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
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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