機械原理課程設(shè)計--鉸鏈?zhǔn)蕉跏狡扑闄C連桿機構(gòu)的運動分析

1、機械原理課程設(shè)計任務(wù)書（八）姓名 于長友 專業(yè) 液壓傳動與控制 班級 液壓09-1班 學(xué)號 0907240123 一、設(shè)計題目：鉸鏈?zhǔn)蕉跏狡扑闄C連桿機構(gòu)的運動分析二、系統(tǒng)簡圖：三、工作條件已知：各構(gòu)件尺寸及重心位置（構(gòu)件2的重心在，其余構(gòu)件的重心均位于構(gòu)件的中點），曲柄每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。四、原始數(shù)據(jù)連桿機構(gòu)的運動分析h1mm170100100094085010001250100011501960五、要求：1）選擇適當(dāng)比例尺畫出機構(gòu)簡圖。 2）用所學(xué)的計算機語言編寫程序，對機構(gòu)進行運動分析和受力分析，打印程序和計算結(jié)果。 3）畫出C點或D的位移、速度和加速度曲線。 4）編寫出設(shè)計說明書。指導(dǎo)教師：郝志

2、勇、席本強開始日期： 2011年 6月 25日 完成日期： 2011年 6月 29日目錄1. 設(shè)計任務(wù)及要求··············· 32. 數(shù)學(xué)模型的建立··············· 33. 程序框圖·······

3、83;············· 94. 程序清單及運行結(jié)果···········105. 設(shè)計總結(jié)·····················186.

4、 參考文獻·····················191、 設(shè)計任務(wù)及要求 已知：曲柄轉(zhuǎn)數(shù)，桿長，,，, , ，各構(gòu)件的中心位置,飛輪轉(zhuǎn)動慣量。 要求：1）選擇適當(dāng)比例尺畫出機構(gòu)簡圖。 2）用所學(xué)的計算機語言編寫程序，對機構(gòu)進行運動分析和受力分析，打印程序和計算結(jié)果。用程序設(shè)計機構(gòu)圖形動態(tài)顯示。 3）畫出C點或D的位移、速度和加速度曲線。 4）編寫出設(shè)計說明書2、數(shù)學(xué)模型的建立由以知可

5、以知道，建立如圖坐標(biāo)系:先以四桿做研究如圖四個向量組成封閉四邊形，于是有 （1） 按復(fù)數(shù)式可以寫成（2） 由于 根據(jù)（2）式中實部、虛部分別相等得 （3） （4）由（3）、（4）式聯(lián)立消去得 （5）令：,則（5）式可簡化為 （6）解得之 （7）由（3）、（4）式聯(lián)立消去得（8）令： （9）則（8）式可簡化為 （10）解得之 （11）將（3）（4）兩式同時對t求一階導(dǎo)數(shù)聯(lián)立得將（3）（4）兩式同時對t求一階導(dǎo)數(shù)聯(lián)立得同理對四桿進行研究，由圖可以知道，:如圖四個向量組成封閉四邊形，于是有 （12）按復(fù)數(shù)式可以寫成 （13）由于根據(jù)（13）式中實部、虛部分別相等得 （14） （15）由（14）、（1

6、5）式聯(lián)立消去得 （16）令：則（16）式可簡化為 （17）解得之 （18）由（14）、（15）式聯(lián)立消去得 （19）令： 則（19）式可簡化為 （20）解得之 （21）將（14）（15）兩式同時對t求一階導(dǎo)數(shù)聯(lián)立得將（14）（15）兩式同時對t求一階導(dǎo)數(shù)聯(lián)立得求C點的位移，速度，加速度：3、程序框圖 輸入 輸入 作循環(huán)，F(xiàn)or(i=0;i<N;i+)依次計算 計算 的結(jié)果分別存入數(shù)組或文件中按格式輸出所有計算結(jié)果初始化圖形系統(tǒng)繪制直角坐標(biāo)系 直角坐標(biāo)系下分別繪出C點的位移、速度、加速度曲線繪制出機構(gòu)動畫4、程序清單及運行結(jié)果#include "stdio.h"#in

7、clude "math.h"#include "stdlib.h"#include "conio.h"#include "graphics.h"#define pi 3.1415926515#define N 100void init_graph(void);void initview();void draw();floatsita1N+1,sita2N+1,sita3N+1,omigar2N+1,omigar3N+1,epsl2N+1,epsl3N+1;float lo2A=100,lAB=1250,lo4B=1

8、000,lo2o4=1372.40,n=17.80,ipsl1=0;main() int i,k;float l1,l2,m1,m2,n1,n2;float theta1,detat;float theta2,theta3,omiga2,omiga3,ipsl2,ipsl3,omiga1=2*pi*n/60; detat=2*pi/(N*omiga1);for(i=0;i<=N;i+) theta1=omiga1*detat*i; /*系數(shù)計算*/ l1=2* lo2A * lo4B*cos(theta1)-2* lo4B* lo2o4; m1=2* lo2A * lo4B*sin(th

9、eta1); n1= lo2A *lo2A+ lo4B*lo4B+ lo2o4 * lo2o4 - lAB * lAB -2* lo2A * lo2o4 *cos(theta1); l2=2* lo2A * lAB *cos(theta1)- lAB * lo2o4*2; m2=2* lo2A * lAB *sin(theta1); n2= lo4B * lo4B - lo2A * lo2A - lAB * lAB - lo2o4* lo2o4+2* lo2A * lo2o4*cos(theta1); /*計算轉(zhuǎn)角*/ theta2=asin(n2/sqrt(l2*l2+m2*m2)-asin

10、(l2/sqrt(l2*l2+m2*m2); theta3=asin(n1/sqrt(l1*l1+m1*m1)-asin(l1/sqrt(l1*l1+m1*m1); /*計算角速度*/ omiga2=omiga1*lo2A*sin(theta3-theta1)/(lAB*sin(theta2-theta3); omiga3=omiga1*lo2A*sin(theta1-theta2)/(lo4B*sin(theta3-theta2); /*計算角加速度*/ /*ipsl2*/ ipsl2=lo2A*ipsl1*sin(theta1-theta3)+lo2A*omiga1*omiga1*cos(

11、theta1-theta3); ipsl2+= lAB *omiga2*omiga2*cos(theta3-theta2)- lo4B *omiga3*omiga3; ipsl2=ipsl2/( lAB *sin(theta3-theta2); /*ispl3*/ ipsl3=-lo2A*ipsl1*sin(theta1-theta2)-lo2A ; ipsl3-=lAB*omiga2*omiga2-lo4B*omiga3*omiga3*cos(theta2-theta3); ipsl3=ipsl3/( lo4B *sin(theta2-theta3); /*計算結(jié)果存入數(shù)組中*/ sita1

12、i=theta1; sita2i=theta2; sita3i=theta3; omigar2i=omiga2; omigar3i=omiga3; epsl2i=ipsl2; epsl3i=ipsl3; /*輸出運算結(jié)果*/for(i=0;i<=N;i+)printf("i=%dn,sita1i=%ft,sita2i=%ft,sita3i=%ft,omigar2i=%ft,omgiar3i=%ft,epsl2i=%ft,epsl3i=%fnn",i,sita1i,sita2i,sita3i,omigar2i,omigar3i,epsl2i,epsl3i);init_g

13、raph();/*初始化圖形系統(tǒng)*/initview();/*建立坐標(biāo)系*/*畫構(gòu)件2的角位移、角速度、角加速度*/draw(sita2,150,25);setcolor(WHITE);setlinestyle(1,1,1);draw(omigar2,150,150);setcolor(RED);setlinestyle(2,1,1);draw(epsl2,150,50);/*畫構(gòu)件3的角位移、角速度、角加速度*/setcolor(YELLOW);draw(sita3,300,10);setcolor(WHITE);setlinestyle(1,1,1);draw(omigar3,300,10

14、0);setcolor(RED);setlinestyle(2,1,1);draw(epsl3,300,50);void init_graph()int gd=DETECT,gmode;initgraph(&gd,&gmode,"c:turboc2");void initview()int i,j,px,py; cleardevice(); setfillstyle(SOLID_FILL,BLUE); bar(100,0,500,479); setcolor(YELLOW); for(i=0;i<=1;i+) px=100; py=150+i*150;

15、 setcolor(YELLOW); line(px,py,px+300,py); line(px,py-100,px,py+100); line(px,py-100,px-3,py-100+5); line(px,py-100,px+3,py-100+5); line(px+300,py,px+300-5,py+3); line(px+300,py,px+300-5,py-3); setcolor(YELLOW); settextstyle(1,HORIZ_DIR,2); outtextxy(px+300,py,"t"); void draw(array,py,scale

16、)/*array要做圖的數(shù)組，py起始y位置，scale縱向放大倍數(shù)*/ float arrayN+1;int py,scale; int i; float f,x,y;moveto(100,200);for(i=0;i<=N;i+)x=100+300*i/N;y=py+arrayi*scale;lineto(x,y);數(shù)據(jù)顯示i=1i=97sita1i=6.094690 sita2i=0.799716 sita3i=1.985625 omigar2i=-0.132487 giar3i=-0.167939 epsl2i=-0.187394 epsl3i=0.218501i=98sita1

17、i=6.157522 sita2i=0.804957 sita3i=1.989702 omigar2i=-0.137684 omgiar3i=-0.161368 epsl2i=-0.170220 epsl3i=0.239030i=99sita1i=6.220354 sita2i=0.810096 sita3i=1.994140 omigar2i=-0.142356 omgiar3i=-0.154213 epsl2i=-0.152525 epsl3i=0.258742i=100sita1i=6.283185 sita2i=0.815106 sita3i=1.998916 omigar2i=-0.

18、146496 omgiar3i=-0.146496 epsl2i=-0.134408 epsl3i=0.277531圖象顯示設(shè)計總結(jié)這學(xué)期的最后一周，我們進行了機械原理課程設(shè)計。再過幾個禮拜我們就要進入大三了，開始正式的學(xué)習(xí)專業(yè)課。這次的課程設(shè)計使我對機械原理課程設(shè)計的設(shè)計思路、方法、步驟，有了一定的了解與認(rèn)識。剛開始時我認(rèn)為這很容易，但是到真正做時我才發(fā)現(xiàn)真的很難。需要很多的學(xué)科結(jié)合在一起使用。在結(jié)合的過程中我發(fā)現(xiàn)有很多的知識銜接不上。有時甚至寸步難行，有一種無從下手的感覺。但到后來隨著越來越熟悉的的使用，我的速度加快了很多，將很多的學(xué)科結(jié)合起來再也不會出現(xiàn)手忙腳亂的情況了。在這次的設(shè)計中我學(xué)到了很多東西，這些東西坐在教室里的我們無法去學(xué)會的，有些東西不是自己親身