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1、机械原理课程设计说明书题目：牛头刨床机构方案分析 2009 年 11 月 5 日目录一、机构简图和已知条件- 2 -二、滑枕初始位置及行程 H 的确定方法- 2 -三、杆组的拆分方法及所调用的杆组子程序中虚参与实参对照- 2 -四、程序中主要标识符说明：- 5 -五、飞轮转动惯量的计算方法：- 5 -六、自编程序及运行结果- 5 -1)运动分析- 5 -2）静力分析- 11 -3）飞轮转动惯量：- 19 -七、综合比较方案a和方案b- 24 -八、主要收获和建议：- 25 -收获：- 25 -建议：- 25 -九、主要参考文献：- 25 -一、机构简图和已知条件（图a,b）所示为两种牛头刨床主
2、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。二、滑枕初始位置及行程 H 的确定方法滑枕初始位置为主动件在机架左侧垂直3构件时对应的位置，此时滑枕达到左极限位置；滑枕行程H的确定方法由运动分析的结果读出。方案a滑枕5的左极限为-0.337，右极限为0.03
3、8，所以行程H为0.375；方案b滑枕5的左极限为-0.187，右极限为0.187，所以行程H为0.374。三、杆组的拆分方法及所调用的杆组子程序中虚参与实参对照方案a：拆分杆组：杆组子程序中虚参与实参对照表：1)调用bark函数求2点的运动参数。形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实 值1201r120.00.0twepvpap2）调用rprk函数求构件3的运动参数。形式参数mn1n2k1k2r1r2vr2ar2twepvpap实 值132320.0&r2&vr2&ar2twepvpap3)调用bark函数求4点的运动参数。形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap
4、实 值30430.0r340.0twepvpap4)调用rrpk函数求5点的位置和5构件的运动参数。形式参数mn1n2n3k1k2k3r1r2vr2ar2twepvpap实 值-1465456r45&r2&vr2&ar2twepvpap5)调用bark函数求构件3的质心9点的运动参数。形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实 值30930.0r34/20.0twepvpap6)调用bark函数求构件5的8点的运动参数。形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实 值50850.0r58-161.56*drTwepvpap7)调用bark函数求构件5的工艺阻力7点的运动参
5、数。形式参数n1n2n3kr1r2gamTwepvpap实 值50750.0r57165.96*drTwepvpap8) 调用rrpf函数求5点的反作用力。形式参数n1n2n3ns1ns2nn1nn2nexfk1k2pvpaptwefr实值41050807745pvpaptwefr9) 调用rprf函数求2点的反作用力。形式参数n1n2ns1ns2nn1nn2nexfk1k2pvpaptwefrfkpk实值329040032pvpaptwefrfkpk10）调用barf函数求1点的反作用力。形式参数n1ns1nn1k1papefrtb实 值1021papefr&tb方案b：拆分杆组：杆组子程序
6、中虚参与实参对照表：1)调用bark函数求2点的运动参数。形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实 值1201r120.00.0twepvpap2）调用rprk函数求构件3的运动参数。形式参数mn1n2k1k2r1r2vr2ar2twepvpap实 值132320.0&r2&vr2&ar2twepvpap3)调用bark函数求4点的运动参数。形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实 值30430.0r340.0twepvpap4)调用rppk函数求5点的位置和5构件的运动参数。形式参数n1n2n3n4k1k2k3r1gam1gam2r2vr2ar2r3vr3ar3实
7、 值46454560.00.0pi/2&r2&vr2&ar2&r3&vr3&ar3形式参数twepvpap实 值twepvpap5)调用bark函数求构件3的质心9点的运动参数。形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实 值30930.0r34/20.0twepvpap6)调用bark函数求构件5的8点的运动参数。形式参数n1n2n3kr1r2gamtwepvpap实 值50850.0r58-161.56*drTwepvpap7)调用bark函数求构件5的工艺阻力7点的运动参数。形式参数n1n2n3kr1r2gamTwepvpap实 值50750.0r57165.96*drTwep
8、vpap8) 调用rppf函数求5点的反作用力。形式参数n1n2n3n4ns1ns2nn1nn2nextk1k2k3pvp实值464508077456pvp形式参数aptwefrfkpk实值aptwefrfkpk9) 调用rprf函数求2点的反作用力。形式参数n1n2ns1ns2nn1nn2nexfk1k2pvpaptwefrfkpk实值329040032pvpaptwefrfkpk10）调用barf函数求1点的反作用力。形式参数n1ns1nn1k1papefrtb实 值1021papefr&tb四、程序中主要标识符说明： n:关键点，k:构件号，r：距离，gam：关键点位置角度，m：装配模式
9、，ns：质心，nn：外力作用点，fr：运动副反力，bt：反力方向fk：内移动副反力，pk：内移动副反力作用点，fe：工艺阻力，tb：平衡力矩，extf（）：工艺阻力函数，nexf：工艺阻力作用点，dr：度转化弧度，sm:质量，sj:转动惯量，Td：驱动力矩，Tr：阻力矩，E：盈亏功,b:不均匀系数，Jf：飞轮转动惯量五、飞轮转动惯量的计算方法：（1）一周期内驱动力矩功等于阻力功，所以有：t*Td=1/2*(Tro+Tr1)+1/2*(Tr1+Tr2)+1/2*(Trn-1+Trn)因为Trn= Tro，所以由上式可得：Td=/tTri=1/nTri（2）间隔i-1、i内的盈亏功变化量：=Td-
10、1/2*(Tri+Tri-1)（3）计算各点的盈亏功i:i=i-1+（4）找出最大和最小盈亏功：max,min（5）计算飞轮转动惯量Jf：Jf=（max-min）/W六、自编程序及运行结果1)运动分析方案a程序：#include graphics.h #include subk.c #include draw.c main()static double p202,vp202,ap202,del;static double t10,w10,e10,pdraw370,vpdraw370,apdraw370;static int ic; double r12,r45,r34;double r2,vr2,ar2;double pi,dr;int i;FILE *fp; char *m=p,vp,ap;r12=0.1;r45=0.15; r34=0.75; pi=4.0*atan(1.0); w1=-2*pi;
