牛头刨床导杆机构运动分析方案四.doc
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1、牛头刨床导杆机构运动分析一、 设计任务及要求:(1)已知:牛头刨床的导杆机构的曲柄每分钟转速n2,各构件尺寸及重心位置,且报头导路x-x位于导杆端点B所作圆弧的平分线上。数据如下表所示:设计内容导杆机构运动分析单位r/min mm符号N2lo2o4lo2Alo4BlBClo4s4数据7040095800要求:1、用c语言编写计算程序,对机构进行动态分析和动态显示。2、上机调试程序并打印结果。3、画出导杆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。二、数学模型的建立 如图三个向量组成封闭图形,于是有按复数式可以写成a(cos+isin)-b(cos+isin)+d(cos3+is
2、in3)=0 (1)由于3=90,上式可化简为a(cos+isin)-b(cos+isin)+id=0 (2)根据(2)式中实部、虚部分别相等得acos-bcos=0 (3)asin-bsin+d=0 (4)(3)(4)联立解得=arctan (5)b= (6)将(2)对时间求一阶导数得2=1cos(-) (7)c=b=-a1sin(-) (8)将(2)对时间求二阶导数得3=a1cos(-)- asin(-)-2c2 (9)ac=b”=-a1sin(-)-acos(-)+b (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1=0。三、程序框图输入a,d, 1,输入N作循环,
3、For(i=0;iN;i+)依次计算,b, 2, c, 2, ac将计算的,b, 2, c, 2, ac结果分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、角加速度图象四、程序清单及运行结果:#include #include #include #include #define PI 3.1415926 #define M PI/180 #define C 2*PI*70/60 #define l1 95 #define l2 400 #define l4 800 #define l5 (0.32*l4) #define Ys6 22.
4、88996918 #define l7 l4-Ys6 void dtmn(); void pist(float x0,float y0,float l,float h, float theta); void slide(float x0,float y0,float x1,float h); void pirot(float x0,float y0,float l); void sgd(); void cur();/*主函数*/ main() int Q2,i=0,j=0,Q_272; float Q4,Q41,Q411,w3,a3,Q5,Q51; float Q511,sA,sA1,sA11
5、,Se,w4,Ve,Se1,a4,Se11; float S_e72,S_e172,S_e1172,Q_51172; FILE *fl; if(fl=fopen(mydata.txt,w)=NULL) printf(mydata.txt cannot open!n); exit(0); /*int gd=DETECT,gm; initgraph(&gd,&gm,c:turboc2); cleardevice();*/ clrscr(); printf( zhuanjiao weiyi sudu jiaojiasudu jiasudu n); for(Q2=0;Q2=0&Q2270&Q290&Q
6、2=180&Q2=0&(l7-l4*sin(Q4*M)/l5)=-1&(l7-l4*sin(Q4*M)/l5)=0) Q5=180+asin(l7-l4*sin(Q4*M)/l5)/M; Se=l4*cos(Q4*M)+l5*cos(Q5*M); Q51=-w3*l4*cos(Q4*M)/(l5*cos(Q5*M); w4=Q51; Se1=-w3*l4*sin(Q4-Q5)*M)/cos(Q5*M); Q511=(Q41*Q41*l4*sin(Q4*M)+Q51*Q51*l5*sin(Q5*M)-Q411*l4*cos(Q4*M)/(l5*cos(Q5*M); Se11=-(a3*l4*si
7、n(Q4-Q5)*M)+w3*w3*l4*cos(Q4-Q5)*M)-w4*w4*l5)/cos(Q5*M); S_ej=Se; S_e1j=Se1; Q_511j=Q511; S_e11j=Se11; Q_2j=Q2; printf(%7d %-7.3f %-7.3f %-7.3f %-7.3fn,Q_2j,S_ej, S_e1j,Q_511j,S_e11j); fprintf(fl,%7d %-7.3f %-7.3f %-7.3f %-7.3fn,Q_2j,S_ej, S_e1j,Q_511j,S_e11j); j+; fclose(fl); cur(); dtmn(); sgd(); /
8、*sudu,jiasudu,weiyi,quxiantu hanshu*/ void cur() /*float w1=2*PI,L1=110,L4=135,L61=490,L3=540,L6=380; */ float Q4,Q2,sA,w3,sA1,sA11,Se,Se1,Se11,a3,a4,Q411,Q5,Q51,w4; int gd=DETECT, gmode,i; initgraph(&gd,&gmode,c:turboc2); clrscr(); for(Q2=0;Q2=0&Q2PI*1.5&Q2PI/2&Q2=0&(l7-l4*sin(Q4)/l5)=-1&(l7-l4*sin
9、(Q4)/l5)0) Q5=PI+asin(l7-l4*sin(Q4)/l5); Se=l4*cos(Q4)+l5*cos(Q5); Q51=-w3*l4*cos(Q4)/(l5*cos(Q5); w4=Q51; Se1=-w3*l4*sin(Q4-Q5)/cos(Q5); /*Q511=(Q41*Q41*l4*sin(Q4)+Q51*Q51*l5*sin(Q5)-Q411*Q411*l4*cos(Q4)/(l5*cos(Q5);*/ Se11=-(a3*l4*sin(Q4-Q5)+w3*w3*l4*cos(Q4-Q5)-w4*w4*l5)/cos(Q5); line(100,200,500,
10、200); setcolor(5); line(492,201,500,200); line(492,199,500,200); line(100,10,100,350); setcolor(5); line(99,18,100,10); line(101,18,100,10); putpixel(100+Q2*180/PI,200-Se/5,1); /*绘制位移曲线*/ putpixel(100+Q2*180/PI,200-Se1/100,2); /*绘制速度曲线*/ putpixel(100+Q2*180/PI,200-Se11/100,4); /*绘制加速度曲线*/ setcolor(1
11、0); settextjustify(CENTER_TEXT,0); outtextxy(300,300,RED_JIASUDU); outtextxy(300,330,GREEN_SUDU); outtextxy(300,360,BLUE_WEIYI); /* outtextxy(300,50,SUDU JIASUDU WEIYI GUAN XI QU XIAN TU);*/ outtextxy(300,50,SUDU JIASUDU WEIYI GUAN XI QU XIAN TU); getch(); closegraph();/*运动模拟图函数*/ void dtmn() int gd
12、=DETECT,gmode,n; initgraph(&gd,&gmode,c:turboc2); cleardevice(); do setbkcolor(0); sgd(); while(!kbhit(); getch(); /*导轨函数 */ void slide(float x0,float y0,float x1,float h) float xr; int i,n; xr=x0+x1; line(x0,y0,xr,y0); n=x1/h; for(i=0;i=n;i+) moveto(x0+i*h,y0+h); lineto(x0+(i+1)*h,y0); /*摇块函数*/ voi
13、d pist(float x0,float y0,float l,float h,float theta) float x,y; x=x0-cos(theta)*l/2+h/2*sin(theta); y=y0+l/2*sin(theta)+h/2*cos(theta); moveto(x,y); linerel(l*cos(theta),-l*sin(theta); /*绘制轮廓线*/ linerel(-h*sin(theta),-h*cos(theta); linerel(-l*cos(theta),l*sin(theta); lineto(x,y); /*支点函数*/ void piro
14、t(float x0,float y0,float l) /*float PI=3.1415926;*/ float x,y; int i,n; int h=4; setcolor(4); circle(x0,y0,3); setcolor(9); x=x0-l/2; y=y0+sin(PI/3)*l; moveto(x0,y0); lineto(x,y); linerel(18,0); lineto(x0,y0); n=l/4; for(i=0;i=n;i+) moveto(x+i*h,y+h); lineto(x+(i+1)*h,y); /*连杆,摇块,导轨函数 */ void sgd()
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