机械原理课程设计编程说明书二.doc

机械原理课程设计编程说明书设计题目：压床连杆机构的设计及运动分析（方案二）指导教师： 设计者：学号：班级：液压班2013年7月1日xx工程技术大学机械原理课程设计任务书（三）姓名 专业 液压 班级 学号 一、设计题目：压床连杆机构的设计及运动分析二、系统简图：三、工作条件 已知：中心距、，构件3的上、下极限角、，滑块的冲程H，比值、,各构件重心S的位置，曲柄每分钟转数。四、原始数据连杆机构的设计及运动分析60170260601201801/21/4901/21/2五、要求：1）设计连杆机构，作机构运动简图（选择适当的比例尺）、机构两个位置的速度多边形和加速度多边形、滑块的运动线图（位移、速度和加速度曲线）。 2) 用C语言编写程序对机构进行运动分析，并打印出程序及计算结果。 3）编写出设计计算说明书。指导教师：郝志勇 席本强开始日期：2011年 6月26日 完成日期：2011年7月 1 日目 录一 设计任务及要求二 数学模型的建立三 程序框图 四 程序清单及运行结果 五 设计总结 六 参考文献 七 附录（中期检查报告） 一 设计任务及要求任务：连杆机构的设计及运动分析已知： 中心距X1=60mm，X2=170mm，Y=260mm。构件3的上、下极限=60、/=120,滑块的冲程H=180mm，比值CE/CD=1/2，EF/DE=1/4，各构件S重心的位置，曲柄每分钟转速N1=90r/min。要求：1）建立数学模型；2）用C语言编写计算程序、并运行；3）绘制从动件运动规律线图，并进行连杆机构的动态显示；4）用计算机打印出计算说明；二 数学模型的建立 （1） 按复数式可以写成由于，上式可简化为 （2） 根据（2）式中实部、虚部分别相等得 （3） （4）由（3）、（4）式联立消去得 （5）令：,则（5）式可简化为 （6）解得之 （7）同理，根据（3）、（4）式消去可解得 （8）其中：（7）（8）式为c、b杆的角位移方程。由于、都是时间的函数，为简便，将（3）、（4）式对时间求导，得， （9）将（2）式对时间数得，（10），（11）曲柄可近似看成匀角速度转动，即 三 程序框图输入a,b,c,d, ,输入N作循环，For(i=0;iN;i+)依次计算将计算的结果分别存入数组或文件中按格式输出所有计算结果初始化图形系统绘制直角坐标系直角坐标系下分别绘出角位移、角速度、角加速度图象四 程序清单及运行结果#include#include#include#include#include#define Pi 3.1415926#define N 100void init_graph(void);void initview();void draw();float sita1N+1,sita2N+1,sita3N+1, omigar2N+1,omigar3N+1,epsl2N+1,epsl3N+1; float Lab=60 ,Lbc=276 ,Lcd= 126 ,Lad= 300 ,omiga1=9.42 ,ipsl1=0; main() int i; float l1,l2,m1,m2,n1,n2; float theta1,detat; float theta2,theta3,omiga2,omiga3,ipsl2,ipsl3; detat=10*Pi/(N*omiga1); for(i=0;iN;i+) theta1=omiga1*detat*i; /*系数计算*/ l1=2*Lab*Lcd*cos(theta1)-2*Lcd*Lad; m1=2*Lab*Lcd*sin(theta1); n1=Lab*Lab+Lcd*Lcd+Lad*Lad-Lbc*Lbc-2*Lab*Lad*cos(theta1); l2=2*Lab*Lbc*cos(theta1)-2*Lbc*Lad; m2=2*Lab*Lbc*sin(theta1); n2=Lcd*Lcd-Lab*Lab-Lbc*Lbc-Lad*Lad+2*Lab*Lad*cos(theta1); /*printfl1=%ft m1=%ft n1=%fn,l1,m1,n1);*/ /*计算转角*/ theta2=asin(n2/sqrt(l2*l2+m2*m2)-asin(l2/sqrt(l2*l2+m2*m2); theta3=asin(n1/sqrt(l1*l1+m1*m1)-asin(l1/sqrt(l1*l1+m1*m1); /*printf(theta2:%ft%f,n2/sqrt(l1*l1+m2*m2),l2/sqrt(l2*l2+m2*m2); printf(theta3:%ft%f,n1/sqrt(l1*l1+m1*m1),l1/sqrt(l1*l1+m1*m1);*/ /*计算角速度*/ omiga2=omiga1*Lab*sin(theta3-theta1)/(Lbc*sin(theta2-theta3); omiga3=omiga1*Lab*sin(theta1-theta2)/(Lcd*sin(theta3-theta2); /*计算角加速度*/ /*ipsl2*/ ipsl2=Lab*ipsl1*sin(theta1-theta3)+Lab*omiga1*omiga1*cos(theta1-theta3); ipsl2+=Lbc*omiga2*omiga2*cos(theta3-theta2)-Lcd*omiga3*omiga3; ipsl2=ipsl2/(Lbc*sin(theta3-theta2); /*ipsl3*/ ipsl3=-Lab*ipsl1*sin(theta1-theta2)-Lab*omiga1*omiga1*cos(theta1-theta2); ipsl3-=Lbc*omiga2*omiga2+Lcd*omiga3*omiga3*cos(theta2-theta3); ipsl3=ipsl3/(Lcd*sin(theta2-theta3); /*计算结果存入数据组中*/ sita1i=theta1; sita2i=theta2; sita3i=theta3; omigar2i=omiga2; omigar3i=omiga3; epsl2i=ipsl2; epsl3i=ipsl3; /*输出运算结果*/ for(i=0;i=N;i+) printf(i=%dn,sita1i=%ft,sita2i=%ft,sita3i=%ft,omigar2i=%ft,omigar3i=%ft,epsl2i=%ft,epsl3i=%fnn,i,sita1i,sita2i,sita3i,omigar2i,omigar3i,epsl2i,epsl3i); init_graph();/*初始化图形系统*/ initview();/*建立坐标系*/ /*话构件2的角位移、角速度、角加速度*/ draw(sita2,150,50); setcolor(WHITE);setlinestyle(1,1,1); draw(omigar2,150,20); setcolor(RED); setlinestyle(2,1,1); draw(epsl2,150,1); setcolor(YELLOW); /*画构件3的角位移、角速度、角加速度*/ draw(sita3,300,20);setcolor(WHITE); setlinestyle(1,1,1); draw(omigar3,300,10); setcolor(RED); setlinestyle(2,1,1); draw(epsl3,300,1); 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+150*i; 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)/*array要作图的数组，py起始y位置，scale纵向放大倍数*/ 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); 设计结果1连杆运动示意图2连杆参数的计算结果 i=97,sita1i=30.473450 ,sita2i=0.284469 ,sita3i=1.569408 ,omigar2i=-1.256991 ,omigar3i=-4.401760 ,epsl2i=-25.005093 ,epsl3i=24.149408i=98,sita1i=30.787609 ,sita2i=0.333648 ,sita3i=1.496754 ,omigar2i=-1.896683 ,omigar3i=-4.008224 ,epsl2i=-17.495123 ,epsl3i=41.845966i=99,sita1i=31.101767 ,sita2i=0.397849 ,sita3i=1.479345 ,omigar2i=-2.262758 ,omigar3i=-3.320374 ,epsl2i=-7.802946 ,epsl3i=54.819057i=100,sita1i=0.000000 ,sita2i=0.000000 ,sita3i=0.000000 ,omigar2i=0.000000 ,omigar3i=0.000000 ,epsl2i=0.000000 ,epsl3i=0.00003位移、加速度、角速度曲线的绘制五 设计总结通过本次机械原理课程设计，我学到了许多知识。在设计初级阶段，我学会了数学建模的基本方法，在编程的时候学会了更多C语言知识，在画运动简图时，我