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    牛头刨床课程设计报告说明书.docx

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    牛头刨床课程设计报告说明书.docx

    1、机械原理课程设计设计计算说明书设计题目:牛头刨床主传动机构设计设计者:指导教师:年月日目录一、设计任务书.41.1 设计题目.41.2 设计要求.41.3 设计参数错误!未定义书签。1.4 设计任务错误!未定义书签。二、机构运动方案的提出与评价错误!未定义书签。1.1 方案一错误!未定义书签。1.2 2方案二错误!未定义书签。1.3 方案三错误!未定义书签。2. 4最终方案.错误!未定义书签。三、用图解法对给定点进展运动分析力分析102.1 机构运动简图错误!未定义书签。3. 2导杆机构运动分析错误!未定义书签。4. 3动态静力分析错误!未定义书签。四、解析法实现机构的运动学分析错误!未定义书

    2、签。4.1源程序错误!未定义书签。4.2数据欠理错误!未定义书签。五、图解法设计凸轮机构错误!未定义书签。六、基于ADAMS的机构分析、飞轮转动惯量计算及凸轮设计错误!未定义书签。6.1 机构分析错误!未定义书签。6.2 飞轮转动惯量计算错误!未定义书签。人、参考文献错误!未定义书签。一、设计任务书1.l设计题目设计的题目:牛头刨床的主传动构造的设计。(a)(b)图I-Ia牛头刨床主传动机构牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床,多用于单件或小批量生产。为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工,要求主执行构件一刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动,且切

    3、削时刨刀的移动速度低于空行程速度,即刨刀具有急回现象。刨刀可l小刀架作不同进给量的垂直进给;安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给,以完成平面的加工,工作台还应具有升降功能,以适应不同高度的工件加工。如图IT。电动机经皮带和齿轮传动,带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。刨床工作时,刨头6和刨刀7作往复运动。刨头右行时,刨刀进展切削,称工作行程,此时要求速度较低并且均匀,以减少电动机容量和提高切削质量。刨头左行时,刨刀切削,称空回行程。此时要求速度较高,以提高生产率。刨刀每切削完一次,利用空回行程的时间,凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮带动螺旋机构(图中未画),使工作台连同工件作一次进

    4、给运动,以便刨刀继续切削。刨头在工作行程中,受到很大的切削阻力(在切削的前后各有一段约0.05”的空刀距离),而空回行程中则没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中,受力变化是很大的,这就影响了主轴的匀速运转故需安装飞轮来减小主轴的速度波动,以提高切削质量和减少电动机容量。1.2设计要求功能上要求:(1)电机连续回转,而刨头往复移动,因此需要将旋转运动转化为直线运动;(2)电机的高速转动降低为刨头的较低速移动,需要减速;(3)在刨头工作过程中,切削阻力变化较大,需要调节速度波动;(4)刨头切削时还需要实现进给运动。性能上要求:(1)在工作行程时,要速度较低并且均匀,以减少电动机容量和提高切削质量

    5、2)在回程时速度要高,提高生产率。因此需要有一定的急回运动。另外要求机构传动性能良好,构造紧凑。1.3设计参数由于按照规定,我个人应选取第二组参数,即:表IT设计参数a表1-2设计参数b1.4设计任务完成实现所要求功能的方案分析,至少提出三种方案,并绘制三种方案的机构运动简图,并对不同方案进展评价用图解法对给定的位置实现运动分析和力分析用解析法实现机构的运动学分析用图解法设计凸轮机构用ADAMS进展机构分析、飞轮转动惯量计算、凸轮设计最终提交:AI图纸1,A3图纸1,计算机源程序1份,设计说明书1份。二、机构运动方案的提出与评价2.1方案一方案一设计图图2-1方案一由图2-1可以看出,方案

    6、一是由摇杆滑块机构与凸轮机构串联而成方案一的运动分析及评价1运动是否具有确定的运动该机构中构件n=5在各个构件构成的的运动副中Pl=6,Ph=I.凸轮和转子、2杆组成运动副中有一个局部自由度,即F,=l。机构中不存在虚约束。.由以上条件可知:机构的自由度F=3n-(2Pl+Ph-p,)-F,=1机构的原动件是凸轮机构,原动件的个数等于机构的自由度,所以机构具有确定的运动。2机构传动功能的实现在原动件凸轮1带动杆2会在一定的角度围摇动。通过连杆3推动滑块4运动,从而实现滑块(刨刀)的往复运动。3主传动机构的工作性能凸轮1的角速度恒定,推动2杆摇摆,在凸轮1随着角速度转动时,连杆3也l着杆2的摇动

    7、不断的改变角度,使滑块4的速度变化减缓,即滑块4的速度变化在切削时不是很快,速度趋于匀速;在凸轮的回程时,只有惯性力和摩擦力,两者的作用都比拟小,因此,机构在传动时可以实现刨头的工作行程速度较低,而返程的速度较高的急回运动。传动过程中会出现最小传动角的位置,设计过程中应注意增大基圆半径,以增大最小传动角。机构中存在高副的传动,降低了传动的稳定性。4机构的传力性能要实现机构的往返运动,必须在凸轮1和转子间增加一个力,使其在回转时能够顺利的返回,方法可以是几何封闭或者是力封闭。几何封闭为在凸轮和转子设计成齿轮形状,如共扼齿轮,这样就可以实现其自由的返回。机构在连杆的作用下可以有效的将凸轮1的作用力

    8、作用于滑块4。但是在切削过程中连杆3和杆2也受到滑块4的作用反力。杆2回受到弯力,因此对于杆2的弯曲强度有较高的要求。同时,转子与凸轮1的运动副为高副,受到的压强较大。所以该机构不适于承受较大的载荷,只使用于切削一些硬度不高的高的小型工件。该机构在设计上不存在影响机构运转的死角,机构在运转过程中不会因为机构本身的问题而突然停下。5机构的动力性能分析。由于凸轮的不平衡,在运转过程中,会引起整个机构的震动,会影响整个机构的寿命。所以在设计使用的过程中应欠理好机械的震动问题,可以增加飞轮减少机械的震动,以免造成不必要的损失和危险。6机构的合理性此机构使用凸轮和四连杆机构,设计简单,维修,检测都很方便

    9、同时,机构的尺寸要把握好,如杆2太长的话,弯曲变形就会很大,使杆2承受不了载荷而压断,如果太短的话,就不能有效的传递凸轮1的作用力和速度。同时。凸轮具有不平衡性,在设计中尽量使凸轮的重量小一些,减小因为凸轮引起的整个机构的不平衡和机器的震动。1运动是否具有确定的运动该机构由齿条、扇形齿轮3、滑块2和杆1组成,其中杆1为主动件。滑块2以移动副的方式和扇形齿轮3连在一起。机构具有3个活动构件。机构中的运动副有原动件1的较接,1和2的转动副以及2和3的移动副。机构中的运动副全都是低副,且Pl=4.在该机构中没有高副,也不存在局部自由度和虚约束。由此可知:F=3n-(2Pl+Ph-p,)-F,=1机

    10、构中有一个原动件,原动件的个数等于该机构的自由度。所以,该机构具有确定的运动。(2机构功能的实现根据机构图可知,整个机构的运转是由原动件1带动的。杆1通过滑块2带动扇形齿轮3的运动。扇形齿轮3和与刨头连接的齿条啮合。从而实现刨刀的往复运动。3机构的工作性能该机构中原动件1对滑块2的压力鱼一直在改变。但是原动件1的长度较小,扇形齿轮的半径较大,即原动件1的变化速度对于扇形齿轮3的影响不是很大,同时机构是在转速不大的情况下运转的,也就是说,在扇形齿轮作用下的齿条的速度在切削过程中变化不大。趋于匀速运行。原动件1在滑块2上的速度始终不变,但是F近着原动件1的运转,在一个周期里,BC的长度由小到大,再

    11、变小。而BC的长度是扇形齿轮3的回转半径,也就是说,在机构的运行过程中,推程的速度趋于稳定,在刨头回程时,由于扇形齿轮受到齿条的反作用力减小。还有扇形齿轮3的回转半径减小,使扇形齿轮的回程速度远大于推程时的速度。即可以到达刨床在切削时速度较低,但是在回程时有速度较高的急回运动的要求。在刨头往返运动的过程中,防止加减速度的突变的产生。4机构的传递性能该机构中除了有扇形齿轮和齿条接触的两个高副外,所有的运动副都是低副,齿轮接触的运动副对于载荷的承受能力较强,所以,该机构对于载荷的承受能力较强,适于加工一定硬度的工件。同时。扇形齿轮是比拟大的工件,强度比拟高,不需要担忧因为载荷的过大而出现机构的断裂

    12、在整个机构的运转过程中,原动件1是一个曲柄,扇形齿轮3只是在一定的围活动,对于杆的活动影响不大,机构的是设计上不存在运转的死角,机构可以正常的往复运行。5机构的动力性能分析该机构的主传动机构采用导杆机构和扇形齿轮,齿条机构。齿条固结于刨头的下方。扇形齿轮的重量较大,运转时产生的惯量也比拟大5会对机构产生一定的冲击,使机构震动,不过在低速运转情况下,影响不会很大。6机构的合理性该机构的设计简单,尺寸可以根据机器的需要而进展选择,不宜过高或过低。同时,扇形齿轮的重量有助于保持整个机构的平衡。使其重心稳定。由于该机构的设计较为简单。所以维修方便。,除了齿轮的啮合需要很高的准确度外没有什么需要特别设

    13、计的工件,具有较好的合理性。7机构的经济性能该机构中扇形齿轮与齿条的加工的精度要求很高,在工艺上需要比拟麻烦的工艺过程,制作起来不是很容易。此方案经济本钱较高。2.3方案三方案设计图图2-3方案三方案三的运动分析及评价1运动是否具有确定的运动该机构中构件n=5。在各个构件构成的的运动副中Pl=7,Ph=O。没有局部自由度。机构中不存在虚约束。.由以上条件可知:机构的自由度F=3n-(2Pl+Ph-p,)-F,=1机构的原动件是2杆,原动件的个数等于机构的自由度,所以机构具有确定的运动。2机构传动功能的实现根据机构图可知,整个机构的运转是通过由构件2、3、4所构成的曲柄摇杆机构以及构件456所构

    14、成的偏置摇杆滑块进展传动的。当原动件曲柄2以定角速度做转动时,摇杆4亦在一定的角度困之循环摆动,进而实现构件6即刨头的周期性的往复的直线运动,进而实现切削的目的。3主传动机构的工作性能可以看出该机构由于采用了曲柄滑块机构,保证了较大的行程速度变化系数K,有着较为显著的急回运动,从而减小了机构的周期运行时间,提高了生产效率。通过恰当的选取杆件长度,可以非常轻松地进展满足刨床行程的要求。工作行程中刨刀速度较慢,变化平缓,符合切削要求4机构的传力性能该机构传动转角为90,有着较佳的传动性能,能承受较大的载荷,机构运动链较长,传动间隙较大。连杆机构中的低副一般是几何封闭对于保证机构工作的可靠性有利。但

    15、过长的传动路线容易积累误差且降低效率。5机构的动力性能分析。该机构有着良好的对称性,可在运行过程中可减小震荡,保证机构传动的稳定性,只需要选取刚度较大的连杆,即可承受较大的切削力,且运动副为面接触,压强较小,磨损小。6机构的合理性构造合理简单,紧凑,尺寸与质量不大,各运动副均是低副,压强较小,可承受较大载荷,易于润滑与维修。7机构的经济性。该机构都由连杆与滑块组成,无制作复杂与精细的构件,且各构件都可以设计成为标准构件,故制作本钱较低,加工制造容易。各运动副均为低副,无需消耗较多资源对其进展保养。2.4最终方案1运动是否具有确定的运动各机构自由度大小等于原动件个数,故以上三种方案均能实现确定的

    16、运动。2机构传动功能的实现各方案传动路线上未发生干预,故均能实现原动件到刨头的运动传递。3主传动机构的工作性能方案一恰当地设计凸轮可以使其准确实现导轨的各种运动规律,且响应迅速,不过存在的易磨损的高副使得长时间使用后,其难以保持原有的运动规律。方案二使用的是齿轮的传动机构,齿轮机构传动准确、稳定且该方案急回性能较好,传递功率的困大,使用寿命长,但齿轮工作时噪音较大。方案三工作性能好且平稳,也有较大的急回系数,但是连杆机构难以准确地保证导轨的运动规律,过长的导杆也容易产生误差的积累。4机构的传力性能方案一高副连接易产生较大的摩擦与磨损,难以承受较大的载荷方案二齿轮可以承当的载荷与速度围较广,且一

    17、般都用于重载机构之中方案三由于原动件上加的有移动副,故该副更易受到冲击载荷,使该机构一般只能用于中低载荷之中。5机构的动力性能分析方案一由于凸轮的存在使得该机构稳定性较差。方案二齿轮传动准确,啮合严密,故在运动过程中较为稳定方案三由于原动欠钱接有移动副,故该火较易产生冲击载荷,使得机构稳定性下降6机构的合理性方案一设计简单方案二容易发生冲击振动,产生较大噪音,安装制造本钱的精度与费用也较高,设计也比拟困难。方案三连机械寿命长,准确性、稳定性都很好,即使发生损坏也较易于进展维护与更换。7机构的经济性方案一凸轮的设计较为简便,但是凸轮的制作较为困难,且运动副为均为线接触的高副,易于磨损,较难维护。

    18、方案二齿轮设计复杂,制造安装要求精度高,重载情况下易于磨损,制造,安装,维护本钱均较高。方案三构造简单,构件易于制造与装配,个高副也易于润滑与维护,本钱较低。因此,方案三最为适宜三、用图解法对给定点进展运动分析力分析3.1机构运动简图图3-1方案的分析位置上图实线所示的位置,即摇杆的左极限位置,便是所要分析的点。3.2导杆机构运动分析由于纸大小与排版的原因,矢量图线段的长度并不能表示出矢量的真实值大小,标准的矢量图请查看Al图纸的相应版块。速度分析取构件3上的A点为动点,动系固连在构件4上,易有:绝对运动:2杆绕02点的圆周运动。相对运动:沿4杆的直线运动。牵连运动:4杆绕。4的摆动。3 尸

    19、6. 7Orad/s%=. 6ms由可得:3尸2n尸2*乃*6460rads=6.70206radsV3zl尸2*3.1415926*64/60初.09ms=0.60319ms故:Vai=Va3iVa4A3大小:?/?方向:_L0BH0BP(KbC)取Z=0.OlCmsmm可画出右图所示速度矢量图。图3-2速度矢量图由图可得:V*“L*O.01*0ms=0msVMA3=L抬FK=0.60319ms易有W尸九/L即=0/0.3382307radsVAFom/sVuO.6ms3f0rads故%=/WZFo*0.58ms=0ms其后对5杆进展速度分析,并将其速度矢量图亦画至图3-2中Vc=Vb+Vc

    20、b大小?Vr?方向水平LOBBC易有:%二办二O.01*0ms=0msVcb=/Vlcb=O.01*0ms=0ms可算出:cob(=Vbc1bc=00.174rads=0rads、加速度分析仍然取构件3上的A点为动点,动系固连在4杆上其绝对,相对牵连运动与速度分析中的完全一致。易有:aM=23e*Vr=2*0*0.60319ms2=0ma/3:LoH(f*0.3382307=0radsVOm/s速度即为其加速度Q,C=3b/3,CB+,CB大小?/?方向水平_L04BIlBC垂直BC接下来对5杆进展加速度分析,将其加速度矢量图亦画入图3-3中,有:Hc=/aIpc=O.065*101.5243

    21、077m=6.59908msa=6.93md3cb=Om/3c=6.60m3.3动态静力分析3.3.1RRP杆组对该杆组受力分析有:该杆组受刨头的重力G6,导轨对刨头的支持力N,构件4对5的作用力Fr45惯性力F,且由于刨头位于行程的前5%,刨头不受切削阻力。易得其惯性力大小为FWnl-80*6.59908N=-527.92716N方向与a方向相反,水平向左Fia=-527. 93N则在惯性力的作用下RPR杆组保持平衡,即有下式成立:Fr45+FlG+GgN=O大小RJJ?方向IIBC水平竖直向下竖直向上取ZF=10Nmm图3-4RRP杆组力平衡图易有:Fr45=/f1f=528,4861IN

    22、3.3.2RPR杆组FR45二528. 4N对该杆组进展分析,其受5杆对4杆的作用力FRM杆4的自重G4,惯性力Fm,惯性力矩曲,以及杆2对滑块3的Fm最后对Oi点取矩,不妨只计算惯性力在垂直于4杆方向,即FiJ,现将Mi向FM等效,其偏心距满足:h=MF4=51.72413mm即等效后的FI产与质心在沿杆方向相距51.72mm应有下式成立:Fr5411+FL12-Fr2313+G414=01:7画出机构简图如下#includestdlib.h#includemath,hconstdoublePI=3.14159;*全局变量,最大构件数或计算较链点数为IOVdoubleL10;/*存储杆长*/

    23、double*10,Y10;/*存储各点*,y坐标*/doubleV10,U10;/*存储各点Oy方向速度*/doubleA10,B10;/*存储各点*,y方向加速度*/doubleF10,W10,E10;/*存储种杆转甭,鱼速度,鱼加速度*/doubleS10,C10;/*中间计算变量*/*功能:符号函数,假设输入参数*in=0返回1,假设*in=0)Resf=I.0;if(*inle-10)(Resf=atan(Yin*in);Resf=Resf-(Sgn(*in)-l)*PI2;)elseResf=PI2;Resf=Resf-(SgnCYin)-I)*Resf;return(Resf);

    24、)*功能:计算曲柄上B点参数*/voidMcrank(inti,intj,inta,intUdoubleF9)Fj=Fj+F9;*杆的转角*/Si=Li*sin(Fj);/*杆长在*,y轴上投影长度*/Ci=Li*s(Fj);*b=*a+Ci;*B点的*,y轴上坐标*/Yb=Ya+Si;Vb=Va-Wj*Si;*B点在*,y方向上速度*/Ub=Ua+Wj*Ci;Ab=Aa-Wj*Wj*Ci-Ej*Si;/福点在*,y方向上加速度*/Bb=Ba-Wj*Wj*Si+Ej*Ci;)/*功能:计算RRR杆组上各点的位置、速度和加速度*/intMrrr(inti,intj,intb,intc,intd,

    25、intm)(doubleAO,BO,CO,*1,Y1,F1;*定义所需中间变量*/doubleGl,G2,G3,Ql,Ll;A0=2*Li*(*d-*b);B0=2*Li*(Yd-Yb);Ll=sqrt(pow(*d-*b,2)+pow(Yd-Yb,2);/*计算了Ibd长度米/CO=Ll*L1+Li*Li-Lj*Lj;if(LlLi+LjHLlPI)Fi=2*(Fl-PI);elseFi=2*Fl;Si=Li*sin(Fi);/*计算杆长投影*/Ci=Li*cos(Fi);*c=*b+Ci;/*计算C点*,y坐标*/Yc=Yb+Si;*l=*c-*d;Yl=Yc-Yd;Fl=Angle(*l

    26、Yl);Fj=Fl;/*计算j构件与米轴夹角切Sj=Lj*sin(Fj);Cj=Lj*cos(Fj);Gl=Ci*Sj-Cj*Si;Wi=(Cj*(Vd-Vb)+Sj*(Ud-Ub)Gl;Wj=(Ci*(Vd-Vb)+Si*(Ud-Ub)Gl;Vc=Vb-Wi*Si;/*计算C点*,y方向速度分量*/Uc=Ub+Wi*Ci;G2=Ad-Ab+Ci*Wi*Wi-Cj*Wj*Wj;G3=Bd-Bb+Si*Wi*Wi-Sj*Wj*Wj;Ei=(G2*Cj+G3*Sj)Gl;Ej=(G2*Ci+G3*Si)Gl;Ac=Ab-Ei*Si-CiWi*Wi;/*计算C点*,y方向加速度分量*/Bc=BbE

    27、i*Ci-Si*Wi*Wi;return(l);)/*功能:计算RPR杆组上各点的位置、速度和加速度*/intMrprCinti,intj,intk,intb,intc,intd,inte,intm,doubleRes3)(doubleAO,BO,CO,*1,Yl,Fl,Ar,Ak;doubleGl,G4,G5,G6,si,vl,al;A0=*b-*d;BO=Yb-Yd;CO=Li+Lk;G1=AO*AO+BO*BO-CO*CO;if(GlO)return(0);sl=sqrt(Gl);*1=CO-BO;Yl=A0+m*sl;Fl=Angle(*1,Yl);if(FlPIFlO)Fj=2*(F

    28、l+Sgn(*l)*PI);if(fabs(Fl)0.001)Fj=2*PI;Si=Li*sin(Fj);Ci=Li*cos(Fj);Sk=Lk*sin(Fj);Ck=Lk*s(Fj);Sj=Lj*sin(Fj);Cj=Lj*s(Fj);*c=*b-Si;Yc=Yb+Ci;*e=*c+Cj-sl*cos(Fj);Ye=Yc+Sj-sl*sin(Fj);G6=(*b-*d)*cos(Fj)+(Yb-Yd)*sin(Fj);Wj=(Ub-Ud)*cos(Fj)-(Vb-Vd)*sin(Fj)G6;vl=(Vb-Vd)*(*b-*d)+(Ub-Ud)*(Yb-Yd)G6;Vc=Vb-Wj*Ci;Uc

    29、Ub-Wj*Si;Ve=Vd-Wj*(Sj-Ck);Ue=Ud+Wj*(Cj+Sk);G4=Ab-Ad+Wj*Wj*(*b-*d)+2*Wj*vl*sin(Fj);G5=Bb-Bd+Wj*Wj*(Yb-Yd)-2*Wj*vl*s(Fj);Ej=(G5*cos(Fj)-G4*sin(Fj)G6;al=(G4*(*b-*d)+G5*(Yb-Yd)G6;Ar=al;Ak=2*Wj*vl;Ae=Ad-Ej*(Sj-Ck)-Wj*Wj*(Cj+Sk);Be=BdEj*(Cj+Sk)-WjtWj*(Sj-Ck);Res0=sl;Resl=vl;Res2=al;return(l);)*功能:计算RRP杆组

    30、上各点的位置、速度和加速度*/intMrrp(inti,intj,intb,intc,intr,intm)doubleBO,CO,Zl,SI,*1,Yl,Fl;*定义中间变量*/doubleQ1,Q2,Q3,Q4,Q5,A1,V1;B0=2*(*r-*b)*cos(Fj)+2*(Yr-Yb)*sin(Fj);Sj=Lj*sin(Fj);Cj=Lj*cos(Fj);C0=pow(*r-*b),2)+pow(Yr-Yb),2)+pow(Lj,2)-pow(Li,2)-2*(*r-*b)*Sj+2*(Yr-Yb)*Cj;if(B0*B0-4*C00)*机构无法装配*/(return(0);/*返回O

    31、V)Zl=sqrt(B0*B0-4*C0);Sl=(-B0+m*Zl)2;*c=*r+Sl*cos(Fj)-Sj;/*计算C点坐标*/Yc=YrSl*sin(Fj)+Cj;*l=*c-*b;Yl=Yc-Yb;Fl=AngIe(*1,Yl);Fi=Fl;Si=Li*sin(Fi);Ci=Li*cos(Fi);Ql=Vr-Vb-Wj*(Sl*sin(Fj)+Cj);Q2=Ur-Ub+Wj*(Sl*cos(Fj)-Sj);Q3=Si*sin(Fj)+Ci*cos(Fj);Wi=(-Ql*sin(Fj)+Q2*cos(Fj)Q3;Vl=(Ql*Ci+Q2*Si)Q3;Vc=Vb-Wi*Si;/米计算C

    32、点速度*/Uc=Ub+Wi*Ci;Q4=Ar-Ab+Ci*pow(Wi,2)- Ej*(Sl*sin(Fj)+Cj)-pow(Wj,2)- (Sl*cos(Fj)-Sj)-2*Wj*Vl*sin(Fj);Q5=Br-Bb+Si*pow(Wi,2)+Ej*(Sl*cos(Fj)- Sj)-pow(Wj,2)*(Sl*sin(Fj)+Cj)+2*Wj*VHcos(Fj);Al=(-Q4*Ci-Q5*Si)Q3;Ei=(-Q4*sin(Fj)+Q5*cos(Fj)Q3;Ac=Ab-Ei*Si-Ci*pow(Wi,2);*计算C点加速度*/Bc=Bb+Ei*Ci-Si*pow(Wi,2);return

    33、l);*功能:主程序,牛头刨床运动参数计算出/intmain()(*Stes,总步数*/intii,Steps,iFlag;doublepl,F9,Res3,NO;Printf(课程设计之解析法实现机构的运动学分析r);Printf(11);printfC,*VAn);Steps=I2;pl=PI180;F9=0;L2=90;L4=580;L5=174;/米各杆件杆长*/N0=64;/*原动件杆件2转速*/F2=-165.0994033l;/*原动件杆件2初始转角*/*l=0;Yl=0;*1A04坐标*/*2=0;Y2=350;*2A02坐标*/*3=-86.97360613;Y3=326.

    34、85714286;*3点A坐标*/* 4=-149.14285714;Y4=560.49657284;*4点B坐标*/* 5=-322.8693781;Y5=570.24828642;/*5点C坐标*/* 6=-322.8693781;Y6=570.24828642;/*6点参考点坐标*/W2=N0*PI30;/*原动件杆件2角速度*/for(ii=0;iK=(Steps);ii+)F2=-165.0994033l-ii*360l/Steps;Mcrank(2,2,2,3,F9);iFlag=Mrpr(0,4,1,3,3,1,4,1,Res);/*计算RPR杆组*/if(iFlag=0)pri

    35、ntf(TheCaculationfaiIedl!n);iFlag=Mrrp(5,6,4,5,6,-1);*计算RRP杆*/if(iFlag=0)printf(1TheCaculationfailed2!n);printf(,%10.2f,%10.2f,%10.2f,%10.2fn,ii*30,*5,-V5,A5);4.2数据欠理将以上程序输入C语言之后得到以下数据:。*mmV(Inln/s)A(uns-165.10-322.870.016559.10-135.10-299.94619.468983.33-105.10-225.321242.875215.12-75.10-123.001236

    36、10-5209.75-45.10-48.29630.54-8824.00-15.10-24.583.52-6818.0214.90-42.26-420.79-4137.4944.90-85.60-663.93-2210.5374.90-142.69-778.78-765.01104.90-204.44-783.43670.11134.90-262.00-668.642304.91164.90-305.36-416.934192.80194.90-322.870.006599.07表4TC语言程序结果将上述结果输入到Origin中可得下列图图4-2数据处理五、图解法设计凸轮机构-1o9d=13

    37、5nmtN=15a=38,o=70,o,=70,o=l,3见=2/推杆做等加速等减速运动规律。现以“机械原理”第八版,西北工业大学机械原理及机械零件教研室图9-24为例,进展分析计算:Ao点的初始坐标为,Aox-OAoya当AO旋转(5角后A点的坐标为Ar=sinbAy=acosB点的坐标为,Bx=sinS-/Sin0+Q+/)B=acos-lCOS0+p+%)由两点式直线方程得,AB直线IAB解析式为:y-acosasin-lsin+0)-acosx-asncosS-cos(b+*+%)-sinb易有其斜率4/满足:ysinsin(b+0+%)-4cos5Kl=-Xcos3-/COS(5+e

    38、)-sinK凸轮廓线上过B点切线的斜率为dByd-4sinb+sin(b+9+/)(l+ddb)2dBjdacos-lcos(+0)(+dd)两条直线的夹角即为凸轮压力角表示为:tan=S1+klXr2满足设计要求最大压力角小于许用压力角,即maxtanatana由余弦定理易有:=2+a2-2alcos0为使传动平稳及使冲击为柔性冲击,应选取等加速推程与等加速回程为宜。根据设计所给的参数,得到摆杆的运动规律:(7)推程阶段:3=2vP,mS/n2=-2C(T35。)490=a-2w-2?=15-C7O-YC35o7(P)490(2)远休止段:=75C70o8的(3)回程阶段:中=J-2wb

    39、80)2iV=15-(-80)2(50oJbJ-b)222,3=(150-2(5ob50o)490(4)近休止段:二0U5(36(ry根据以上条件可写得Matlab源代码如下globalLlfainDeltaOMa*Alf%设立全局变量1.l=135;%分别定义杆长,最大faim=15*pi180;摆角,推程与回程角Delta0=70,70*pi180;Ma*Alf=38,38;力角写为向量形式,推程与回程的许用最大压*0=150,40*pi180;lb=100,10*pi180;及Ub=300,60*pi180;%定义初始杆长、摆角与二者上下限以求非线性多元函数最小值程序*,fval=fmincon(myfun,*0,fprintf(,最小机架高度:fprintf(最小初始摆角:fprintf(,最小基圆半径:,lb,ub,nonIcon);%fmn,*(1)%fon,*(2)*180pi)%fmn,fval)functionc,ceq=nonlcon(*


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