牛頭刨床課程設(shè)計(jì)---牛頭刨床機(jī)構(gòu)的課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　機(jī)械原理</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　課程題目與目的……………………………</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)的題目</b></p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)的目的</b>&

2、lt;/p><p>　　機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介……………………………………</p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容……………………………………</p><p>　　3.1導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析</p><p>　　3.2導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析</p><p>　　3.3程序設(shè)計(jì)，速度，加速度</p><p><b>

3、　　3.4飛輪的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.5凸輪的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　總結(jié)與體悟…………………………………</p><p>　　1.1題目：牛頭刨床機(jī)構(gòu)的課程設(shè)計(jì)</p><p>　　目的：此課程設(shè)計(jì)主要以牛頭刨床為主要設(shè)計(jì)對(duì)象，并依據(jù)具體設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)分析與總結(jié)。

4、從中學(xué)到以下個(gè)知識(shí)與技能。</p><p>　　通過本次設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際去分析和解決與課程相關(guān)的工程問題，并進(jìn)一步鞏固和加深所學(xué)的理論知識(shí)</p><p>　　得到擬定運(yùn)動(dòng)方案的訓(xùn)練，并且有初步的機(jī)械選型與組合及確定傳動(dòng)方案的能力，培養(yǎng)開發(fā)和創(chuàng)新機(jī)械產(chǎn)品的能力。</p><p>　　掌握機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容，方法，步驟，并對(duì)運(yùn)動(dòng)分析與設(shè)計(jì)有一

5、個(gè)較完整的概念</p><p>　　進(jìn)一步提高運(yùn)算，繪圖，表達(dá)及運(yùn)用計(jì)算機(jī)和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力</p><p>　　通過編寫說明書，答辯與及課后思考，培養(yǎng)表達(dá)，歸納，總結(jié)和獨(dú)立思考的能力</p><p>　　通過以小組為單位，各人分工合作的路徑，有效鍛煉了集體意思及團(tuán)隊(duì)合作的能力。大大加深了對(duì)團(tuán)隊(duì)的理解與協(xié)作的理解</p><p>　　2

6、.1簡(jiǎn)介：牛頭刨床是一種用于平面切屑加工的機(jī)床，主要由齒輪機(jī)構(gòu)，導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)等組成（圖1-1所示及為其實(shí)物簡(jiǎn)圖）。如圖1-2所示即為本次課程設(shè)計(jì)的機(jī)型。電動(dòng)機(jī)通過減速裝置（圖中只畫出齒輪Z1 ，Z2）使曲柄2轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2-3-4-5-6帶動(dòng)刨頭6與刨刀作往復(fù)切屑運(yùn)動(dòng)。工作行程時(shí)，刨刀速度要穩(wěn)定，空回行程時(shí)，刨刀要快速退回，即要有機(jī)會(huì)作用。切屑階段刨刀應(yīng)近似勻速運(yùn)動(dòng)，以提高刨刀的使用壽命和工件的表面加工質(zhì)量。刀具與工作臺(tái)之

7、間的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，是由固結(jié)于軸O2上的凸輪驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)從動(dòng)件O7D和其他有關(guān)機(jī)構(gòu)（圖中未畫出）來完成的。為了減小機(jī)械的速度波動(dòng)，在曲柄軸O2上安裝一調(diào)速飛輪。切屑阻力圖1-2中。</p><p>　　此圖為牛頭刨床的實(shí)物簡(jiǎn)圖1-1</p><p>　　設(shè)計(jì)的牛頭刨床的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1-2：</p><p>　　桿長(zhǎng)LBC=135mm，搖桿擺動(dòng)角度為33°，行程速比系數(shù)為

8、K=1.44898，在運(yùn)動(dòng)分析中即以轉(zhuǎn)過75°為例分析。</p><p><b>　　圖1-2</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　牛頭刨床的設(shè)計(jì)具體參數(shù)如1-3圖所示： 圖1-3</p><p>　　輪O1與輪O2

9、為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其具體參數(shù)如下圖： </p><p>　　飛輪機(jī)構(gòu)的具體參數(shù)如下圖：</p><p>　　以上數(shù)據(jù)即為本次設(shè)計(jì)的參數(shù)的具體數(shù)值大小，在以下的具體計(jì)算以及具體分析運(yùn)動(dòng)過程中均以具體數(shù)值為基本。 </p><p>　　3.1導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析【當(dāng)曲柄位置為75°】</p><p><b>　?、偎俣?/p>

10、分析</b></p><p>　　由運(yùn)動(dòng)已知曲柄上A(A2，A3，A4)點(diǎn)開始，列兩構(gòu)件重合點(diǎn)間速度適量的方程，求構(gòu)件4上A點(diǎn)的速度vA4。因?yàn)?lt;/p><p>　　vA2=vA3=ω2lO2A=2xπn2/60xlO2A=2xπx60/60x0.11m/s=0.6908m/s</p><p>　　vA4 = vA3 +

11、 vA4A3</p><p>　　取極點(diǎn)p，按比例尺μv=0.005（m/s）/mm作速度圖（與機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖繪在同一圖樣上），如圖所示，并求出構(gòu)件4（3）的角速度ω4和構(gòu)件4上B點(diǎn)的速度vB以及構(gòu)件4與構(gòu)件3上重合點(diǎn)A的相對(duì)速度vA4A3。因?yàn)?lt;/p><p>　　vA4=μvPa4=0.005x124.11m/s=0.62m/s</p><p>　　Lo4A=48

12、3.65mm</p><p>　　ω4=vA4/lO4A=0.62/0.48365=1.283rad/s</p><p>　　vB=ω4lO4B=1.283x0.54=0.69m/s</p><p>　　vA4A3=μa4a3=0.005x58.37m/s=0.29185m/s</p><p>　　對(duì)構(gòu)件5上B、C點(diǎn)，列同一構(gòu)件兩點(diǎn)間的速度矢

13、量方程：</p><p>　　vC = vB + vCB </p><p>　　vC=μvPc=0.005x137.72m/s=0.69m/s</p><p>　　ω5=vCB/lBC=0.005x16.72/0.135=0.62rad/s</p><p><b>　?、诩铀俣确治?

14、lt;/b></p><p>　　由速度已知曲柄上A(A2 A3 A4)點(diǎn)開始，列兩構(gòu)件重合點(diǎn)間加速度矢量方程，求構(gòu)件4上A點(diǎn)的加速度aA4,因?yàn)椋?lt;/p><p>　　aA2=aA3=W2 lo2A =(2πn2 /60)Xlo2A =(2xπx60/60)x0.11m/s2 =4.34m/s2</p><p>　　an A4=W2 4lo4A=1.2832

15、x0.48365=0.796m/s2</p><p>　　a KA4A3=2W3VA4A3=2x1.283x0.29185=0.75m/s2</p><p>　　a N CB=W25 l CB=0.622x0.135=0.0519m/s2</p><p>　　a A4 =a NA4+a TA4=a A3+a KA4A3+a RA4A3</p><

16、p>　　取極點(diǎn)P’,按比例尺0.01(m/s2)/mm做加速度圖（與機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖和速度分析矢量繪在同一樣的圖上）如下圖所示，由影像原理求得構(gòu)件4上B點(diǎn)和質(zhì)心S4點(diǎn)的加速度aB和a S4,用構(gòu)件4上的A點(diǎn)的切向加速度a TA4求構(gòu)件4的角加速度度a4.</p><p>　　aA4= uap’a4’=0.01X136.76=1.3676m/s2</p><p>　　aB=uapb’=0.01

17、x152.69=1.53m/s2</p><p>　　a S4=0.5aB=0.5x1.53=0.76m/s2</p><p>　　a4=atA4/lo4A=0.01x111.21/0.43865=2.54rad/s2(順時(shí)針)</p><p>　　a C=a B + a CB + atCB</p><p>　　a C=uap’c’=0.01

18、x134.02=1.34m/s2</p><p>　　a5=atCB/lBC=0.01x71.3/0.135=5.281m/s2</p><p>　　當(dāng)曲柄為運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)析圖中B’C’即為122°時(shí)。</p><p><b>　　速度分析：</b></p><p><b>　?、偎俣确治?lt;/b>

19、</p><p>　　由運(yùn)動(dòng)已知曲柄上A(A2，A3，A4)點(diǎn)開始，列兩構(gòu)件重合點(diǎn)間速度適量的方程，求構(gòu)件4上A點(diǎn)的速度vA4。因?yàn)?lt;/p><p>　　vA2=vA3=ω2lO2A=2xπn2/60xlO2A=2xπx60/60x0.11m/s=0.6908m/s</p><p>　　vA4 = vA3 + vA4A3<

20、/p><p>　　取極點(diǎn)p，按比例尺μv=0.005（m/s）/mm作速度圖（與機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖繪在同一圖樣上），如圖所示，并求出構(gòu)件4（3）的角速度ω4和構(gòu)件4上B點(diǎn)的速度vB以及構(gòu)件4與構(gòu)件3上重合點(diǎn)A的相對(duì)速度vA4A3。</p><p>　　vA4=μvPa4=0.005x114.53m/s=0.57m/s</p><p>　　Lo4A=496.43mm</p&g

21、t;<p>　　ω4=vA4/lO4A=0.57/0.49643=1.154rad/s</p><p>　　vB=ω4lO4B=1.154x0.54=0.62m/s</p><p>　　vA4A3=μa4a3=0.005x28.88m/s=0.1444m/s</p><p>　　對(duì)構(gòu)件5上B、C點(diǎn)，列同一構(gòu)件兩點(diǎn)間的速度矢量方程：</p>

22、<p>　　vC = vB + vCB </p><p>　　vC=μPc=0.005x123.23m/s=0.62m/s</p><p>　　ω5=vCB/lBC=0.005x8.75/0.135=0.32rad/s</p><p><b>　?、诩铀俣确治觯?lt;/b></p&

23、gt;<p>　　由速度已知曲柄上A(A2 A3 A4)點(diǎn)開始，列兩構(gòu)件重合點(diǎn)間加速度矢量方程，求構(gòu)件4上A點(diǎn)的加速度aA4,因?yàn)椋?lt;/p><p>　　aA2=aA3=W2 lo2A =(2πn2 /60)Xlo2A =(2xπx60/60)x0.11m/s2 =4.34m/s2</p><p>　　an A4=W2 4lo4A=1.154x1.154x0.49643=0.

24、66m/s2</p><p>　　a KA4A3=2W3VA4A3=2x1.154x0.1444=0.33m/s2</p><p>　　a N CB=W25 l CB=0.32x0.32x0.135=0.013824m/s2</p><p>　　a A4 =a NA4+a TA4=a A3+a KA4A3+a RA4A3</p><p>　　

25、取極點(diǎn)P’,按比例尺0.01(m/s2)/mm做加速度圖（與機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖和速度分析矢量繪在同一樣的圖上）如下圖所示，由影像原理求得構(gòu)件4上B點(diǎn)和質(zhì)心S4點(diǎn)的加速度aB和a S4,用構(gòu)件4上的A點(diǎn)的切向加速度a TA4求構(gòu)件4的角加速度度a4.</p><p>　　aA4= uap’a4’=0.01X81.81=0.82m/s2</p><p>　　aB=uapb’=0.01x88.99=0.8

26、9m/s2</p><p>　　a S4=0.5aB=0.445m/s2</p><p>　　a4=atA4/lo4A=0.01x48.34/0.49643=0.974m/s2</p><p>　　a C=a B + a CB + atCB</p><p>　　a C=uap’c’=0.01x58.53=0.59m/s2</p>

27、<p>　　a5=atCB/lBC=0.01x67.75/0.135=5.02m/s2</p><p>　　以上兩種情況分別為曲柄轉(zhuǎn)過75°和122°時(shí)加速度與速度的瞬時(shí)分析，這種分析有助于后面的動(dòng)態(tài)靜力分析。取任意兩點(diǎn)的目的也是為了消除特殊性，使計(jì)算更為準(zhǔn)確。</p><p>　　3.2動(dòng)態(tài)靜力分析(當(dāng)曲柄位置為75°時(shí))</p>

28、<p>　　首先依據(jù)運(yùn)動(dòng)分析結(jié)果，計(jì)算構(gòu)件4的慣性力FI4（與aS4反向）、構(gòu)件4的慣性力矩MI4（與a4反向，逆時(shí)針）、構(gòu)件4的慣性力平移距離lhd（方位：右上）、構(gòu)件6的慣性力矩FI6（與aC反向）。</p><p>　　F14=m4aS4=aS4=×0.76=15.49N</p><p>　　M14=a4JS4=2.54×1.1N·m=2.79

29、N/m</p><p>　　Lh4==m=0.180m=180mm</p><p>　　FI6=m6aS6=aS6=×1.34N=95.617N</p><p>　　1.取構(gòu)件5、6基本桿組為示力體（如圖所示）</p><p>　　因構(gòu)件5為二力桿，只對(duì)構(gòu)件（滑塊）6做受力分析即可，首先列力平衡方程：</p><

30、p>　　FR65=—FR56 FR54=—FR45</p><p>　　FR16 + Fr + F16 + G6 + FR56=0</p><p>　　按比例尺μF=10N/mm作力多邊形，如圖所示，求出運(yùn)動(dòng)副反力FR16和FR56。倆圖均為桿件5，6的受力分析。</p><p>　　按比例尺10N/mm作里多邊形</

31、p><p>　　FR16=10×45.48=454.8N</p><p>　　FR56=10×710=7100N</p><p>　　對(duì)C點(diǎn)列力矩平衡方程：</p><p>　　FR16lx + F16yS6 = FryF + +G6xS6</p><p>　　Lx = =1590.860 mm&l

32、t;/p><p>　　取構(gòu)件3、4基本桿組為示力體（如圖所示）</p><p>　　首先取構(gòu)件4，對(duì)O4點(diǎn)列力矩平衡方程（反力FR54的大小和方向?yàn)橐阎蟪龇戳R34：</p><p>　　FR54=—FR45 FR34=—FR43</p><p><b>　　構(gòu)件4的受力分析</b></p

33、><p>　　FR54×lh1+FI4×lh2+G4×lh3﹣FR34lO4A=0</p><p>　　FR34= [7100x536.05+15.49x399.19+200x32.58]/483.65=7895.49N</p><p>　　再對(duì)構(gòu)件4列力平衡方程，按比例尺μF=10N/mm作力多邊形如圖所示。求出機(jī)架對(duì)構(gòu)件4的反力FR1

34、4：</p><p>　　FR54 + G4 + FI4 + FR34 + FR14=0</p><p>　　FR14=10X87.77=877.7N</p><p>　　取構(gòu)件2為示力體（如圖所示）</p><p>　　FR34=—FR43 FR32=—FR23</p><p&

35、gt;　　FR23+FR12=0 FR12=7889.73N</p><p>　　FR32×lh －Mb = 0</p><p>　　Mb=7889.73X99.35/1000=783.85N.m</p><p>　　當(dāng)曲柄位置為122°時(shí)的動(dòng)態(tài)靜力分析。</p><p>　　首先依據(jù)運(yùn)動(dòng)分析結(jié)果，計(jì)算構(gòu)件4

36、的慣性力FI4（與aS4反向）、構(gòu)件4的慣性力矩MI4（與a4反向，逆時(shí)針）、構(gòu)件4的慣性力平移距離lhd（方位：右上）、構(gòu)件6的慣性力矩FI6（與aC反向）。</p><p>　　F14=m4aS4=aS4=×0.445=9.07N</p><p>　　M14=a4JS4=0.974×1.1N·m=1.07N/m</p><p>　　

37、Lh4==m=0.180m=118mm</p><p>　　FI6=m6aS6=aS6=×0.59N=42.0998N</p><p>　　1.取構(gòu)件5、6基本桿組為示力體（如圖所示）</p><p>　　因構(gòu)件5為二力桿，只對(duì)構(gòu)件（滑塊）6做受力分析即可，首先列力平衡方程：構(gòu)件5.6的受力分析</p><p>　　構(gòu)件5.6的受力

38、簡(jiǎn)圖 </p><p>　　由于 FR65=—FR56 FR54=—FR45</p><p>　　FR16 + Fr + F16 + G6 + FR56=0</p><p>　　因此可以做出里多邊形：按比例尺μF=10N/mm作力多邊形，如圖所示，求出運(yùn)動(dòng)副反力FR16和FR56。</p><p>　

39、　FR16=10×32.89=328.9N</p><p>　　FR56=10×705.19=7051.9N</p><p>　　對(duì)C點(diǎn)列力矩平衡方程：</p><p>　　FR16lx + F16yS6 = FryF + +G6xS6</p><p>　　Lx = =2219.8 mm</p><

40、p>　　取構(gòu)件3、4基本桿組為示力體（如圖所示）</p><p>　　首先取構(gòu)件4，對(duì)O4點(diǎn)列力矩平衡方程（反力FR54的大小和方向?yàn)橐阎?，求出反力FR34：</p><p>　　FR54=—FR45 FR34=—FR43</p><p>　　FR54×lh1+FI4×lh2+G4×lh3﹣FR34lO4A

41、=0</p><p>　　FR34= [2051.9x538.66+9.07x277.24+200x18.67]/496.43=2239.04N</p><p>　　再對(duì)構(gòu)件4列力平衡方程，按比例尺μF=10N/mm作力多邊形如圖所示。求出機(jī)架對(duì)構(gòu)件4的反力FR14：</p><p>　　FR54 + G4 + FI4+ FR34+

42、FR14=0</p><p>　　FR14=10X49.67=496.7N</p><p>　　3.取構(gòu)件2為示力體（如圖所示）</p><p>　　FR34=—FR43 FR32=—FR23</p><p>　　FR23+FR12=0 FR12=</p><p>　　FR32×lh

43、 －Mb = 0</p><p>　　Mb=2239.04X107.23/1000=240.09N.m</p><p>　　以上數(shù)據(jù)即為曲柄轉(zhuǎn)過75°即122°時(shí)的動(dòng)態(tài)靜力分析。</p><p><b>　　3.3齒輪的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的作用通常是實(shí)現(xiàn)減速、增速和變速，有

44、時(shí)也用作實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換，并且在傳遞運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，將原動(dòng)機(jī)的輸出功率和轉(zhuǎn)矩傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 </p><p>　　通常要把原動(dòng)機(jī)的輸出運(yùn)動(dòng)傳給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，僅選用一種傳動(dòng)裝置或機(jī)構(gòu)的情況較少見，大多數(shù)情況是選擇若干種傳動(dòng)裝置或機(jī)構(gòu)合理地加以組合布置，構(gòu)成一個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工作要求。：</p><p>　　主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速nd=60r/min,執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動(dòng)件的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為nr，則傳動(dòng)裝

45、置系統(tǒng)的總傳動(dòng)比 </p><p>　　此輪具體參數(shù)如下圖：</p><p>　　所使用的是公制齒輪，齒輪模數(shù)m=6</p><p>　　分度圓直徑：d1=mz1=6x10=60mm</p><p>　　d2=mz2=6x40=240mm</p><p>　　中心距a= (d1 +d2)/2=150mm</p&g

46、t;<p>　　這樣就能保證倆齒輪按定傳動(dòng)比傳動(dòng)i=Z2/Z1=40/10=4</p><p>　　因?yàn)閚2=60r/min，則n1=240r/min.</p><p>　　所用的為公制齒輪，齒頂圓直徑da1=mz1+2ha*m=6x10+2x1x6=72mm,da2=mz2+2ha*m=240+2x1x6=252mm.齒根圓直徑df1=mz1-2ha*m-2mc* =6x1

47、0-2x1x6-2x6x0.25=45mm,df2=mz2-2ha*m-2mc*=6x40-2x1x6-2x6x0.25=225mm.</p><p>　　由以上計(jì)算數(shù)據(jù)可以做出齒輪完全嚙合時(shí)的裝配圖：</p><p><b>　　3.4程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　#define pai 3.1415926</p>&l

48、t;p>　　#include<math.h></p><p>　　#include<stdio.h></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　int i=0,Lo2a=110,Lbc=135,Lo2o4=380,Lo4b=540

49、,n=60,fr=7000,G6=700,G4=200,yf=80,</p><p>　　ys6=50,xs6=240,lx,lo4s4;</p><p>　　double Ox=290.82,Oy2=-148.44,Oy4=-528.44,Js4=1.2,a,b,Lo4a,bl,bc,jio4,jic,ji1,jij,ji2,ji3,</p><p><b&

50、gt;　　ji4,lo4c;</b></p><p>　　double Ax,Ay,Bx,By,Cx,H,J,Va,Vax,Vay,Vbx,Vby,V34,Va4x,Va4y,Va4,Vbc,Vb,Vc,W4,</p><p>　　aa2,aa2x,aa2y,aa4n,aa4t,aa4tx,aa4,aa4x,aa4y,a43k,a0,as4,ab,abx,aby,abcn,ab

51、ct,ac,fi6,f1</p><p>　　,g,fr56,fr56x,fr56y,fr16,Lx,fr45,ba4,fi4,fi4x,fi4y,jif1,jif2,mi4,lh4,lh5,lh1,lh2,lh3,mfi4,mg4,</p><p>　　mr54x,mr54y,fr34,fr34x,fr34y,fr14,fr14x,fr14y,fr12,fr32,fr32x,fr32y,

52、mb;</p><p><b>　　FILE *fp;</b></p><p>　　if((fp=fopen("file1","w"))==NULL)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("Can not ope

53、n this file.\n");</p><p><b>　　exit(0);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(i=0;i<360;i=i+2)</p><p><b>　　{</b></p><

54、p>　　J=i*pai/180;</p><p>　　Ax=Ox+cos(J)*Lo2a;</p><p>　　Ay=Oy2+sin(J)*Lo2a;</p><p><b>　　//求B點(diǎn)位置</b></p><p>　　Lo4a=sqrt((Ax-Ox)*(Ax-Ox)+(Ay-Oy4)*(Ay-Oy4));&

55、lt;/p><p>　　bl=Lo4b/Lo4a;</p><p>　　Bx=Ox-bl*(Ox-Ax);</p><p>　　By=Oy4+bl*(Ay-Oy4);</p><p><b>　　//c點(diǎn)位置</b></p><p>　　bc=sqrt(Lbc*Lbc-By*By);</p>

56、;<p><b>　　Cx=Bx-bc;</b></p><p><b>　　//速度分析</b></p><p>　　jij=asin(110.0/380.0);</p><p>　　Vax=sin(J)*2*pai*n/60*0.11;</p><p>　　Vay=cos(J)*

57、2*pai*n/60*0.11;</p><p>　　Va=sqrt(Vax*Vax+Vay*Vay);</p><p>　　a=fabs(Ax-Ox);</p><p>　　jio4=atan(a/(Ay-Oy4));</p><p>　　b=fabs(By);</p><p>　　jic=atan(b/bc);&l

58、t;/p><p>　　H=sin(jij)*2*Lo4b;</p><p><b>　　//進(jìn)程</b></p><p>　　if((J<=(pai+jij))||(J>=(2*pai-jij)))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(J

59、<=(pai+jij))ji1=fabs(J-pai/2)-jio4;</p><p>　　else ji1=fabs(J-2.5*pai)-jio4;</p><p>　　V34=Va*sin(ji1);</p><p>　　Va4x=Vax+V34*sin(jio4);</p><p>　　Va4=Va4x/(cos(jio4));

60、</p><p>　　if((J>pai/2)&&(J<pai+jij))</p><p>　　Va4y=sin(jio4)*Va4;</p><p>　　else Va4y=sin(-jio4)*Va4;}</p><p><b>　　//回程</b></p><p>

61、;<b>　　else </b></p><p>　　{ji1=fabs(J-3*pai/2)+jio4;</p><p>　　V34=Va*sin(ji1);</p><p>　　Va4x=Vax+V34*sin(jio4);</p><p>　　Va4=Va4x/(cos(jio4));</p><

62、;p>　　if((J>1.5*pai)&&(J<2*pai-jij))Va4y=sin(jio4)*Va4;</p><p>　　else Va4y=sin(-jio4)*Va4;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Vbx=bl*Va4x;</p><p>　

63、　Vby=bl*Va4y;</p><p>　　Vb=sqrt(Vbx*Vbx+Vby*Vby);</p><p>　　W4=Vb/0.54;</p><p>　　Vbc=fabs(Vby)/cos(jic);</p><p>　　if((J>=pai/2)||(J<=3*pai/2))</p><p>&

64、lt;b>　　{</b></p><p>　　if(By>0) Vc=cos(jio4)*Vb+sin(jic)*Vbc;</p><p>　　else Vc=cos(jio4)*Vb-sin(jic)*Vbc;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　els

65、e</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(By>0) Vc=cos(jio4)*Vb-sin(jic)*Vbc;</p><p>　　else Vc=cos(jio4)*Vb+sin(jic)*Vbc;</p><p><b>　　}</b>&l

66、t;/p><p>　　if(By==0) Vc=Vbx;</p><p>　　Vc=fabs(Vbx)/Vbx*Vc;</p><p><b>　　//加速度分析</b></p><p><b>　　//A點(diǎn)</b></p><p>　　aa2=2*2*pai*pai*n*n*0

67、.11/3600;</p><p>　　aa2x=cos(J+pai)*aa2;</p><p>　　aa2y=sin(J+pai)*aa2;</p><p>　　aa4n=W4*W4*Lo4a/1000;</p><p>　　a43k=2*W4*V34;</p><p>　　if((J>=0)&&

68、;(J<pai/2))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　a0=sin(pai/2-J-jio4)*aa2;</p><p>　　aa4t=a0-a43k;</p><p>　　aa4x=-sin(jio4)*aa4n-cos(jio4)*aa4t;</p><p>

69、;　　aa4y=sin(jio4)*aa4t-cos(jio4)*aa4n;</p><p>　　aa4=sqrt(aa4x*aa4x+aa4y*aa4y);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if ((J>=pai/2)&&(J<pai))</p><p>

70、;<b>　　{</b></p><p>　　a0=sin(J-pai/2-jio4)*aa2;</p><p>　　aa4t=a0-a43k;</p><p>　　aa4x=sin(jio4)*aa4n+cos(jio4)*aa4t;</p><p>　　aa4y=sin(jio4)*aa4t-cos(jio4)*aa

71、4n;</p><p>　　aa4=sqrt(aa4x*aa4x+aa4y*aa4y);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if ((J>=pai)&&(J<pai+jij))</p><p><b>　　{</b></p>

72、<p>　　a0=sin(J-pai/2-jio4)*aa2;</p><p>　　aa4t=a0-a43k;</p><p>　　aa4x=sin(jio4)*aa4n+cos(jio4)*aa4t;</p><p>　　aa4y=sin(jio4)*aa4t-cos(jio4)*aa4n;</p><p>　　aa4=sqr

73、t(aa4x*aa4x+aa4y*aa4y);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if ((J>=pai+jij)&&(J<3*pai/2))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　a0=sin(3*pai/2-J

74、+jio4)*aa2;</p><p>　　aa4t=a0+a43k;</p><p>　　aa4x=sin(jio4)*aa4n+cos(jio4)*aa4t;</p><p>　　aa4y=sin(jio4)*aa4t-cos(jio4)*aa4n;</p><p>　　aa4=sqrt(aa4x*aa4x+aa4y*aa4y);<

75、/p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if ((J>=3*pai/2)&&(J<2*pai-jij))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　a0=sin(J-3*pai/2+jio4)*aa2;</p>&l

76、t;p>　　aa4t=a0+a43k;</p><p>　　aa4x=-sin(jio4)*aa4n-cos(jio4)*aa4t;</p><p>　　aa4y=sin(jio4)*aa4t-cos(jio4)*aa4n;</p><p>　　aa4=sqrt(aa4x*aa4x+aa4y*aa4y);</p><p><b&g

77、t;　　}</b></p><p>　　else if ((J>=2*pai-jij)&&(J<2*pai))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　a0=sin(5*pai/2-J-jio4)*aa2;</p><p>　　aa4t=a0-a43k;<

78、/p><p>　　aa4x=-sin(jio4)*aa4n-cos(jio4)*aa4t;</p><p>　　aa4y=sin(jio4)*aa4t-cos(jio4)*aa4n;</p><p>　　aa4=sqrt(aa4x*aa4x+aa4y*aa4y);</p><p><b>　　}</b></p>

79、<p><b>　　//B點(diǎn)</b></p><p>　　abx=bl*aa4x;</p><p>　　aby=bl*aa4y;</p><p>　　ab=sqrt(abx*abx+aby*aby);</p><p><b>　　//C點(diǎn)</b></p><p>

80、　　jic=atan(By/bc);</p><p>　　abcn=Vbc*Vbc/0.135;</p><p>　　if((abx<0)&&(aby>0))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　abct=(aby+sin(jic)*abcn)/cos(jic);<

81、;/p><p>　　ac=abx-cos(jic)*abcn-sin(jic)*abct;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if((abx>0)&&(aby<0))</p><p><b>　　{</b></p><p>　

82、　abct=(aby-sin(jic)*abcn)/cos(jic);</p><p>　　ac=abx+cos(jic)*abcn-sin(jic)*abct;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if((abx<0)&&(aby<0))</p><p><b&

83、gt;　　{</b></p><p>　　abct=(aby-sin(jic)*abcn)/cos(jic);</p><p>　　ac=abx-cos(jic)*abcn+sin(jic)*abct;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if((abx>0)&&

84、(aby>0))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　abct=(aby+sin(jic)*abcn)/cos(jic);</p><p>　　ac=abx+cos(jic)*abcn+sin(jic)*abct;</p><p><b>　　}</b></p&g

85、t;<p><b>　　as4=ab/2;</b></p><p><b>　　//動(dòng)態(tài)靜力分析</b></p><p><b>　　g=9.81;</b></p><p>　　lo4s4=Lo4b/2;</p><p>　　fi6=ac*G6/g;</p&

86、gt;<p>　　if((((J>=0)&&(J<pai+jij))||((J<2*pai)&&(J>=2*pai-jij)))&&((Cx>0.05*H)&&(Cx<0.95*H)))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　f1=f

87、r+fi6;</p><p>　　fr56=f1/cos(jic);</p><p>　　fr16=G6-sin(jic)*fr56;</p><p><b>　　fr56x=f1;</b></p><p>　　fr56y=sin(jic)*fr56;</p><p>　　Lx=(fr*yf+G6

88、*xs6-fi6*ys6)/(fr16);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　fr56=fabs(fi6)/cos(jic);</p><p&g

89、t;<b>　　if(ac>0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　fr16=G6-sin(jic)*fr56;</p><p>　　fr56x=cos(jic)*fr56;</p><p>　　fr56y=sin(jic)*fr56;</p>

90、<p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　fr16=G6+sin(jic)*fr56;</p><p>　　fr56x=-cos(jic)*fr56;</p>

91、<p>　　fr56y=-sin(jic)*fr56;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Lx=(G6*ys6-fi6*xs6)/(fr16);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　ba4=(aa4t)*1000/(Lo4a);</

92、p><p>　　mi4=ba4*Js4;</p><p>　　fi4=G4*as4/g;</p><p>　　fi4x=-0.5*G4*abx/g;</p><p>　　fi4y=-0.5*G4*aby/g;</p><p>　　lh4=mi4*1000/fi4;</p><p>　　jif1=ac

93、os(fabs(fi4x)/fi4);</p><p>　　jif2=pai/2-jif1;</p><p>　　lh3=fabs(Ox-Bx)/2;</p><p>　　mr54x=-fr56x*(By-Oy4);</p><p>　　/*ji3=atan((-Oy4)/(Ox-Cx));</p><p>　　ji4

94、=ji3+jic;</p><p>　　lo4c=sqrt(Oy4*Oy4+(Ox-Cx)*(Ox-Cx));</p><p>　　lh1=sin(ji4)*lo4c;*/</p><p>　　if((J>=pai/2)&&(J<3*pai/2))</p><p><b>　　{</b><

95、;/p><p>　　mr54y=-fr56y*(Ox-Bx);</p><p>　　mg4=-G4*lh3;</p><p>　　//aa4tx=cos(jio4)*aa4t;</p><p>　　if((fi4x>=0)&&(fi4y>=0))</p><p><b>　　{<

96、/b></p><p>　　ji2=jif1-jio4;</p><p>　　lh5=cos(ji2)*lo4s4;</p><p>　　lh2=lh5-lh4;</p><p>　　mfi4=fi4*lh2;</p><p><b>　　}</b></p><p>

97、　　if((fi4x<0)&&(fi4y>0))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(jif2>jio4)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ji2=jif1+jio4;</p><p>

98、;　　lh5=cos(ji2)*lo4s4;</p><p>　　lh2=lh5+lh4;</p><p>　　mfi4=-fi4*lh2;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{<

99、/b></p><p>　　ji2=pai-jif1-jio4;</p><p>　　lh5=cos(ji2)*lo4s4;</p><p>　　lh2=lh5-lh4;</p><p>　　mfi4=fi4*lh2;</p><p><b>　　}</b></p><p

100、><b>　　}</b></p><p>　　if((fi4x<0)&&(fi4y<0))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ji2=jif1-jio4;</p><p>　　lh5=cos(ji2)*lo4s4;</p>&

101、lt;p>　　lh2=lh5+lh4;</p><p>　　mfi4=-fi4*lh2;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if((fi4x>0)&&(fi4y<0))</p><p><b>　　{</b></p><

102、p>　　if(jif2>jio4)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ji2=jif1+jio4;</p><p>　　lh5=cos(ji2)*lo4s4;</p><p>　　lh2=lh5-lh4;</p><p>　　mfi4=fi4*lh2;<

103、/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　ji2=pai-jif1-jio4;</p><p>　　lh5=cos(ji2)*lo4s4;</p>

104、;<p>　　lh2=lh5+lh4;</p><p>　　mfi4=-fi4*lh2;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b&g

105、t;　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　mr54y=fr56y*(Bx-Ox);</p><p>　　mg4=G4*lh3;</p><p>　　if((fi4x>=0)&&(fi4y>=0))</p><p>

106、<b>　　{</b></p><p>　　if(jif2>jio4)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ji2=jif1+jio4;</p><p>　　lh5=cos(ji2)*lo4s4;</p><p>　　lh2=lh5-lh4;&l

107、t;/p><p>　　mfi4=fi4*lh2;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　ji2=pai-jif1-jio4;</p>&

108、lt;p>　　lh5=cos(ji2)*lo4s4;</p><p>　　lh2=lh5+lh4;</p><p>　　mfi4=-fi4*lh2;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if((fi4x&l

109、t;0)&&(fi4y>0))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ji2=jif1-jio4;</p><p>　　lh5=cos(ji2)*lo4s4;</p><p>　　lh2=lh5-lh4;</p><p>　　mfi4=-fi4*lh2;

110、</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if((fi4x<0)&&(fi4y<0))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(jif2>jio4)</p><p><b>　　{<

111、;/b></p><p>　　ji2=jif1+jio4;</p><p>　　lh5=cos(ji2)*lo4s4;</p><p>　　lh2=lh5+lh4;</p><p>　　mfi4=-fi4*lh2;</p><p><b>　　}</b></p><p&g

112、t;<b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　ji2=pai-jif1-jio4;</p><p>　　lh5=cos(ji2)*lo4s4;</p><p>　　lh2=lh5-lh4;</p><p>　　mfi4=fi4*

113、lh2;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if((fi4x>0)&&(fi4y<0))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ji2=j

114、if1-jio4;</p><p>　　lh5=cos(ji2)*lo4s4;</p><p>　　lh2=lh5-lh4;</p><p>　　mfi4=fi4*lh2;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>

115、<p>　　fr34=-(mg4+mfi4+mr54x+mr54y)/Lo4a;</p><p>　　fr34x=cos(jio4)*fr34;</p><p>　　if((J>=pai/2)&&(J<3*pai/2))</p><p>　　fr34y=sin(jio4)*fr34;</p><p>　　

116、else fr34y=-sin(jio4)*fr34;</p><p>　　fr14x=fr56x-fi4x-fr34x;</p><p>　　fr14y=G4+fr56y-fi4y-fr34y;</p><p>　　fr14=sqrt(fr14x*fr14x+fr14y*fr14y);</p><p>　　fr32=-fr34;</p

117、><p>　　fr32x=-fr34x;</p><p>　　fr32y=-fr34y;</p><p>　　fr12=-fr32;</p><p>　　if((J>=0)&&(J<pai/2)) </p><p>　　mb=fr32x*(Ay-Oy2)-fr32y*(Ax-Ox);</p

118、><p>　　if((J>=pai/2)&&(J<pai)) </p><p>　　mb=fr32x*(Ay-Oy2)+fr32y*(Ox-Ax);</p><p>　　if((J>=pai)&&(J<3*pai/2)) </p><p>　　mb=-fr32x*(Oy2-Ay)+fr32y

119、*(Ox-Ax);</p><p>　　if((J>=3*pai/2)&&(J<2*pai)) </p><p>　　mb=-fr32x*(Oy2-Ay)-fr32y*(Ax-Ox);</p><p>　　mb=-mb/1000;</p><p><b>　　ac=-ac;</b></p

120、><p>　　//printf("Ax=%f Ay=%f Bx=%f By=%f Cx=%f\n",Ax,Ay,Bx,By,Cx);</p><p>　　//printf("Vax=%fVay=%fVbx=%fVby=%fVc=%f\n",Vax,Vay,Vbx,Vby,Vc);</p><p>　　//printf(&

121、quot;aa2x=%faa2y=%fabx=%faby=%fac=%f\n",aa2x,aa2y,abx,aby,ac);</p><p>　　//printf("%d%f%f%f %f\n",i,Cx,Vc,ac,mb);</p><p>　　fprintf(fp,"%d%f%f%f %f\n",i,Cx,Vc

122、,ac,mb);</p><p>　　printf("i=%d abx=%f aby=%f\n",i,abx,aby);</p><p>　　//printf("%d%f%f\n",i,mb,fr12);</p><p>　　//fprintf(fp,"%d%f%f\n",i,mb,fr12);&

123、lt;/p><p>　　//printf("i=%dfr56=%ffr56x=%ffr56y=%f\n",i,fr56,fr56x,fr56y);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　fclose(fp);</p><p><b>　　}</b><

124、/p><p>　　最后的//printf(………………)；</p><p>　　可以根據(jù)不同的計(jì)算增加或刪除//號(hào)來實(shí)現(xiàn)，如此程序我們要求c點(diǎn)的位置，c點(diǎn)的速度，c點(diǎn)的加速度，和o2A桿兒的力矩。除去相關(guān)語句前面的//，就可以輸出。本次程序輸出的結(jié)果：</p><p>　　角度 C位置 C速度 C加速度 O2A的力矩</p><p>

125、　　由圖標(biāo)可以做出C點(diǎn)的位置曲線為下圖：</p><p>　　做出C點(diǎn)的速度曲線如下圖</p><p><b>　　C的加速度曲線為：</b></p><p>　　O2A的力矩曲線為：</p><p>　　以上均為用c程序所得到的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)曲線</p><p><b>　　3.5飛輪的設(shè)

126、計(jì)</b></p><p><b>　　1.確定△Wmax</b></p><p>　　1>將各點(diǎn)的平衡力矩畫在坐標(biāo)紙上，如下圖。平衡力矩所做的功可以通過數(shù)據(jù)曲線與橫坐標(biāo)之間所夾得面積之和求的。依據(jù)在一個(gè)周期內(nèi)及360°內(nèi)，曲柄驅(qū)動(dòng)力矩所做的功等于阻力力矩所做的功，即可求的驅(qū)動(dòng)力矩Md。在下圖中，橫坐標(biāo)為曲柄轉(zhuǎn)角，一個(gè)周期2π，將一個(gè)周期變

127、成180份，縱坐標(biāo)軸為力矩：</p><p>　　Md=∑Si/2π=【(x1+ x2)/2+ (x2+x3)/2…………】2°π/180°/2π= 312.8666N.m</p><p>　　（其中∑Si為平衡力矩在一個(gè)周期內(nèi)所做的功之和，用每轉(zhuǎn)過2度時(shí)的力矩大小乘以2°弧度值全部相加即可求得∑Si的近似大小。）</p><p>　　

128、2>根據(jù)盈虧功的原理，求得各盈虧功值，并做能量指示圖，以曲柄的平均驅(qū)動(dòng)力矩為分界線，求出各區(qū)段盈虧功值。（如下圖）</p><p>　　△W1=57.5606 N.m</p><p>　　△W2=-1104.7676 N.m</p><p>　　△W3=876.9696 N.m</p><p>　　做出能量指示圖，則可以求得最大盈虧功：

129、</p><p>　　曲柄的平均驅(qū)動(dòng)力矩Md= 312.8666 N.m</p><p>　　曲柄的最大驅(qū)動(dòng)力矩Md=846.162563 N.m</p><p>　　△Wmax=1104.7676N.m</p><p>　　由最大盈虧功可以求得飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量</p><p>　　JF>=[900△Wmax]/(

130、π2n2[﹠])=186.7499 N,m2</p><p>　　因此可以設(shè)計(jì)出所需要求的飛輪。</p><p><b>　　3.6 凸輪的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　基圓半徑確定</b></p><p>　　已知凸輪做等加速等減速，可知其最大速度因素=2，及最大壓力角=40º

131、;，推程運(yùn)動(dòng)角=15º，δ0=75°,δ01=10°, δ‘=75°，δ02=200°,工作行程h = 2Lo7D×sin(15/2) = 32.63mm</p><p>　　通過諾謨法求的=58.4mm,又=+h/2,從而基圓半徑=42mm</p><p>　　.凸輪的數(shù)據(jù)（角度、升程理論輪廓向徑）</p>&l

132、t;p><b>　　3）滾子半徑的選取</b></p><p><b>　　經(jīng)算計(jì)算可得：</b></p><p>　　ρmin=25.8mm，由rr≤ρmin - （3 ~ 5）mm，所以rr≤20.8mm，取rr =5mm</p><p>　　.凸輪輪廓曲線的繪制</p><p>　　根

133、據(jù)機(jī)械原理課本中的計(jì)算升程的方法可得其理論輪廓與角度的關(guān)系如上圖所示，將其導(dǎo)入AUTOCAD中可得凸輪理論輪廓，以凸輪理論輪廓上的點(diǎn)位圓心畫以5mm為半徑的圓，其內(nèi)包絡(luò)線即為凸輪實(shí)際輪廓。</p><p><b>　　圖示即為實(shí)際輪廓線</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)試驗(yàn)我們主要以牛頭刨床的設(shè)計(jì)為主，囊括個(gè)構(gòu)件在任意兩個(gè)角度的速度分析，加速度分析，各個(gè)構(gòu)件的受力

134、情況，動(dòng)態(tài)的靜力分析，c語言的程序設(shè)計(jì)，齒輪的設(shè)計(jì)，飛輪的設(shè)計(jì)，凸輪的設(shè)計(jì)。將各種常見的機(jī)械設(shè)計(jì)整體復(fù)習(xí)與整理了一遍。不僅加強(qiáng)了對(duì)本學(xué)期機(jī)械原理基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固與運(yùn)用，還在本次課程設(shè)計(jì)中學(xué)到了查詢各種資料，參考各種相關(guān)書籍和短時(shí)間掌握知識(shí)的能力。</p><p>　　在小組中三人分工合作，將各個(gè)部分分成不同的小步驟。分步完成，不僅讓大家在本次課程設(shè)計(jì)中都掌握了要求的掌握的知識(shí)，還大大培養(yǎng)了teanwork的精神。對(duì)