牛头刨床导杆机构的运动阐发令狐采学目录1设计任务及要求……………………………2 数学模型的建立……………………………3 法度框图……………………………………4 法度清单及运行结果………………………5 设计总结……………………………………6 参考文献……………………………………机械原理课程设计任务书（一）姓名郭娜专业机械工程及自动化班级机械083班学号0807100305一、设计题目：牛头刨床导杆机构的运动阐发二、系统简图：三、工作条件已知：曲柄每分钟转数n2，各构件尺寸及重心位置，且刨头导路xx位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上。

四、原始数据五、要求：1）作机构的运动简图（A4或A3图纸）。

2）用C语言编写主法度调用子法度，对机构进行运动阐发，并打印出法度及计算结果。

3）画出导轨4的角位移ϕ，角速度ϕ ，角加速度ϕ 的曲线。

4）编写设计计算说明书。

指导教师：开始日期： 7月10日完成日期：7月16日1. 设计任务及要求要求（1）作机构的运动简图。

（2）用C语言编写主法度调用子法度，对机构进行运动阐发，静态显示，并打印法度及运算结果。

（3）画出导轨的角位移Ψ，角速度Ψ’，角加速度Ψ”。

（4）编写设计计算说明书。

二、数学模型如图四个向量组成封闭四边形，于是有按单数式可以写成a（cosα+isinα）b(cosβ+isinβ)+d(cosθ3+isinθ3)=0 （1）由于θ3=90º，上式可化简为a （cosα+isinα）b(cosβ+isinβ)+id=0（2）根据（2）式中实部、虚部辨别相等得acosαbcosβ=0(3)asinαbsinβ+d=0(4)(3)(4)联立解得 β=arctan acosaasinad + (5)b=2adsina d a 22++(6)将（2）对时间求一阶导数得ω2=β’=ba ω1cos(αβ)(7)υc=b’=aω1sin(αβ)(8)将（2）对时间求二阶导数得ε3=β”=b1[aε1cos(αβ)aω21sin(αβ)2υcω2] （9)ac=b”=aε1sin(αβ)aω21cos(αβ)+bω22 (10)ac 即滑块沿杆标的目的的加速度，通常曲柄可近似看作均角速转动，则ε3=0。

三、 法度框图法度设计时，一般αθ=1是未知量罢了1ω知且为常数，它们的关系为，,)(11t t ωθ=取相等时间间隔t ∆，则N t N •∆•=11ωθ其中N 为整数四、法度清单及运算结果 符号说明Q1：曲柄1的角位移 Q3：导杆3的摆动的角位移S3：C点沿杆3的位移 Q31：导杆3摆动的角速度w3S31：C点相对导杆3的速度 Q311：导杆3摆动的角加速度a3S311：C点相对导杆3的加速度 L1：曲柄1的长度L6：曲柄1与导杆3的回转中心的距离（1）法度清单①导杆3的计算法度#include"math.h"#include"conio.h"#include<stdio.h>#define PI 3.1415926#define M 0.017453main(){ int Q1,i=0,j=0,Q_1[71];float S_e[71],S_e1[71],Q_411[71],S_e11[71];float Q3,Q31,Q311,w3,a3,Q4,Q41;floatQ411,s3,s31,s311,Se,w4,Ve,Se1,a4,Se11;FILE *f1;if((f1=fopen("fdata.txt","w"))==NULL){printf("fdata.txt file cannot open!\n");exit(0);}clrscr();printf("jiao du wei yi su du jiaojiasudu jiasudu\n");for(Q1=0;Q1<360;Q1+=5){ i++;if(i%12==0){getch();printf("jiaodu weiyi sudu jiaojiasudu jiasudu\n");}if(Q1>=0&&Q1<90||Q1>270&&Q1<=360){Q3=atan((350+90*sin(Q1*M))/(90*cos(Q1*M))) ;Q3/=M;}else if(Q1==90||Q1==270){Q3=90;}else if(Q1>90&&Q1<270){Q3=PI+atan((350+90*sin(Q1*M))/(90*cos(Q1*M )));Q3/=M;}if(Q3!=90&&Q3!=270)s3=90*cos(Q1*M)/cos(Q3*M);else if(Q3==90)s3=440;elses3=260;s31=90*6.8*sin((Q1Q3)*M);Q31=90*6.8*cos((Q1Q3)*M)/s3;w3=Q31;Q311=(6.8*6.8*90*sin((Q3Q1)*M))2*w3*s31;a3=Q311;Q4=180asin((530580*sin(Q3*M))/174)/M;Se=580*cos(Q3*M)+174*cos(Q4*M);Q41=w3*580*cos(Q3*M)/(174*cos(Q4*M));w4=Q41;Se1=w3*580*sin((Q3Q4)*M)/cos(Q4*M);Q411=(Q31*Q31*580*sin(Q3*M)+Q41*Q41*174*sin (Q4*M)Q311*580*cos(Q3*M))/(174*cos(Q4*M));Se11=(a3*580*sin((Q3Q4)*M)+w3*w3*580*cos((Q 3Q4)*Mw4*w4*174))/cos(Q4*M);Q_1[j]=Q1;S_e[j]=Se;S_e1[j]=Se1;Q_411[j]=Q411;S_e11[j]=Se11;printf("%d %6.4f %6.4f %6.4f %6.4f\n",Q_1[j],S_e[j],S_e1[j],Q_411[j],S_e11[j]);fprintf(f1,"%d %6.4f %6.4f%6.4f %6.4f\n",Q_1[j],S_e[j],S_e1[j],Q_411[j],S_e11[j]);}j=j+1;fclose(f1);}①运算结果jiaodu wei yi su du jiaojiasudu jiasudu0 26.6410 225.6121 2980.1992 1888597.50005 29.9571 290.3119 2725.9580 1771214.125010 34.0705 349.9124 2465.3013 1653869.125015 38.9176 404.7200 2204.1282 1537997.500020 44.4389 455.0467 1947.2355 1422954.250025 50.5790 501.1967 1698.4697 1310516.250030 57.2860 543.4551 1460.8784 152.500035 64.5119 582.0817 1236.8556 1094043.125040 72.2113 617.3046 1028.2677 987876.750045 80.3420 649.3168 836.5630 884575.375050 88.8637 678.2743 662.8631784632.625055 97.7381 704.2951 508.0354 683126.812560 106.9280 727.4584 372.7512 586413.125065 116.3972 747.8099 257.5296 487261.812570 126.1095 765.3591 162.7702 391189.937575 136.0290 780.0851 88.7760 292519.031280 146.1191 791.9397 35.7695 195399.515685 156.3424 800.8548 3.9034 99716.078190 166.6487 806.7209 6.7326 336.604395 177.0345 809.4526 3.8907 98381.1172100 187.4224 808.9144 35.7439 60.3906105 197.7818 804.9841 88.7376 303868.6875110 208.0682 797.5251 162.7193 406435.0625115 218.2356 786.4084 257.4662 513216.6875120 228.2362 771.4974 372.6755 65.8750125 238.0202 752.6618 507.9477 731897.5625130 247.5368 729.7744 662.7639 842337.0000135 256.7329 702.7089 836.4528 958104.5625140 265.5542 671.3401 1028.1467 1074799.1250145 273.9447 635.5408 1236.72491193481.0000150 281.8466 595.1798 1460.7390 1314749.0000155 289. 550.1158 1698.3228 1439326.0000160 295.9452 500.1955 1947.0826 *******.8750165 302.0172 445.2491 2203.9717 1691299.2500170 307.3508 385.0851 2465.1428 188.8750175 311.8776 319.4932 2725.8010 1949062.5000180 315.5267 248.2437 2980.0481 2077653.1250185 318.2238 171.0969 3220.7498 2204597.7500190 319.8919 87.8205 3439.4504 2327887.5000195 320.4508 1.7835 3626.3618 2445203.0000200 319.8185 97.8345 3770.4954 2553216.0000205 317.9123 200.3115 3859.9885 2647628.7500210 314.6508 308.9710 3882.6917 2723199.0000215 309.9581 423.2437 3827.1174 2773568.0000220 303.7680 542.1177 3683.7847 2790752.7500225 296.0309 664.0181 3446.9648 2767703.0000230 286.7217 786.708 3116.7771 2694137.2500235 275.8483 907.2365 2701.3325 2562871.7500240 263.4610 1021.9773 2218.59182369156.0000245 249.6605 1126.7856 1697.2296 2103209.7500250 234.6020 1217.2893 1175.8484 1775365.7500255 218.4965 1289.3079 699.9667 1384495.5000260 201.6046 1339.3322 316.6331 947077.5000265 184.2254 1364.9659 67.3372 484325.1562270 166.6487 806.7209 6.7326 157.5224275 149.2913 1340.7021 67.0276 468633.1875280 132.3673 1293.2650 316.0499 919479.5000285 116.1834 1225.9053 699.1774 1320767.6250290 100.9728 1142.2114 1174.9329 1666306.5000295 86.9208 1046.0001 1696.2716 1955622.0000300 74.1637 940.9747 2217.6743 2177823.7500305 62.7928 830.4984 2700.5159 2345273.5000310 52.8588 717.4761 3116.0991 *******.5000315 44.3785 604.3156 3446.4526 2518143.0000320 37.3407 492.9357 3683.4421 2537459.0000325 31.7127 384.8089 3826.9407 2520536.7500330 27.4455 281.0159 3882.6650 2475456.0000335 24.4783 182.3036 3860.09552407529.5000340 22.7427 89.1417 3770.7129 2322242.2500345 22.1656 1.7749 3626.6663 2224271.0000350 22.6721 79.7296 3439.8213 2117387.2500②导杆3的角位移的，角速度，角加速度曲线图的设计法度#include<math.h>#include<graphics.h>#include<stdio.h>#define pi 3.1415926main(){ float w1=2*pi*64/60,L1=90,L6=350;float Q3,Q1,s3,w3,s31,s311;int gd=DETECT,gmode,i;initgraph(&gd,&gmode,"");clrscr();for(Q1=0;Q1<=2*pi;Q1+=1.0/1000*pi){if(Q1>=0&&Q1<pi/2||Q1>pi*1.5&&Q1<=2*pi) Q3=atan((L6+L1*sin(Q1))/(L1*cos(Q1)));else if(Q1==pi/2||Q1==1.5*pi)Q3=pi/2;elseQ3=pi+atan((L6+L1*sin(Q1))/(L1*cos(Q1)));if(Q1!=pi/2&&Q1!=1.5*pi)s3=L1+L6;else s3=L6L1;s31=L1*w1*sin(Q1Q3);w3=L1*w1*cos(Q1Q3)/s3;s3=sqrt(L1*L1+L6*L6+2*L1*L6*sin(Q1));putpixel(100+Q1*180/pi,60+s3*sin(Q3)/2.5,5) ;line(100,200,500,200);line(495,205,500,200);line(495,195,500,200);line(100,10,100,350);line(95,15,100,10);line(105,15,100,10);putpixel(100+Q1*180/pi,188+L1*w1*cos(Q1Q3)/ s3*30,6);/*v*/putpixel(100+Q1*180/pi,200+(w1*w1*L1*sin(Q3 Q1)2*w3*s31)/s3*6,4);/*a*/}outtextxy(400,120,"v:su du");outtextxy(220,230,"s: wei yi");outtextxy(400,300,"a: jia su du");getch();}②③导杆机构运动模拟法度#include<math.h>#include<graphics.h>#include<stdio.h>void pist(float x0,float y0,float l,float h,float theta);void pirot(float x0,float y0,float l);void sgd();main(){ int gd=DETECT,gmode,n;initgraph(&gd,&gmode,"");for(n=1;n<=70;n++){setbkcolor(0);sgd();}getch();}/* 摇块子法度 */void pist(float x0,float y0,float l,float h,float theta){float x,y;x=x0cos(theta)*1/2+h/2*sin(theta); y=y0+1/2*sin(theta)+h/2*cos(theta); moveto(x,y);linerel(l*cos(theta),l*sin(theta)); linerel(h*sin(theta),h*cos(theta)); linerel(l*cos(theta),l*sin(theta)); lineto(x,y);}/* 支点子法度 */void pirot(float x0,float y0,float l) { float pi=3.1415926;float x,y;int i,n;int h=4;setcolor(3);circle(x0,y0,3);setcolor(150);x=x01/2;y=y0+sin(pi/3)*l;moveto(x0,y0);lineto(x,y);linerel(20,0);lineto(x0,y0);n=1/4;for(i=0;i<=n;i++){moveto(x+i*h,y+h);lineto(x+(i+1)*h,y);}}/* 连杆，摇块，导轨法度*/void sgd(){int i;int x04,y04,x02,y02;int l04b=800;int l02a=95;float xa,ya,xb,yb,l;float ss,theta;for(i=0;i<=63;i++) /*循环动画*/{ss=i*0.1;x04=350; x02=350; /*坐标计算*/y04=320; y02=145;xa=x02+l02a*cos(ss);ya=y02+l02a*sin(ss);l=sqrt((xax04)*(xax04)+(yay04)*(yay04));xb=x04+(xax04)*l04b/l;yb=y04+(yay04)*l04b/l;theta=atan((yay04)/(xax04));setcolor(14);cleardevice(); /*清屏*/circle(xa+4,ya8,3);setcolor(2);line(x02,y02,xa+4,ya8);line(xb,yb,x04,y04);setcolor(9);pirot(x02,y02,16); /*画支点Xo4,Xo2*/pirot(x04,y04,16);pist(xa,ya,20,10,theta);delay(250);}}③五、设计总结通过这次机械原理课程设计,自己受益匪浅。