機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)--牛頭刨床設(shè)計(jì)

1、<p>　　機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書</p><p><b>　?。ń馕龇ǎ?lt;/b></p><p>　　題目名稱 牛頭刨床設(shè)計(jì)</p><p><b>　　專業(yè)班級 </b></p><p><b>　　學(xué) 號 </b></p><p

2、><b>　　學(xué)生姓名 </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師 </b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書 1</p>&

3、lt;p>　　目錄 2</p><p>　　一、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目及要求 3</p><p>　　1.1題目簡介

4、 3</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求 3</p><p>　　1.3設(shè)計(jì)任務(wù) 4

5、 </p><p>　　二 總體分析 5

6、 </p><p>　　三、連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 5</p><p>　　3.1工作原理 6</p><p>　　3.2連桿機(jī)

7、構(gòu)對比 7</p><p>　　3.3機(jī)構(gòu)運(yùn)動尺寸 8</p><p>　　3.4導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析

8、 10</p><p>　　3.5 建模仿真 13</p><p>　　四、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 13</p><p>　　1.擺角關(guān)

9、系 15 </p><p>　　4.2.凸輪廓線方程 17</p><p>　　4.3 機(jī)架的確定

10、 19</p><p>　　4.3.1 壓力角的計(jì)算 20 </p><p>　　4.3.2 a r 的求取 21</p><p>　　4.

11、4 理論廓線 21</p><p>　　4.5 滾子圓的確定 22</p><p>　　4.6 建模仿真

12、 23</p><p>　　五、小結(jié) 24</p><p>　　六 參考文獻(xiàn) 24<

13、;/p><p><b>　　附錄 </b></p><p>　　一 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目及要求</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)題目簡介</p><p>　　牛頭刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金屬切削機(jī)床，多用于單件或小批量生產(chǎn)。為了適用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工，要求主執(zhí)行構(gòu)件—刨刀能以數(shù)種不同速度、不同行

14、程和不同起始位置作水平往復(fù)直線移動，且切削時刨刀的移動速度低于空行程速度，即刨刀具有急回現(xiàn)象。刨刀可隨小刀架作不同進(jìn)給量的垂直進(jìn)給；安裝工件的工作臺應(yīng)具有不同進(jìn)給量的橫向進(jìn)給，以完成平面的加工，工作臺還應(yīng)具有升降功能，以適應(yīng)不同高度的工件加工。</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求</p><p>　　電動機(jī)軸與曲柄軸2平行，刨刀刀刃D點(diǎn)與鉸鏈點(diǎn)C的垂直距離為50mm，使用壽命10年

15、，每日一班制工作，載荷有輕微沖擊。允許曲柄2轉(zhuǎn)速偏差為±5％。要求導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的最大壓力角應(yīng)為最小值；凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角應(yīng)在許用值[α]之內(nèi)，擺動從動件9的升、回程運(yùn)動規(guī)律均為等加速等減速運(yùn)動。執(zhí)行構(gòu)件的傳動效率按0.95計(jì)算，系統(tǒng)有過載保護(hù)。按小批量生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.3  設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　1、根據(jù)牛

16、頭刨床的工作原理，擬定2～3個其他形式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（連桿機(jī)構(gòu)），并對這些機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析對比。2、根據(jù)給定的數(shù)據(jù)確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸。并將設(shè)計(jì)結(jié)果和步驟寫在設(shè)計(jì)說明書中。3、用軟件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動仿真，并畫出輸出機(jī)構(gòu)的位移、速度、和加速度線圖。。4、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)所給定的已知參數(shù)，確定凸輪的基本尺寸（基圓半徑ro、機(jī)架lO2O9和滾子半徑rr），并將運(yùn)算結(jié)果寫在說明書中。

17、將凸輪機(jī)構(gòu)放在直角坐標(biāo)系下，在軟件中建模，畫出凸輪機(jī)構(gòu)的實(shí)際廓線，打印出從動件運(yùn)動規(guī)律和凸輪機(jī)構(gòu)仿真模型。要求將從動件運(yùn)動規(guī)律的IF函數(shù)語句寫在說明書內(nèi)。5、編寫設(shè)計(jì)說明書一份。應(yīng)包括設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)計(jì)算過程等。</p><p><b>　　二 總體分析</b></p><p>　　根據(jù)題目要求設(shè)計(jì)可分為兩大塊：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。</p&

18、gt;<p>　　導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可分為以下幾個步驟：1通過對比確定連桿機(jī)構(gòu)。2根據(jù)要求確定機(jī)構(gòu)各部分的尺寸。3分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律，用解析法計(jì)算出刨刀運(yùn)動的速度加速度。4導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)分析。5 建模仿真。</p><p>　　凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可分為以下幾個步驟：1因?yàn)閿[桿做等加速等減速運(yùn)動，將凸輪廓線分為推程等加速段，推程等減速段，遠(yuǎn)休止段，回程加速段，回程減速段，近休止段。2根據(jù)運(yùn)動規(guī)律計(jì)算出各個運(yùn)

19、動階段擺桿擺角與凸輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系式。 3通過旋轉(zhuǎn)矩陣法寫出凸輪廓線方程的通式并將擺角帶入通式，求出各個運(yùn)動階段的廓線方程。4根據(jù)廓線方程可求出壓力角與凸輪轉(zhuǎn)角 基圓半徑 機(jī)架的關(guān)系式，再根據(jù)c程序求出合理的基圓半徑和機(jī)架，最終確定凸輪廓線方程。6求解滾子圓半徑和凸輪實(shí)際廓線。7建模仿真。</p><p><b>　　三 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</b></p><p><b

20、>　　3.1 工作原理</b></p><p>　　牛頭刨床是一種靠刀具的往復(fù)直線運(yùn)動及工作臺的間歇運(yùn)動來完成工件的平面切削加工的機(jī)床。圖1為其參考示意圖。電動機(jī)經(jīng)過減速傳動裝置（皮帶和齒輪傳動）帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu)（導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)）完成刨刀的往復(fù)運(yùn)動和間歇移動。刨床工作時，刨頭6由曲柄2帶動右行，刨刀進(jìn)行切削，稱為工作行程。在切削行程H中，前后各有一段0.05H的空刀距離，工作阻力F為常數(shù)；刨刀左

21、行時，即為空回行程，此行程無工作阻力。在刨刀空回行程時，凸輪8通過四桿機(jī)構(gòu)帶動棘輪機(jī)構(gòu)，棘輪機(jī)構(gòu)帶動螺旋機(jī)構(gòu)使工作臺連同工件在垂直紙面方向上做一次進(jìn)給運(yùn)動，以便刨刀繼續(xù)切削。</p><p>　　3.2 連桿機(jī)構(gòu)對比</p><p><b>　　第一個方案</b></p><p>　　采用偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)簡單，能承受較大荷載，但存在較大缺

22、點(diǎn)。需要較長的曲柄，機(jī)構(gòu)所需活動空間較大，隨著行程速比系數(shù)K增大，壓力角增大，傳力特性變差。</p><p><b>　　第二個方案</b></p><p>　　導(dǎo)桿滑塊處沖擊振動較大，零件易磨損，維護(hù)較難，對設(shè)備要求較高，導(dǎo)致成本增加。</p><p><b>　　第三個方案</b></p><p&g

23、t;　　傳力特性好，機(jī)構(gòu)所需空間小，急回特性明顯，從動件在沖程中速度變化緩慢。</p><p>　　終上所述，方案三最合理。</p><p><b>　　3.3機(jī)構(gòu)運(yùn)動尺寸</b></p><p><b>　　機(jī)構(gòu)簡圖：</b></p><p><b>　　圖1</b><

24、/p><p>　　機(jī)構(gòu)尺寸的確定（如圖2）：</p><p>　　根據(jù)原始數(shù)據(jù)，行程速比系數(shù)K=1.34， 圖2</p><p>　　則原動件桿4的極位夾角 </p><p>　　曲柄2 曲柄2 </p><p><b>　　工作行程</b></p><

25、p><b>　　導(dǎo)桿4 </b></p><p><b>　　連桿 </b></p><p>　　H的確定：根據(jù)已知條件可知，要求導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的最大壓力角具有最小值，可以證明只有當(dāng)滑塊E的移動路徑中心線放在D2D4的中點(diǎn)時最大壓力角才可具有最小值 。</p><p>　　設(shè)壓力角為β，有，。最大壓力角2.35度。&

26、lt;/p><p>　　3.4 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析</p><p><b>　　圖3</b></p><p>　　設(shè)連桿ED長c，導(dǎo)桿DB長d，曲柄長a,機(jī)架AB長b。 ........................................... 1</p><p>　　.................

27、............................2</p><p>　　.............................................3</p><p>　　1,2,3聯(lián)立解得（時間t由x表示）</p><p><b>　　其圖像為：</b></p><p>　　位移s對時間x求一階導(dǎo)

28、得速度：</p><p>　　速度v對時間x求導(dǎo)得加速度=</p><p><b>　　其圖像為：</b></p><p><b>　　3.5 建模仿真</b></p><p>　　在proe中建模仿真，求出其位移，速度，加速度。</p><p><b>　　位移圖

29、像</b></p><p><b>　　速度圖像</b></p><p><b>　　加速度圖像</b></p><p>　　可以看出仿真結(jié)果和計(jì)算結(jié)果一致，設(shè)計(jì)滿足要求。</p><p><b>　　四、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>

30、;<b>　　機(jī)構(gòu)簡圖：</b></p><p><b>　　圖4</b></p><p><b>　　4.1 擺角關(guān)系</b></p><p>　　選推桿的運(yùn)動規(guī)律為二次多項(xiàng)式運(yùn)動規(guī)律，即等加速等減速運(yùn)動規(guī)律。</p><p>　　設(shè)推程角，回程角，遠(yuǎn)休止角，擺桿轉(zhuǎn)過角度，凸

31、輪轉(zhuǎn)過角度，凸輪角速度，機(jī)架長a，基圓半徑r。</p><p>　　設(shè)擺桿的角加速度為，在推程加速段有：</p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　　同理可求出其它運(yùn)動階段表達(dá)式為：</p><p>　　推程減速段： ()</p><p>　　遠(yuǎn)休止區(qū)： （）<

32、/p><p><b>　　回程加速區(qū)：（）</b></p><p>　　減速區(qū)： （）</p><p>　　近休止區(qū)： （ ）</p><p>　　4.2 凸輪廓線方程</p><p>　　如圖4 設(shè)起始擺角：</p><p>　　凸輪與擺桿在B1處接觸，知<

33、;/p><p><b>　　由反轉(zhuǎn)法得</b></p><p>　　聯(lián)立求的廓線方程公式</p><p>　　帶入擺桿擺角得輪廓線方程即從動件運(yùn)動規(guī)律（if函數(shù)語句）：</p><p><b>　　推程加速區(qū)：if </b></p><p><b>　　()</b

34、></p><p>　　推程減速區(qū)：if </p><p><b>　　遠(yuǎn)休止區(qū)：if </b></p><p>　　回程加速區(qū)：if </p><p><b>　　減速區(qū)：if </b></p><p><b>　　近休止區(qū)：if </b>

35、</p><p>　　4.3 機(jī)架的確定</p><p>　　圖5 圖6</p><p>　　4.3.1壓力角的計(jì)算</p><p>　　凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角應(yīng)在許用值[α]之內(nèi)，兩個單位向量n，v的夾角為壓力角α。如圖 5 </p><p>

36、　　凸輪廓線的切線所在的單位向量t：</p><p><b>　　其中</b></p><p>　　將t旋轉(zhuǎn)90度的法向量n：</p><p>　　再將n旋轉(zhuǎn)到與擺桿接觸的B1點(diǎn) 如圖6：</p><p>　　擺桿所在的單位向量i：</p><p>　　擺桿速度所在的單位向量與擺桿垂直v：<

37、/p><p>　　可求的壓力角的余弦：</p><p>　　將廓線方程各個區(qū)段對凸輪轉(zhuǎn)角求導(dǎo)：</p><p><b>　　在推程加速區(qū)：</b></p><p><b>　　在推程減速區(qū)</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p>

38、<p><b>　　遠(yuǎn)休止區(qū)：</b></p><p>　　a Cos[?]-L Cos[?-?+?]</p><p>　　-a Sin[?]-L Sin[?-?+?]</p><p><b>　　回程加速區(qū)：</b></p><p><b>　　回程減速區(qū)：</b>

39、;</p><p><b>　　近休止區(qū)：</b></p><p>　　a Cos[?]-L Cos[?-?]</p><p>　　-a Sin[?]+L Sin[?-?]</p><p><b>　　將導(dǎo)數(shù)代入方程：</b></p><p><b>　　得：<

40、;/b></p><p>　　， 是一個關(guān)于機(jī)架a，基圓半徑r，凸輪轉(zhuǎn)角的一個函數(shù)不等式，當(dāng)任意給定一組a，r都要保證在其運(yùn)動轉(zhuǎn)角內(nèi)的壓力角小于許用壓力角30度。</p><p>　　4.3.2 a，r的求?。?lt;/p><p>　　用c程序計(jì)算合理的a，r。以推程加速段為例（0<<0.65）說明程序的工作原理，任取a1，r1將其帶入壓力角公式

41、。為了減少計(jì)算量，將凸輪轉(zhuǎn)角分成0.01弧度每份，對凸輪轉(zhuǎn)角每隔0.01弧度計(jì)算一次壓力角的值（共計(jì)算65次）,判斷是否滿足公式，若都滿足則a1，r1在推程加速段符合要求，同樣在后面的運(yùn)動階段做相同的判斷，如果在所有的運(yùn)動階段都滿足壓力角條件，則a1，r1合格。然后進(jìn)行下一組a，r的判斷。根據(jù)此程序可計(jì)算出所有位置的壓力角。程序見附錄1。</p><p><b>　　程序運(yùn)行結(jié)果：</b>&

42、lt;/p><p>　　4.4 凸輪理論廓線</p><p>　　在上述合理解中選取a=150 r=50；在matlab中畫出廓線圖。繪圖程序見附錄2。</p><p><b>　　4.5滾子圓的確定</b></p><p>　　為了防止凸輪實(shí)際廓線產(chǎn)生過度切割并減小應(yīng)力集中和磨損，應(yīng)保證凸輪實(shí)際廓線的最小曲率半徑大于滾子圓

43、半徑。</p><p>　　凸輪廓線上任意一點(diǎn)曲率半徑計(jì)算公式：</p><p>　　由圖輪廓線可以看出最小曲率半徑在推程減速段，所以只需求推成減速段的最小曲率半徑。</p><p><b>　　帶入數(shù)值畫出圖像：</b></p><p>　　由圖像可知在=0.65處取最小，解得=84.34mm。</p>

44、<p>　　滾子半徑R=0.1*r=5mm 顯然小于最小曲率半徑84.34 mm</p><p>　　在proe中繪制出凸輪廓線：</p><p><b>　　曲線直角坐標(biāo)方程：</b></p><p><b>　　推程等加速段：</b></p><p>　　x=150*sin(122.

45、5+37.5*t)+124*sin(18+30*(-160+(122.5+37.5*t))*(-160+(122.5+37.5*t))/5625-(122.5+37.5*t)) y=150*cos(122.5+37.5*t)-124*cos(18+30*(-160+(122.5+37.5*t))*(-160+(122.5+37.5*t))/5625-(122.5+37.5*t))</p><p><b&g

46、t;　　z = 0</b></p><p><b>　　推程等減速段： </b></p><p>　　x=150*sin(85+37.5*t)+124*sin(18+15-30*(-85+(85+37.5*t))*(-85+(85+37.5*t))/5625-(85+37.5*t)) y=150*cos(85+37.5*t)-124*cos(18+15-

47、30*(-85+(85+37.5*t))*(-85+(85+37.5*t))/5625-(85+37.5*t))</p><p><b>　　z = 0</b></p><p><b>　　遠(yuǎn)休止段：</b></p><p>　　x=150*sin(160+200*t)+124*sin(18-(160+200*t))<

48、;/p><p>　　y=150*cos(160+200*t)-124*cos(18-(160+200*t))</p><p><b>　　z = 0</b></p><p><b>　　回程加速段：</b></p><p>　　x=150*sin(37.5*t)+124*sin(18+30*(37.5*

49、t)*(37.5*t)/5625-(37.5*t))</p><p>　　y=150*cos(37.5*t)-124*cos(18+30*(37.5*t)*(37.5*t)/5625-(37.5*t))</p><p><b>　　z = 0</b></p><p><b>　　回程減速段：</b></p>

50、<p>　　x=150*sin(37.5+37.5*t)+124*sin(18+15-30*(75-(37.5+37.5*t))*(75-(37.5+37.5*t))/5625-(37.5+37.5*t))</p><p>　　y=150*cos(37.5+37.5*t)-124*cos(18+15-30*(75-(37.5+37.5*t))*(75-(37.5+37.5*t))/5625-(37.5+

51、37.5*t))</p><p><b>　　z = 0 </b></p><p><b>　　近休止段：</b></p><p>　　x=150*sin(75+10*t)+124*sin(18+15-(75+10*t))</p><p>　　y=150*cos(75+10*t)-124*cos(1

52、8+15-(75+10*t))</p><p><b>　　z = 0 </b></p><p>　　將理論廓線像內(nèi)偏移滾子圓的半徑5mm得到實(shí)際廓線：</p><p><b>　　4.6凸輪建模仿真</b></p><p>　　在proe中建模仿真的其運(yùn)動規(guī)律圖像</p><p

53、><b>　　位移圖像</b></p><p><b>　　速度圖像</b></p><p><b>　　加速度圖像</b></p><p>　　由其運(yùn)動規(guī)律圖像可以看出凸輪滿足實(shí)際要求。</p><p><b>　　五 小結(jié)</b></p&g

54、t;<p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)，對牛頭刨床的工作原理及其內(nèi)部的傳動機(jī)構(gòu)以及機(jī)構(gòu)選型、運(yùn)動方案的確定以及對導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析有了初步詳細(xì)的了解，在此期間，也熟練了AutoCAD，proe和mathmatic，matlab的使用。更最重要的是讓我們鞏固了專業(yè)知識，對我們以后的工作很有幫助。</p><p><b>　　六 參考文獻(xiàn)</b></p><p>

55、;　　機(jī)械原理 馮鑒 何俊 西南交通大學(xué)出版社</p><p>　　高等數(shù)學(xué) 田俐萍 曹思越 西南交通大學(xué)出版社</p><p>　　Pro/Mechanism Wildfire 5.0機(jī)構(gòu)/運(yùn)動分析 二代龍營工作室 清華大學(xué)出版社</p><p>　　Pro/ENGINEER動態(tài)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真 林清安 電子工業(yè)出版社</p><p

56、>　　C程序設(shè)計(jì)（第三版） 譚浩強(qiáng) 清華大學(xué)出版社</p><p>　　C程序設(shè)計(jì)教程 胡桂珍 王萱 楊華莉 易慶萍 西南交通大學(xué)出版社</p><p><b>　　附錄1</b></p><p>　　以下是判斷程序(50<a<200,20<r<100)：</p><p>　　/*

57、 Note:Your choice is C IDE */</p><p>　　#include "stdio.h"</p><p>　　#include "math.h"</p><p>　　double l=124.0; </p><p>　　void main()</p><

58、p><b>　　{</b></p><p>　　double f ( double a, double r); </p><p>　　double f1( double a,double r,double x); </p><p>　　double f2( double a,double r,double x);</p>

59、;<p>　　double f3( double a,double r, double x);</p><p>　　double f4( double a,double r, double x);</p><p>　　double f5( double a,double r, double x);</p><p>　　double f6( do

60、uble a,double r, double x);</p><p>　　int n=0,n1=0,n2=0,n3=0,n4=0,n5=0,n6=0,gesu=0,i,i1,j1,k=0,k1=0,k2=0,m;</p><p>　　double a,r,x,xuyong=0.72,tcj=1.308,t,A[70]={0},zi,F[2][7000],a1,r1;</p>

61、<p>　　for (a=50.0;a<=200.0;a=a+1.0)</p><p>　　{for (r=20.0;r<=100.0;r=r+1.0)</p><p>　　{ t=f(a,r); /* 判斷a，r是否滿足 */</p><p>　　if(t) continue;</p>&

62、lt;p>　　gesu=gesu+1; </p><p>　　for (x=0.0,i=0,m=0;x<=(0.65);x=x+0.01) /* 壓力角是否滿足推程減速段 */</p><p>　　{ zi= f2(a,r,x+(tcj/2));</p><p>　　if (zi<xuyo

63、ng) break;</p><p><b>　　m=m+1; </b></p><p>　　if (m==65){ F[0][k]=a;F[1][k++]=r;</p><p>　　n2=n2+1;}}</p><p><b>　　}}</b></p><p>　　f

64、or (k1=0;k1<k;k1++) /* 壓力角是否滿足推程加速段 */</p><p>　　{ for (x=0.0,i1=0;x<=(0.65);x=x+0.01)</p><p>　　{ a1=F[0][k1]; r1=F[1][k1];</p><p>　　zi= f1(a1,r1,x);</p&g

65、t;<p>　　A[i1++]=zi; }</p><p>　　for (j1=0,m=1;j1<i1;j1++)</p><p>　　{ if (A[j1]<xuyong)</p><p><b>　　m=m*0; }</b></p><p>　　if (m==1){F[0][k2]=a

66、1;F[1][k2++]=r1 ;</p><p>　　n1=n1+1;}}</p><p>　　for (k1=0,k=0;k1<k2;k1++) /* 壓力角是否滿足遠(yuǎn)休止段 */</p><p>　　{ for (x=0.0,i1=0;x<=(0.03);x=x+0.01)</p><p&g

67、t;　　{ a1=F[0][k1]; r1=F[1][k1];</p><p>　　zi= f3(a1,r1,(x+1.31));</p><p>　　A[i1++]=zi; }</p><p>　　for (j1=0,m=1;j1<i1;j1++)</p><p>　　{ if (A[j1]<xuyong)</p>

68、<p><b>　　m=m*0; }</b></p><p>　　if (m==1){F[0][k]=a1;F[1][k++]=r1 ;</p><p>　　n3=n3+1;}}</p><p>　　for (k1=0,k2=0;k1<k;k1++) /* 壓力角是否滿足回程加速段

69、*/</p><p>　　{ for (x=0.0,i1=0;x<=(0.65);x=x+0.01)</p><p>　　{ a1=F[0][k1]; r1=F[1][k1];</p><p>　　zi= f4(a1,r1,(x+1.484));</p><p>　　A[i1++]=zi; }</p><p>　

70、　for (j1=0,m=1;j1<i1;j1++)</p><p>　　{ if (A[j1]<xuyong)</p><p><b>　　m=m*0; }</b></p><p>　　if (m==1){F[0][k2]=a1;F[1][k2++]=r1 ;</p><p>　　n4=n4+1;}}

71、</p><p>　　for (k1=0,k=0;k1<k2;k1++) /* 壓力角是否滿足推程加速段 */</p><p>　　{ for (x=0.0,i1=0;x<=(0.65);x=x+0.01)</p><p>　　{ a1=F[0][k1]; r1=F[1][k1];</p><p&

72、gt;　　zi= f5(a1,r1,(x+2.138));</p><p>　　A[i1++]=zi; }</p><p>　　for (j1=0,m=1;j1<i1;j1++)</p><p>　　{ if (A[j1]<xuyong)</p><p><b>　　m=m*0; }</b></p&

73、gt;<p>　　if (m==1){F[0][k]=a1;F[1][k++]=r1 ;</p><p>　　n5=n5+1;}}</p><p>　　for (k1=0,k2=0;k1<k;k1++) /* 壓力角是否滿足回程減速段 */</p><p>　　{ for (x=0.0,i1=0;x<=

74、(0.03);x=x+0.01)</p><p>　　{ a1=F[0][k1]; r1=F[1][k1];</p><p>　　zi= f6(a1,r1,(x+2.80));</p><p>　　A[i1++]=zi; }</p><p>　　for (j1=0,m=1;j1<i1;j1++)</p><p>

75、　　{ if (A[j1]<xuyong)</p><p><b>　　m=m*0; }</b></p><p>　　if (m==1){F[0][k2]=a1;F[1][k2++]=r1 ;</p><p>　　n6=n6+1;}}</p><p>　　for (i=0;i<k2;i++)</p

76、><p>　　printf (" %.0lf,%.0lf ",F[0][i],F[1][i]); </p><p>　　printf (" \n ");</p><p>　　printf (" 有a r ");</p><p>　　printf (" %d "

77、,gesu); </p><p>　　printf (" 滿足推程減速段 ");</p><p>　　printf (" %d ",n2); </p><p>　　printf (" 滿足推程加速段 ");</p><p>　　printf (" %d &qu

78、ot;,n1); </p><p>　　printf (" 滿足近休止段 ");</p><p>　　printf (" %d ",n3); </p><p>　　printf (" 滿足回程加速段 ");</p><p>　　printf (" %d &q

79、uot;,n4);</p><p>　　printf (" 滿足回程減速段 ");</p><p>　　printf (" %d ",n5); </p><p>　　printf (" 滿足遠(yuǎn)休止段 ");</p><p>　　printf (" %d &

80、quot;,n6); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　double f(double a, double r) /* 符合條件的a， r 的子程序*/</p><p>　　{ double l=124.0,k;</p><p>　　if (a+r>l&

81、&a-r<l&&r<a)</p><p><b>　　k=0;</b></p><p>　　else k=1 ;</p><p>　　return (k); }</p><p>　　double f1(double a,double r,double x) /*推程加速段的壓

82、力角子程序 */</p><p>　　{ double d,d1,d2,N,n1,n2,zdj=0.262,tcj=1.308; </p><p>　　double dx,dy,yuxuan,baij,qsj;</p><p>　　d=(a*a+l*l-r*r)/(2*a*l);</p><p>　　qsj=acos(d);</p>

83、;<p>　　baij=(2*zdj*x*x)/(tcj*tcj);</p><p>　　dx=(a*cos(x))-l*(1-(4*zdj*x)/(tcj*tcj))*cos(x-qsj-(baij));</p><p>　　dy=((-a)*sin(x))-l*((-1)+(4*zdj*x)/(tcj*tcj))*sin(x-qsj-(baij));</p>

84、<p>　　d1=(dx*dx)+(dy*dy);</p><p>　　N=sqrt(d1);</p><p>　　n1=dx*cos(x)-dy*sin(x);</p><p>　　n2=dx*sin(x)+dy*cos(x);</p><p>　　d2=n1*sin(qsj+baij)-n2*cos(qsj+baij);<

85、;/p><p>　　if (d2/N>0)</p><p>　　yuxuan=(d2/N);</p><p>　　else yuxuan=-(d2/N);</p><p>　　return (yuxuan);} </p><p>　　double f2(double a,double r,double x)

86、/*推程減速段的壓力角子程序 */</p><p>　　{ double d,d1,d2,N,n1,n2,zdj=0.262,tcj=1.308; </p><p>　　double dx,dy,yuxuan,baij,qsj;</p><p>　　d=(a*a+l*l-r*r)/(2*a*l);</p><p>　　qsj=acos(d);

87、</p><p>　　baij=zdj-((2*zdj*(tcj-x)*(tcj-x))/(tcj*tcj));</p><p>　　dx=(a*cos(x))+l*(-1+(4*zdj*(tcj-x))/(tcj*tcj))*cos(qsj+baij-x);</p><p>　　dy=((-a)*sin(x))-l*(1-(4*zdj*(tcj-x))/(tcj*

88、tcj))*sin(qsj+baij-x);</p><p>　　d1=(dx*dx)+(dy*dy);</p><p>　　N=sqrt(d1);</p><p>　　n1=dx*cos(x)-dy*sin(x);</p><p>　　n2=dx*sin(x)+dy*cos(x);</p><p>　　d2=n1*s

89、in(qsj+baij)-n2*cos(qsj+baij);</p><p>　　if (d2/N>0)</p><p>　　yuxuan=(d2/N);</p><p>　　else yuxuan=-(d2/N);</p><p>　　return (yuxuan); }</p><p>　　double

90、f3( double a,double r, double x)</p><p>　　{ double d,d1,d2,N,n1,n2,zdj=0.262; </p><p>　　double dx,dy,yuxuan,baij,qsj;</p><p>　　d=(a*a+l*l-r*r)/(2*a*l);</p><p>　　qsj=aco

91、s(d);</p><p><b>　　baij=zdj;</b></p><p>　　dx=(a*cos(x))-l*cos(-x+qsj+baij);</p><p>　　dy=((-a)*sin(x))-l*sin(-x+qsj+baij);</p><p>　　d1=(dx*dx)+(dy*dy);</p&

92、gt;<p>　　N=sqrt(d1);</p><p>　　n1=dx*cos(x)-dy*sin(x);</p><p>　　n2=dx*sin(x)+dy*cos(x);</p><p>　　d2=n1*sin(qsj+baij)-n2*cos(qsj+baij);</p><p>　　if (d2/N>0)<

93、/p><p>　　yuxuan=(d2/N);</p><p>　　else yuxuan=-(d2/N);</p><p>　　return yuxuan;}</p><p>　　double f4(double a,double r,double x) </p><p>　　{ double d,d1,d2,N,n1

94、,n2,zdj=0.262,hcj=1.308,tcj=1.308,yxzj=0.175; </p><p>　　double dx,dy,yuxuan,baij,qsj;</p><p>　　d=(a*a+l*l-r*r)/(2*a*l);</p><p>　　qsj=acos(d);</p><p>　　baij=zdj-((2*zdj*

95、(x-tcj-yxzj)*(x-tcj-yxzj))/(hcj*hcj));</p><p>　　dx=(a*cos(x))+l*(-1-(4*zdj*(x-tcj-yxzj))/(hcj*hcj))*cos(qsj+baij-x);</p><p>　　dy=((-a)*sin(x))-l*(1+(4*zdj*(x-tcj-yxzj))/(hcj*hcj))*sin(qsj+baij-x

96、);</p><p>　　d1=(dx*dx)+(dy*dy);</p><p>　　N=sqrt(d1);</p><p>　　n1=dx*cos(x)-dy*sin(x);</p><p>　　n2=dx*sin(x)+dy*cos(x);</p><p>　　d2=n1*sin(qsj+baij)-n2*cos(

97、qsj+baij);</p><p>　　if (d2/N>0)</p><p>　　yuxuan=(d2/N);</p><p>　　else yuxuan=-(d2/N);</p><p>　　return (yuxuan);}</p><p>　　double f5( double a,double r

98、, double x)</p><p>　　{ double d,d1,d2,N,n1,n2,zdj=0.262,hcj=1.308,tcj=1.308,yxzj=0.175; </p><p>　　double dx,dy,yuxuan,baij,qsj;</p><p>　　d=(a*a+l*l-r*r)/(2*a*l);</p><p>

99、;　　qsj=acos(d);</p><p>　　baij=(2*zdj*(tcj+yxzj+hcj-x)*(tcj+yxzj+hcj-x))/(hcj*hcj);</p><p>　　dx=(a*cos(x))-l*(1+(4*zdj*(-x+hcj+yxzj+tcj))/(hcj*hcj))*cos(x-qsj-(baij));</p><p>　　dy=((

100、-a)*sin(x))-l*((-1)-(4*zdj*(-x+hcj+yxzj+tcj))/(hcj*hcj))*sin(x-qsj-(baij));</p><p>　　d1=(dx*dx)+(dy*dy);</p><p>　　N=sqrt(d1);</p><p>　　n1=dx*cos(x)-dy*sin(x);</p><p>　　

101、n2=dx*sin(x)+dy*cos(x);</p><p>　　d2=n1*sin(qsj+baij)-n2*cos(qsj+baij);</p><p>　　if (d2/N>0)</p><p>　　yuxuan=(d2/N);</p><p>　　else yuxuan=-(d2/N);</p><p&g

102、t;　　return yuxuan;}</p><p>　　double f6( double a,double r, double x)</p><p>　　{ double d,d1,d2,N,n1,n2,zdj=0.262; </p><p>　　double dx,dy,yuxuan,baij,qsj;</p><p>　　d=(a

103、*a+l*l-r*r)/(2*a*l);</p><p>　　qsj=acos(d);</p><p><b>　　baij=0.0;</b></p><p>　　dx=(a*cos(x))-l*cos(x-qsj); </p><p>　　dy=((-a)*sin(x))+l*sin(x-qsj);</p>

104、<p>　　d1=(dx*dx)+(dy*dy);</p><p>　　N=sqrt(d1);</p><p>　　n1=dx*cos(x)-dy*sin(x);</p><p>　　n2=dx*sin(x)+dy*cos(x);</p><p>　　d2=n1*sin(qsj+baij)-n2*cos(qsj+baij);&l

105、t;/p><p>　　if (d2/N>0)</p><p>　　yuxuan=(d2/N);</p><p>　　else yuxuan=-(d2/N);</p><p>　　return yuxuan;}</p><p><b>　　附錄2</b></p><p>

106、　　Matlab 繪圖程序：</p><p>　　t=0:pi/100:0.208*pi;</p><p>　　x=150*sin(t)+124*sin(0.317+0.524*t.*t/1.711-t);</p><p>　　y=150*cos(t)-124*cos(0.317+0.524*t.*t/1.711-t);</p><p>　　

107、plot(x,y);</p><p>　　>> hold on;</p><p>　　>> t=0.208*pi:pi/100:0.416*pi;</p><p>　　x=150*sin(t)+124*sin(0.317+0.262-0.524*(1.308-t).*(1.308-t)/1.711-t);</p><p

108、>　　y=150*cos(t)-124*cos(0.317+0.262-0.524*(1.308-t).*(1.308-t)/1.711-t);</p><p>　　plot(x,y);</p><p><b>　　hold on;</b></p><p>　　>> t=0.416*pi:pi/100:0.472*pi;&l

109、t;/p><p>　　x=150*sin(t)+124*sin(0.317+0.262-t);</p><p>　　y=150*cos(t)-124*cos(0.317+0.262-t);</p><p>　　plot(x,y);</p><p><b>　　hold on;</b></p><p>

110、　　>> t=0.472*pi:pi/100:0.681*pi;</p><p>　　x=150*sin(t)+124*sin(0.317+0.262-0.524*(-1.308-0.055+t).*(-1.308-0.055+t)/1.711-t);</p><p>　　y=150*cos(t)-124*cos(0.317+0.262-0.524*(-1.308-0.055+

111、t).*(-1.308-0.055+t)/1.711-t);</p><p>　　plot(x,y);</p><p><b>　　hold on;</b></p><p>　　>> t=0.681*pi:pi/100:0.888*pi;</p><p>　　x=150*sin(t)+124*sin(0.3

112、17+0.524*(-1.308-1.308-0.055+t).*(-1.308-1.308-0.055+t)/1.711-t);</p><p>　　y=150*cos(t)-124*cos(0.317+0.524*(-1.308-1.308-0.055+t).*(-1.308-1.308-0.055+t)/1.711-t);</p><p>　　plot(x,y);</p>

113、<p>　　>> hold on;</p><p>　　t=0.888*pi:pi/100:2*pi;</p><p>　　x=150*sin(t)+124*sin(0.317-t);</p><p>　　y=150*cos(t)-124*cos(0.317-t);</p><p>　　plot(x,y);</