机械原.docx

1、机械原机械原理课程设计说明书题目：牛头刨床机构方案分析 班 级 ：机0603姓 名 ：薛震学 号：20061854指导教师：李翠玲成 绩： 2008年 9月 25日 目录1.题目说明 22.内容要求与作法 33.方案一机构的结构分析 33.1 对结构的关键点编号并对机构拆分杆组 34.滑枕的运动分析 44-1 对滑枕的运动分析及原程序 45.滑枕运动分析的计算结果与曲线图 651计算结果 652滑枕的位置、速度和加速度曲线 76机构的动态静力分析 76.1求解过程说明及源程序 7611 求解过程说明 762计算结果及曲线图 107 飞轮转动惯量的计算 127.1 计算原理及程序 127.2计算

2、结果及曲线图 148方案二的机构的结构分析 148.1 对结构的关键点编号并对机构拆分杆组 148.2计算结果及曲线图 179机构的动态静力分析 1891求解过程说明及源程序 189.2计算结果及曲线图 2110.转动惯量 2310.1主程序 2310.2计算结果 2511.方案对比 2512.主要收获与建议 2613.参考文献 26题目：牛头刨床机构方案分析1.题目说明（图a,b）所示为两种牛头刨床主机构的运动简图，已知，l1=0.1m,l0=0.4m,l3=0.75m,l4=0.15m,ly=0.738m,l3=0.375m,a=0.05m,b=0.15,c=0.4m,d=0.1m。只计构

3、件3、5的质量，其余略去不计，m3=30kg,Js3=0.7kgm2,m5=95kg。工艺阻力Q如图所示，Q=9000N。主轴1的转速为60r/min(顺时针方向)，许用运转不均匀系数=0.03。2.内容要求与作法1.进行运动分析，绘制出滑枕5的位移、速度和加速度线图。2.进行动态静力分析，绘制固定铰链处的反力矢端图和平衡力矩Td的线图。3以主轴为等效构件，计算飞轮转动惯量。4对两种机构方案进行综合评价，主要比较如下几项内容：(1).工作行程中滑枕 5 的速度均匀程度。(2).固定铰链处的反力大小及方向变化。(3).平衡力矩平均值及波动情况。(4).飞轮转动惯量大小。3.方案一机构的结构分析3

4、.1 对结构的关键点编号并对机构拆分杆组3.1.1 由牛头刨床机构的简图，可一将其拆分为由构件组成的主动件，由，构件组成的RPR杆组以及由，构件组成的RRP杆组。3.1.2 图3-1为各个杆组的简图：4.滑枕的运动分析4-1 对滑枕的运动分析及原程序4.1.1对主动件进行运动分析，求出与其他构件连接点处的运动参数 1)调用bark函数求3点的运动参数。形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实 值1301r120.00.0twepvpap2）调用rpr函数求3点的运动参数。形式参数mn1n2k1k2r1r2vr2ar2twepvpap实 值123320.0&r2&vr2&ar2tw

5、epvpap3调用bark函数求4的运动参数。形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实 值2403r240.00.0twepvpap3)调用rrp函数求构件的运动参数及5点和7点运动参数。形式参数mn1n2n3k1k2k3r1r2vr2ar2t实 值1465465r45&r2&vr2&ar2t形式参数wepvpap实 值wepvpap4)三次调用bark函数求7，8，9的运动参数。7点的运动参数：形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实 值20730.0r270.0twepvpap9点的运动参数：形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实 值50950.

6、0r59gam1twepvpap9的运动参数：形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实 值501050.0r510gam2twepvpap4.1.2滑枕的运动主程序/* Note:Your choice is C IDE */ #include subk.c#include draw.cmain()static double p202,vp202,ap202,del;static double t10,w10,e10;static double pdraw370,vpdraw370,apdraw370; static int ic; double r13,r24,r45; dou

7、ble pi,dr; double r2,vr2,ar2; int i; FILE *fp; char *m=p,vp,ap; r13=0.1; r24=0.75,r45=0.15; t6=0.0; w6=0.0; e6=0.0; w1=1.0; e1=0.0; del=10.0; p21=0.0; p22=0.0; p11=0.0; p12=0.4; p61=100.0; p62=0.738; pi=4.0*atan(1.0); dr=pi/180.0; t6=0.0*dr; printf(n The Kinematic Parameters of Point5n); printf(No T

8、HETA1 S5 V5 A5n); printf( deg m m/s m/s/sn); if(fp=fopen(pengyuan.txt,w)=NULL) printf(Cant open this file./n); exit(0); fprintf(fp,n the kinematic parameters of point 5n); fprintf(fp,no theta1 s5 v5 a5n); fprintf(fp,deg m m/s m/s/s); ic=(int)(360.0/del); for(i=0;i=ic;i+) t1=(i)*del*dr; bark(1,3,0,1,

9、r13,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap); rprk(1,2,3,3,2,0.0,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap); bark(2,4,0,3,r24,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap); rrpk(1,4,6,5,4,5,6,r45,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap); printf(n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f,i+1,t1/dr,p51,vp51,ap51); fprintf(fp,n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f,i+1,t1/dr,p51,vp51,ap51); p

10、drawi=p51; vpdrawi=vp51; apdrawi=ap51; if(i%18)=0)getch(); fclose(fp); getch(); draw1(del,pdraw,vpdraw,apdraw,ic);_5.滑枕运动分析的计算结果与曲线图51计算结果the kinematic parameters of point 5no theta1 s5 v5 a5deg m m/s m/s/s 1 0.000 0.332 -0.264 -5.922 2 10.000 0.322 -0.417 -5.109 3 20.000 0.309 -0.549 -4.358 4 30.00

11、0 0.292 -0.660 -3.647 5 40.000 0.272 -0.752 -2.962 6 50.000 0.250 -0.825 -2.298 7 60.000 0.226 -0.879 -1.656 8 70.000 0.201 -0.917 -1.041 9 80.000 0.176 -0.938 -0.45710 90.000 0.150 -0.942 0.09511 100.000 0.123 -0.932 0.62012 110.000 0.098 -0.908 1.13013 120.000 0.073 -0.870 1.64114 130.000 0.050 -0

12、.817 2.17815 140.000 0.028 -0.748 2.76616 150.000 0.008 -0.662 3.43317 160.000 -0.009 -0.557 4.20018 170.000 -0.022 -0.428 5.07719 180.000 -0.032 -0.274 6.05520 190.000 -0.037 -0.091 7.09121 200.000 -0.037 0.120 8.10322 210.000 -0.030 0.358 8.96323 220.000 -0.017 0.615 9.49824 230.000 0.004 0.880 9.

13、49525 240.000 0.032 1.135 8.71326 250.000 0.067 1.355 6.92427 260.000 0.106 1.510 4.03328 270.000 0.150 1.571 0.26429 280.000 0.193 1.522 -3.72430 290.000 0.233 1.370 -7.06431 300.000 0.268 1.142 -9.14032 310.000 0.296 0.875 -9.87433 320.000 0.317 0.602 -9.60634 330.000 0.330 0.346 -8.79635 340.000

14、0.336 0.115 -7.80136 350.000 0.336 -0.087 -6.82037 360.000 0.332 -0.264 -5.922 52滑枕的位置、速度和加速度曲线 图416机构的动态静力分析6.1求解过程说明及源程序 611 求解过程说明（1）以上机构的运动分析已经得出结果，静力分析可以建立在其基础上，直接再调用静力分析函数计算，但值得考虑的是在此机构中的工艺阻力的分析，采用把物料隔离的方法，将物料对刀摩擦看成是机构的工艺阻力，其大小与物料有关。工艺阻力的计算已编成extf函数。（2）先调用subk函数计算各个质心的运动参数，再按顺序调用subf函数计算各个力的参数

15、，对各个函数要求的形式参数进行赋植说明如下：1）2，3，4，5，7，8，9及构件的运动参数参照4中的数据。2）调用rrpf函数，计算5点的运动副反力。形式参数n1n2n3ns1ns2nn1nn2nexfk1k2实 值411510907745形式参数twepvpap实 值twepvpap3）调用 rprf函数，计算2，3，4中的反力。形式参数n1n2ns1ns2nn1nn2nexfk1k2实 值232804023形式参数pvpaptwefrfkpk实 值pvpaptwefrfkpk4）调用barf函数，计算转动副1中的反力及应加于构件上的平衡力矩tb。形式参数n1ns1nn1k1papefrtb

16、实 值11121papefr&tb612静力分析主程序清单：#include subk.c #include draw.c #include subf.cmain() static double p202,vp202,ap202,del; static double t10,w10,e10,tbdraw370,tb1draw370; static double pdraw370,vpdraw370,apdraw370; static double sita1370,fr1draw370,sita2370,fr2draw370,sita3370,fr3draw370,fr3,bt3; stati

17、c double fr202,fe202,tb,tb1,fr1,bt1,fr2,bt2,we1,we2,we3,gam1,gam2,gam3,gam4; static int ic; double r13,r24,r45,r27,r48,r59,r510; double pi,dr; double r2,vr2,ar2; int i; FILE *fp; char *m=p,vp,ap; sm3=30;sm5=95; sj3=0.7; pi=4.0*atan(1.0); r13=0.1,r24=0.75,r45=0.15,r27=0.375,r48=0.075,r59=sqrt(0.0025+

18、0.0225),r510=sqrt(0.16+0.01); t6=0.0; w6=0.0; e6=0.0; w1=-2*pi; e1=0.0; del=10.0; gam1=atan(1/3),gam2=atan(1/4),gam3=pi+asin(1/4),gam4=-asin(1/4); dr=pi/180.0; t6=t6*dr; p21=0.0; p22=0.0; p11=0.0; p12=0.4; p61= -100.0; p62=0.738; printf(n The kineto-static analysis of asix-bar linkasen); printf(No N

19、o HETA1 fr1 sita1 fr4 sita4 tb tb1 p101 fe101n); printf( deg N radian N radian N.m N.m ); if(fp=fopen(zhouyan.txt,w)=NULL) printf(Cant open this file./n); exit(0); fprintf(fp,n The Kineto-static Analysis of a six-bar Linkasen); fprintf(fp,No THETA1 fr1 sita1 fr4 sita4 tb tb1n); fprintf(fp,deg N radi

20、an N radian N.m N.m); ic=(int)(360.0/del); for(i=0;i0.0&(pnexf10.38165&pnexf10.71735) fenexf1=-9000; else fenexf1=0.0; 62计算结果及曲线图621计算结果The Kineto-static Analysis of a six-bar LinkaseNo THETA1 fr1 sita1 fr4 sita4 tb tb1deg N radian N radian N.m N.m 1 194.478 1573.562 14.478 695.141 -178.869 0.000 -0

21、.000 2 184.478 1307.024 14.262 553.171 175.651 -22.213 -22.213 3 174.478 16858.797 13.658 7445.481 -155.534 -553.882 -553.882 4 164.478 16055.100 12.723 6774.595 -155.333 -759.801 -759.801 5 154.478 15376.368 11.512 6211.847 -155.480 -926.107 -926.107 6 144.478 14821.577 10.074 5747.943 -156.112 -1058.904 -1058.904 7 134.478 14383.215 8.455 5370.792 -157.391 -1163.289 -1163.289 8 124.478 14049.858 6.692 5068.724 -159.483