东北大学机械原理课程设计(牛头刨床)

机械原理课程设计说明书题目：牛头刨床机构方案分析

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2012年月日

目录

1.题目说明.................................................................. 错误!未定义书签。

2.内容要求与作法 (2)

3.滑枕初始位置及行程H的确定方法 (2)

4.机构的结构分析 (3)

5.机构的运动分析 (3)

5-1 所调用杆组子程序中虚参与实参对照表 (3)

5-2主程序、计算结果及运行图像 (4)

6．机构的静力分析 .................................................. 错误!未定义书签。

6-1杆组运动分析子程序函数及形参实值对照表 (6)

6-2主程序、运行结果及运算图像 ................... 错误!未定义书签。7．飞轮转动惯量计算 . (12)

7-1飞轮转动惯量的计算方法 (12)

7-2飞轮转动惯量的程序及计算结果 (12)

8．主要收获与建议 (15)

9.参考文献 (15)

1．题目说明

（图a）所示为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,l y=0.738m,l′3=0.375m,a=0.05m,b=0.15,c=0.4m,d =0.1m。只计构件3、5的质量，其余略去不计，m3=30kg,J s3=0.7kg·m2,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[δ]=0.03。

2．内容要求与作法

1.进行运动分析，绘制滑枕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金额平衡力矩Tb的线图。

3.以主轴为等效构件，计算飞轮的转动惯量。

上机前认真读懂所用子程序，自编主程序，初始位置取滑枕5的左极限位置。3.滑枕初始位置及行程H的确定方法

滑枕初始位置为左极限位置,此时构件1和构件3在O1O2左侧垂直；滑枕行程H由运动分析的结果得知。滑枕的左极限位置为-0.337，右极限为0.038，所以行程为0.375；

4．机构的结构分析

5.机构的运动分析

5-1杆组运动分析子程序函数及形参与真值对照表

5-2主程序、运行结果、运行图像

主程序

/* Note:Your choice is C IDE */

#include ”graphics.h”/*图形库*/

#include "subk.c" /*运动分析子程序*/

#include "draw.c" /*绘图子程序*/ main()

{

static double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;

static double t[10],w[10],e[20],pdraw[370],vpdraw[370],apdraw[370];

static int ic; /*定义静态变量*/

double r13,r24,r45,r12;

double pi,dr;

double r2,vr2,ar2;

int i; /*定义局部变量*/

FILE *fp; /*定义文件指针变量*/

char *m[]={"p","vp","ap"};

/*定义字符串，改变字符串会改变绘图结果的标注*/ r13=0.1;r24=0.75;r45=0.15;r12=0.4;

pi=4.0*atan(1.0); /*求π*/

dr=pi/180.0 /*求弧度*/;

t[6]=0.0;w[6]=0.0;e[6]=0.0;

w[1]=-2*pi;e[1]=0.0;

del=15.0;

p[2][1]=0.0;

p[2][2]=0.0;

p[1][1]=0.0;

p[1][2]=0.4;

p[9][1]=-100;

p[9][2]=0.738; /*变量赋值*/

t[6]=0.0*dr; /*变角度为弧度*/

printf("\n The Kinematic Parameters of Point5\n");

printf("No THETA1 S5 V5 A5\n");

printf("\n deg m m/s m/s/s\n"); /*在屏幕上写表头*/

if((fp=fopen("file1","w"))==NULL)

{

printf("Can't open this file.\n");

exit(0); /*建立并打开文件file1*/ }

fprintf(fp,"\n The Kinematic Parameters of Point5\n");

fprintf(fp,"No THETA1 S5 V5 A5\n");

fprintf(fp," deg m m/s m/s/s\n");

/*在文件file1中写表头*/

ic=(int)(360.0/del);

for(i=0;i<=ic;i++) /*建立循环，调用运动分析子程序*/

{

t[1]=(-(pi-asin(r13/r12)))+(-i)*del*dr;

bark(1,3,0,1,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(-1,4,9,5,4,5,6,r45,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap);

/*r2,vr2,ar2在子程序中已定义为指针变量，所以其前面要加&符号*/ printf("\n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f",i+1,t[1]/dr,p[5][1],vp[5][1],ap[5][1]);

/*把运算结果写屏幕上*/ fprintf(fp,"\n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f",i+1,t[1]/dr,p[5][1],vp[5][1],ap[5][ 1]);

/*把运算结果写在文件中*/ pdraw[i]=p[5][1];

vpdraw[i]=vp[5][1];

apdraw[i]=ap[5][1];

/*将运算结果传给pdraw[i] 、vpdraw[i] 、apdraw[i]以备绘图用*/ if((i%16)==0){getch();} /*屏幕满16行停顿*/ }

fclose(fp); /*关闭文件*/

getch();

draw1(del,pdraw,vpdraw,apdraw,ic,m); /*调用绘图程序*/

} /*主程序结束*/

运行结果

The Kinematic Parameters of Point5

No THETA1 S5 V5 A5

deg m m/s m/s/s

1 -165.52

2 -0.337 -0.000 7.251

2 -180.522 -0.331 0.27

3 5.878

3 -195.522 -0.315 0.492 4.688

4 -210.522 -0.291 0.66

5 3.611

5 -225.522 -0.260 0.794 2.593

6 -240.522 -0.225 0.882 1.623

7 -255.522 -0.187 0.930 0.715

8 -270.522 -0.148 0.942 -0.123

9 -285.522 -0.109 0.921 -0.903

10 -300.522 -0.072 0.867 -1.668

11 -315.522 -0.037 0.781 -2.495

12 -330.522 -0.007 0.657 -3.470

13 -345.522 0.017 0.489 -4.671