（ψmax/2）]=550/[2sin（42°/2）]=776mmC、求曲柄长：LO2A =LO2O3×sin（ψmax/2）=400×sin21°=142mmD、求连杆长：LBF=LO3B×LBF/LO3B=776×0.3=233mmE、求导路中心到O3的距离：LO3M=LO3BLDE/2=LO3B{1[1cos(ψmax/2)]/2}=750mmF、取比例尺：μL=0.005m/mm在1#图纸中央画机构位置图，机构位置图见1#图纸。
录一绪论 (1)1.牛头刨床机构工作原理 (1)2. 设计目的 (2)3. 设计任务 (3)二设计计算过程及说明 (3)1. 牛头刨床机构示意图及原始数据 (3)2.齿轮机构基本参数…….…..........................................…...............................43.连杆设计和运动阐发 (5)4. 编写的计算源法度 (7)5. 电算的源法度和结果 (9)6. 设计图解法的图纸 (13)三设计小结 (13)1. 对设计结果的阐发讨论 (13)四参考文献 (13)1. 列出主要参考资料........................................................…...... (13)一. 绪论1.1 牛头刨床机构工作原理牛头刨床是一种靠刀具的往复直线运动及工作台的间歇运动来完成工件的平面切削加工的机床。
电念头经过减速传动装置（皮带和齿轮传动）带动执行机构（导杆机构）完成刨刀的往复运动和间歇移动。
牛头刨床的滑枕的直线运动不克不及说是偏心轮的作用。
牛头刨床的动力，经过减速后，在年夜齿轮的一面有一个固定短轴，短轴和齿轮中心有一定距离，装一个方形滑块。
在齿轮的下方，有一个轴承座，装置了一个长摇杆，齿轮上的方形滑块始终在长杆上滑动。
摇杆的上端，有滑枕的方形滑块，也是在杆上滑动，摇杆就使得滑枕前后运动。
这两个滑块都是能够转动的。
昔时夜齿轮转动时，由滑块带摆荡杆前后扇形摆动。
滑块位置在中心下面时，同等的转动圆心角，摇杆可以运动较年夜的角度，带动滑枕快速后退。
昔时夜齿轮滑块在上方时，同样的圆心角，摇杆的运动就慢很多，这样滑枕就能够有较年夜的切削力。
调整年夜齿轮滑块的中心距，就能够调整滑枕行程。
滑枕是慢进快退，这样合适工作要求。
本实验以牛头刨床刀具运动的主传念头构为设计对象，通过对具有急回特性的机构的设计，掌握机构的选型、构型办法，利用机构构型的组合原理完成计划设计、比较，确定最终结果。
机械原理课程设计说明书系部名称:机电系专业班级:04机制三班姓名：学号:0405110057目录Array概述 (3)设计项目·······························1．设计题目 (4)2．机构简介 (4)3．设计数据 (4)欧阳物创编2021.02.07设计内容·······························1．导杆机构的设计 (5)2.凸轮机构的设计 (12)3.齿轮机构的设计 (17)设计体会 (20)参考文献 (21)附图·····························概述一、机构机械原理课程设计的目的：机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学阐发与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。
其基本目的在于：（１）进一步加深学生所学的理论知识，培养学生自力解决有关本课程实际问题的能力。
机械原理牛头刨床课程设计牛头刨床课程设计本课程的目的是使学生理解牛头刨床的原理，掌握正确的操作方法，安全而且高效的操作机床，为以后的实验、制作做准备。
一、总述牛头刨床，是用来进行切铣或者刨削加工的机床，主要用于打凹槽、打丁、刨槽、切断、挤出、切透等工作。
由于它精度高，准确性好，可以用来在机械加工行业中制作同样形状的零件，因此十分流行。
二、物理原理牛头刨床是一种摩擦式加工机床，其工作原理是将工件把其用牛头刨刃进行切削，产生摩擦动力发生滑动现象，从而实现对工件的加工加工非常有效率。
它特点体现在机床的构造，通常由一个垂直的刨花杆，一个活动的刨刃和一个垂直的工件夹紧装置组成。
三、机床结构牛头刨床，基本包括：主轴系统，分度齿轮系统，臂节系统，工件夹紧系统，床身系统和润滑系统等结构。
主轴系统由主轴、轴夹等组成，分度齿轮系统由主齿轮、主动齿轮、位移齿轮和分度齿轮组成，臂节系统由夹紧臂、轨道臂、杠杆调整臂、弹簧臂和臂轮组成，工件夹紧系统由夹紧框、夹紧杆、紧固螺栓及液压夹紧装置组成，润滑系统由油箱、油泵和油管组成。
四、机床操作1、在夹紧上就好紧固螺丝杆调整压力，根据工艺要求选择合适锥度的刨刃，按照顺序从大到小的刨；2、翻转夹件夹紧装置夹紧工件，使其与机床的定位位置一致；3、调整切削深度，即调整刨刃夹紧臂的位置，当刨刃完全进入工件时，开机进行加工；4、加工中要注意机床及工件的热量，使其保持在一定范围内；5、加工完成后，去除刨刃，清理刨花，进行刀具检查，并更换新的刀具。
五、课程内容1、讲解物理原理及机床结构；2、讨论加工工艺；3、实操演示加工技术；4、实验室测试本课程学习的技能；5、指导并完成机床制作机械部件的实际操作。
六、学习成果1、理解牛头刨床的原理，掌握机床的结构及各部件；2、熟悉牛头刨床内所有工艺加工流程及其步骤；3、掌握各种加工技术，能够正确熟练地操作机床；4、能够正确配置工艺，以满足加工的要求。
广西工学院鹿山学院机械原理课程设计说明书题目牛头刨床系别机械工程系专业班级机制082学生姓名欧浪学号20082309指导教师傅胜华日期2011.4.16牛头刨床中导杆机构的运动分析及动态静力分析第一章机械原理课程设计的目的和任务1课程设计的目的：机械原理课程设计是高等工业学校机械类学生第一次全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要教学环节。
起目的在于进一步加深学生所学的理论知识，培养学生的独立解决有关课程实际问题的能力，使学生对于机械运动学和动力学的分析和设计有一个比较完整的概念，具备计算，和使用科技资料的能力。
在次基础上，初步掌握电算程序的编制，并能使用电子计算机来解决工程技术问题。
2课程设计的任务：机械原理课程设计的任务是对机器的主题机构进行运动分析。
动态静力分析，并根据给定的机器的工作要求，在次基础上设计；或对各个机构进行运动设计。
要求根据设计任务，绘制必要的图纸，编制计算程序和编写说明书等。
第二章、机械原理课程设计的方法机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。
图解法几何概念比较清晰、直观；解析法精度较高。
第三章、机械原理课程设计的基本要求1．作机构的运动简图，再作机构两个位置的速度，加速度图，列矢量运动方程；2．作机构两位置之一的动态静力分析，列力矢量方程，再作力的矢量图；3.用描点法作机构的位移，速度，加速度与时间的曲线。
第四章机械原理课程设计的已知条件设计数据：第五章选择设计方案一、机构运动简图O 215423A BA'B'C'O 4C图１－１二、选择表Ⅰ中方案Ⅱ。
1、曲柄位置“1`”速度分析，加速度分析（列矢量方程，画速度图，加速度图）取曲柄位置“1`”进行速度分析。
因构件2和3在A处的转动副相连，故V A2=V A3，其大小等于W2l O2A，方向垂直于O2 A线，指向与ω2一致。
ω2=2πn2/60 rad/s=6.70rad/sυA3=υA2=ω2·l O2A=6.70×0.09m/s=0.603m/s （⊥O2A）取构件3和4的重合点A进行速度分析。
牛头刨床导杆机构的运动分析欧阳光明（2021.03.07）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ϕ，角速度ϕ ，角加速度ϕ 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Ψ，角速度Ψ’，角加速度Ψ”。
（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形，于是有按复数式可以写成a（cosα+isinα）-b(cosβ+isinβ)+d(cosθ3+isin θ3)=0 （1）由于θ3=90º，上式可化简为a （cos α+isin α）-b(cos β+isin β)+id=0（2）根据（2）式中实部、虚部分别相等得acos α-bcos β=0 (3) asin α-bsin β+d=0(4)(3)(4)联立解得β=arctan acosa asinad + (5)b=2adsina d a 22++ (6)将（2）对时间求一阶导数得ω2=β’=b aω1cos(α-β)(7)υc =b ’=-a ω1sin(α-β)(8)将（2）对时间求二阶导数得ε3=β”=b1[a ε1cos(α-β)- a ω21sin(α-β)-2υc ω2] （9)a c =b ”=-a ε1sin(α-β)-a ω21cos(α-β)+b ω22(10)a c 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αθ=1是未知量而1ω已知且为常数，它们的关系为，,)(11t t ωθ=取相等时间间隔t ∆，则N t N •∆•=11ωθ其中N 为整数四、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w3S31：C点相对于导杆3的速度 Q311：导杆3摆动的角加速度a3S311：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（1）程序清单①导杆3的计算程序#include"math.h"#include"conio.h"#include<stdio.h>#define PI 3.1415926#define M 0.017453main(){ int Q1,i=0,j=0,Q_1[71];float S_e[71],S_e1[71],Q_411[71],S_e11[71];float Q3,Q31,Q311,w3,a3,Q4,Q41;float Q411,s3,s31,s311,Se,w4,Ve,Se1,a4,Se11;FILE *f1;if((f1=fopen("fdata.txt","w"))==NULL){printf("fdata.txt file cannot open!\n");exit(0);}clrscr();printf("jiao du wei yi su du jiaojiasudu jiasudu\n");for(Q1=0;Q1<360;Q1+=5){ i++;if(i%12==0){getch();printf("jiaodu weiyi sudu jiaojiasudu jiasudu\n");}if(Q1>=0&&Q1<90||Q1>270&&Q1<=360){Q3=atan((350+90*sin(Q1*M))/(90*cos(Q1*M)));Q3/=M;}else if(Q1==90||Q1==270){Q3=90;}else if(Q1>90&&Q1<270){Q3=PI+atan((350+90*sin(Q1*M))/(90*cos(Q1*M) ));Q3/=M;}if(Q3!=90&&Q3!=270)s3=90*cos(Q1*M)/cos(Q3*M);else if(Q3==90)s3=440;elses3=260;s31=-90*6.8*sin((Q1-Q3)*M);Q31=90*6.8*cos((Q1-Q3)*M)/s3;w3=Q31;Q311=(6.8*6.8*90*sin((Q3-Q1)*M))-2*w3*s31;a3=Q311;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;Se1=-w3*580*sin((Q3-Q4)*M)/cos(Q4*M);Q411=(Q31*Q31*580*sin(Q3*M)+Q41*Q41*174* sin(Q4*M)-Q311*580*cos(Q3*M))/(174*cos(Q4*M));Se11=-(a3*580*sin((Q3-Q4)*M)+w3*w3*580*cos((Q3-Q4)*M-w4*w4*174))/cos(Q4*M);Q_1[j]=Q1;S_e[j]=Se;S_e1[j]=Se1;Q_411[j]=Q411;S_e11[j]=Se11;printf("%d %6.4f %6.4f %6.4f % 6.4f\n",Q_1[j],S_e[j],S_e1[j],Q_411[j],S_e11[j]);fprintf(f1,"%d %6.4f %6.4f %6.4f %6.4f\n",Q_1[j],S_e[j],S_e1[j],Q_411[j],S_e11[j]);}j=j+1;fclose(f1);}①运算结果jiaodu wei yi su du jiaojiasudu jiasudu0 -26.6410 -225.6121 2980.1992 -1888597.50005 -29.9571 -290.3119 2725.9580 -1771214.125010 -34.0705 -349.9124 2465.3013 -1653869.125015 -38.9176 -404.7200 2204.1282 -1537997.500020 -44.4389 -455.0467 1947.2355 -1422954.250025 -50.5790 -501.1967 1698.4697 -1310516.250030 -57.2860 -543.4551 1460.8784 -1201652.500035 -64.5119 -582.0817 1236.8556 -1094043.125040 -72.2113 -617.3046 1028.2677 -987876.750045 -80.3420 -649.3168 836.5630 -884575.375050 -88.8637 -678.2743 662.8631 -784632.625055 -97.7381 -704.2951 508.0354 -683126.812560 -106.9280 -727.4584 372.7512 -586413.125065 -116.3972 -747.8099 257.5296 -487261.812570 -126.1095 -765.3591 162.7702 -391189.937575 -136.0290 -780.0851 88.7760 -292519.031280 -146.1191 -791.9397 35.7695 -195399.515685 -156.3424 -800.8548 3.9034 -99716.078190 -166.6487 -806.7209 -6.7326 -336.604395 -177.0345 -809.4526 3.8907 98381.1172100 -187.4224 -808.9144 35.7439 201360.3906105 -197.7818 -804.9841 88.7376 303868.6875110 -208.0682 -797.5251 162.7193 406435.0625115 -218.2356 -786.4084 257.4662513216.6875120 -228.2362 -771.4974 372.6755 620025.8750125 -238.0202 -752.6618 507.9477 731897.5625130 -247.5368 -729.7744 662.7639 842337.0000135 -256.7329 -702.7089 836.4528 958104.5625140 -265.5542 -671.3401 1028.1467 1074799.1250145 -273.9447 -635.5408 1236.7249 1193481.0000150 -281.8466 -595.1798 1460.7390 1314749.0000155 -289.2006 -550.1158 1698.3228 1439326.0000160 -295.9452 -500.1955 1947.0826 *******.8750165 -302.0172 -445.2491 2203.9717 1691299.2500170 -307.3508 -385.0851 2465.1428 1820088.8750175 -311.8776 -319.4932 2725.8010 1949062.5000180 -315.5267 -248.2437 2980.0481 2077653.1250185 -318.2238 -171.0969 3220.7498 2204597.7500190 -319.8919 -87.8205 3439.4504 2327887.5000195 -320.4508 1.7835 3626.3618 2445203.0000200 -319.8185 97.8345 3770.4954 2553216.0000205 -317.9123 200.3115 3859.9885 2647628.7500210 -314.6508 308.9710 3882.69172723199.0000215 -309.9581 423.2437 3827.1174 2773568.0000220 -303.7680 542.1177 3683.7847 2790752.7500225 -296.0309 664.0181 3446.9648 2767703.0000230 -286.7217 786.708 3116.7771 2694137.2500235 -275.8483 907.2365 2701.3325 2562871.7500240 -263.4610 1021.9773 2218.5918 2369156.0000245 -249.6605 1126.7856 1697.2296 2103209.7500250 -234.6020 1217.2893 1175.8484 1775365.7500255 -218.4965 1289.3079 699.9667 1384495.5000260 -201.6046 1339.3322 316.6331 947077.5000265 -184.2254 1364.9659 67.3372 484325.1562270 -166.6487 806.7209 -6.7326 -157.5224275 -149.2913 1340.7021 67.0276 -468633.1875280 -132.3673 1293.2650 316.0499 -919479.5000285 -116.1834 1225.9053 699.1774 -1320767.6250290 -100.9728 1142.2114 1174.9329 -1666306.5000295 -86.9208 1046.0001 1696.2716 -1955622.0000300 -74.1637 940.9747 2217.6743 -2177823.7500305 -62.7928 830.4984 2700.5159 -2345273.5000310 -52.8588 717.4761 3116.0991 -2456901.5000315 -44.3785 604.3156 3446.4526 -2518143.0000320 -37.3407 492.9357 3683.4421 -2537459.0000325 -31.7127 384.8089 3826.9407 -2520536.7500330 -27.4455 281.0159 3882.6650 -2475456.0000335 -24.4783 182.3036 3860.0955 -2407529.5000340 -22.7427 89.1417 3770.7129 -2322242.2500345 -22.1656 1.7749 3626.6663 -2224271.0000350 -22.6721 -79.7296 3439.8213 -2117387.2500②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 w1=2*pi*64/60,L1=90,L6=350;float Q3,Q1,s3,w3,s31,s311;int gd=DETECT,gmode,i;initgraph(&gd,&gmode,"");clrscr();for(Q1=0;Q1<=2*pi;Q1+=1.0/1000*pi){if(Q1>=0&&Q1<pi/2||Q1>pi*1.5&&Q1<=2*pi)Q3=atan((L6+L1*sin(Q1))/(L1*cos(Q1)));else if(Q1==pi/2||Q1==1.5*pi)Q3=pi/2;elseQ3=pi+atan((L6+L1*sin(Q1))/(L1*cos(Q1)));if(Q1!=pi/2&&Q1!=1.5*pi)s3=L1+L6;else s3=L6-L1;s31=-L1*w1*sin(Q1-Q3);w3=L1*w1*cos(Q1-Q3)/s3;s3=sqrt(L1*L1+L6*L6+2*L1*L6*sin(Q1));putpixel(100+Q1*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+Q1*180/pi,188+L1*w1*cos(Q1-Q3)/s3*30,6);/*v*/putpixel(100+Q1*180/pi,200+(w1*w1*L1*sin(Q3-Q1)-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();}②③导杆机构运动模拟程序#include<math.h>#include<graphics.h>#include<stdio.h>void pist(float x0,float y0,float l,float h,float theta); void pirot(float x0,float y0,float l);void sgd();main(){ int gd=DETECT,gmode,n;initgraph(&gd,&gmode,"");for(n=1;n<=70;n++){setbkcolor(0);sgd();}getch();}/* 摇块子程序 */void pist(float x0,float y0,float l,float h,float theta) {float x,y;x=x0-cos(theta)*1/2+h/2*sin(theta);y=y0+1/2*sin(theta)+h/2*cos(theta);moveto(x,y);linerel(l*cos(theta),-l*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 x0,float y0,float l){ float pi=3.1415926;float x,y;int i,n;int h=4;setcolor(3);circle(x0,y0,3);setcolor(150);x=x0-1/2;y=y0+sin(pi/3)*l;moveto(x0,y0);lineto(x,y);linerel(20,0);lineto(x0,y0);n=1/4;for(i=0;i<=n;i++){moveto(x+i*h,y+h);lineto(x+(i+1)*h,y);}}/* 连杆，摇块，导轨程序*/ void sgd(){int i;int x04,y04,x02,y02;int l04b=800;int l02a=95;float xa,ya,xb,yb,l;float ss,theta;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+l02a*cos(ss);ya=y02+l02a*sin(ss);l=sqrt((xa-x04)*(xa-x04)+(ya-y04)*(ya-y04)); xb=x04+(xa-x04)*l04b/l;yb=y04+(ya-y04)*l04b/l;theta=-atan((ya-y04)/(xa-x04));setcolor(14);cleardevice(); /*清屏*/circle(xa+4,ya-8,3);setcolor(2);line(x02,y02,xa+4,ya-8);line(xb,yb,x04,y04);setcolor(9);pirot(x02,y02,16); /*画支点Xo4,Xo2*/pirot(x04,y04,16);pist(xa,ya,20,10,theta);delay(250);}}③五、设计总结通过这次机械原理课程设计,本人受益匪浅。
