机械原理课程设计报告牛头刨床凸轮机构

1、.机械原理课程设计任务书二柳柏魁专业 液压传动与控制班级液压09-1学号0907240110一、设计题目：牛头刨床凸轮机构设计二、系统简图：三、工作条件：摆杆9为等加速等减速运动规律，其推程运动角，远休止角，回程运动角，摆杆长度，最大摆角，许用压力角参见表2-1；凸轮与曲柄共轴。四、原始数据凸轮机构设计°°1513542751070五、要求：1计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图。 2确定凸轮机构的根本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮实际廓线，并按比例绘出机构运动简图。以上内容作在A2或A3图纸上。3编写出计算说明书。指导教师：开场日期：2021年6月26日完成日期：2021

2、年7月1日目录 1 设计任务及要求-2 数学模型的建立-3 程序框图-4 程序清单及运行结果-5 设计总结-6 参考文献 -1设计任务与要求摆杆9为等加速等减速运动规律，其推程运动角=75，远休止角s=10，回程运动角=70，摆杆长度l09D=135,最大摆角max=15，许用压力角=42，凸轮与曲线共轴。要求：（1） 计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图用方格纸绘制，也可做动态显示。（2） 确定凸轮的根本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮的实际廓线，并按比例绘出机构运动简图。（3） 编写计算说明书。2数学模型（1） 推程等加速区当时 角位移 角速度角加速度（2） 推程等减速区当时 角位移 角速度

3、 角加速度（3） 远休止区当时 角位移 角速度角加速度（4） 回程等加速区当时 角位移角速度角加速度（5） 回程等减速区当时 角位移角速度 角加速度（6） 近休止区角位移 角速度角加速度如图选取xOy坐标系，B1点为凸轮轮廓线起始点。开场时推杆轮子中心处于B1点处，当凸轮转过角度时，摆动推杆角位移为，由反转法作图可看出，此时滚子中心应处于B点,其直角坐标为：因为实际轮廓线与理论轮廓线为等距离，即法向距离处处相等，都为滚半径rT.故将理论廓线上的点沿其法向向内测移动距离rT即得实际廓线上的点B(x1,y1).由高等数学知，理论廓线B点处法线nn的斜率应为 根据上式有：可得实际轮廓线上对应的点B(

4、x,y)的坐标为此即为凸轮工作的实际廓线方程，式中“-用于内等距线，“+于外等距线。3程序框图输出数据，完毕程序调用子函数，画线图画坐标系清屏画摆杆磙子圆心坐标值清屏调用子函数，画圆心及实际包络线轨迹调用子函数1，对凸轮分段符合判断压力角，曲率半径理论廓线曲率半径取压力角调用子函数1，带出数值初始角判断中心距X围输入：远休止，近休止，摆长定义主函数开场程序清单及运行结果4程序清单及运行结果*include<math.h>*include<dos.h>*include<graphics.h>*include<conio.h>*include<

5、stdio.h>*define l 135.0*define Aa 42*define r_b 40*define rr 8*define K (3.1415926/180)*define dt 0.25float Q_max,Q_t,Q_s,Q_h;float Q_a;double L,pr;float e1500,f1500,g1500;void Cal(float Q,double Q_Q3)Q_max=15,Q_t=75,Q_s=10,Q_h=70;if(Q>=0&&Q<=Q_t/2) Q_Q0=K*(2*Q_max*Q*Q/(Q_t*Q_t); Q_

6、Q1=4*Q_max*Q/(Q_t*Q_t); Q_Q2=4*Q_max/(Q_t*Q_t);if(Q>Q_t/2&&Q<=Q_t) Q_Q0=K*(Q_max-2*Q_max*(Q-Q_t)*(Q-Q_t)/(Q_t*Q_t); Q_Q1=4*Q_max*(Q_t-Q)/(Q_t*Q_t); Q_Q2=-4*Q_max/(Q_t*Q_t);if(Q>Q_t&&Q<=Q_t+Q_s) Q_Q0=K*Q_max; Q_Q1=0; Q_Q2=0;if(Q>Q_t+Q_s&&Q<=Q_t+Q_s+Q_h/2) Q_Q

7、0=K*(Q_max-2*Q_max*(Q-Q_t-Q_s)*(Q-Q_t-Q_s)/(Q_h*Q_h);Q_Q1=-4*Q_max*(Q-Q_t-Q_s)/(Q_h*Q_h); Q_Q2=-4*Q_max/(Q_h*Q_h);if(Q>Q_t+Q_s+Q_h/2&&Q<=Q_t+Q_s+Q_h) Q_Q0=K*(2*Q_max*(Q_h-Q+Q_t+Q_s)*(Q_h-Q+Q_t+Q_s)/(Q_h*Q_h); Q_Q1=-4*Q_max*(Q_h-Q+Q_t+Q_s)/(Q_h*Q_h); Q_Q2=4*Q_max/(Q_h*Q_h);if(Q>Q_t+Q

8、_s+Q_h&&Q<=360) Q_Q0=K*0; Q_Q1=0; Q_Q2=0;void Draw(float Q_m) float tt,x,y,x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,dx,dy;double QQ3;circle(240,240,3);circle(240+L*sin(50*K)+4*cos(240*K),240+L*cos(50*K)-4*sin(240*K),3);moveto(240,240);lineto(240+20*cos(240*K),240-20*sin(240*K);lineto(260+20*cos(240*K),240

9、-20*sin(240*K);lineto(240,240);moveto(240+L*sin(50*K)+4*cos(240*K),240+L*cos(50*K)-4*sin(240*K);lineto(240+L*sin(50*K)+20*cos(240*K),240+L*cos(50*K)-20*sin(240*K);lineto(255+L*sin(50*K)+20*cos(240*K),240+L*cos(50*K)-20*sin(240*K);lineto(240+L*sin(50*K)+4*cos(240*K),240+L*cos(50*K)-4*sin(240*K);for(t

10、t=0;tt<=720;tt=tt+2) Cal(tt,QQ); x1=L*cos(tt*K)-l*cos(Q_a+QQ0-tt*K); y1=l*sin(Q_a+QQ0-tt*K)+L*sin(tt*K);x2=x1*cos(Q_m*K+40*K)+y1*sin(Q_m*K+40*K); y2=-x1*sin(Q_m*K+40*K)+y1*cos(Q_m*K+40*K); putpixel(x2+240,240-y2,2); dx=(QQ1-1)*l*sin(Q_a+QQ0-tt*K)-L*sin(tt*K); dy=(QQ1-1)*l*cos(Q_a+QQ0-tt*K)+L*cos(

11、tt*K); x3=x1-rr*dy/sqrt(dx*dx+dy*dy); y3=y1+rr*dx/sqrt(dx*dx+dy*dy); x4=x3*cos(Q_m*K+40*K)+y3*sin(Q_m*K+40*K); y4=-x3*sin(Q_m*K+40*K)+y3*cos(Q_m*K+40*K); putpixel(x4+240,240-y4,YELLOW);void Curvel() int t; float y1,y2,y3,a=0;for(t=0;t<=360/dt;t+) delay(300); a=t*dt; if(a>=0)&&(a<=Q_

12、t/2) y1=(2*Q_max*pow(a,2)/pow(Q_t,2)*10; y2=(4*Q_max*(dt*K)*a/pow(Q_t,2)*pow(10,4.8); y3=(4*Q_max*pow(dt*K),2)/pow(Q_t,2)*pow(10,8.5);putpixel(100+a,300-y1,1); putpixel(100+a,300-y2,2);putpixel(100+a,300-y3,4); line(100+Q_t/2,300-y3,100+Q_t/2,300);if(a>Q_t/2)&&(a<=Q_t)y1=(Q_max-2*Q_max

13、*pow(Q_t-a),2)/pow(Q_t,2)*10;y2=(4*Q_max*(dt*K)*(Q_t-a)/pow(Q_t,2)*pow(10,4.8);y3=(-4)*Q_max*pow(dt*K),2)/pow(Q_t,2)*pow(10,8.5);putpixel(100+a,300-y1,1);putpixel(100+a,300-y2,2);putpixel(100+a,300-y3,4);line(100+Q_t,300-y3,100+Q_t,300);line(100+Q_t/2,300,100+Q_t/2,300-y3);if(a>Q_t)&&(a&l

14、t;=Q_t+Q_s) y1=Q_max*10; y2=0; y3=0; putpixel(100+a,300-y1,1); putpixel(100+a,300-y2,2); putpixel(100+a,300-y3,4);line(100+Q_t+Q_s),300,(100+Q_t+Q_s),300-y3);if(a>Q_t+Q_s)&&(a<=Q_t+Q_s+Q_h/2) y1=(Q_max-2*Q_max*pow(a-Q_t-Q_s),2)/pow(Q_h,2)*10; y2=(-4)*Q_max*(dt*K)*(a-Q_t-Q_s)/pow(Q_h,2)

15、*pow(10,4.8); y3=(-4)*Q_max*pow(dt*K),2)/pow(Q_h,2)*pow(10,8.5);putpixel(100+a,300-y1,1); putpixel(100+a,300-y2,2);putpixel(100+a,300-y3,4); line(100+Q_t+Q_s+Q_h/2),300,(100+Q_t+Q_s+Q_h/2),300-y3); line(100+Q_t+Q_s),300,(100+Q_t+Q_s),300-y3);if(a>Q_t+Q_s+Q_h/2)&&(a<=Q_t+Q_s+Q_h) y1=(2*

16、Q_max*pow(Q_h-a+Q_t+Q_s),2)/pow(Q_h,2)*10; y2=(-4)*Q_max*(dt*K)*(Q_h-a+Q_t+Q_s)/pow(Q_h,2)*pow(10,4.8); y3=(4*Q_max*pow(dt*K),2)/pow(Q_h,2)*pow(10,8.5);putpixel(100+a,300-y1,1); putpixel(100+a,300-y2,2);putpixel(100+a,300-y3,4); line(100+Q_t+Q_s+Q_h),300-y3,(100+Q_t+Q_s+Q_h),300);line(100+Q_t+Q_s+Q_

17、h/2),300,(100+Q_t+Q_s+Q_h/2),300-y3);if(a>Q_t+Q_s+Q_h)&&(a<=360) y1=0; y2=0; y3=0; putpixel(100+a,300,1); putpixel(100+a,300,2); putpixel(100+a,300,4);et=y1;ft=y2;gt=y3;main() int gd=DETECT,gm; int i,t,choice,x_1,y_1,flag=1; double QQ13,aa;FILE *f1; if(f1=fopen("liliangliang.txt&q

18、uot;,"w")=NULL) printf("liliangliang.txt cannot open!n"); exit(0); initgraph(&gd,&gm," "); cleardevice(); for(t=0;!kbhit();t+) for(;t>360;)t-=360;if(flag=1)for(L=l-r_b+70;L<l+r_b;L+=2) Q_a=acos(L*L+l*l-r_b*r_b)/(2.0*L*l); Cal(t,QQ1); aa=atan(l*(1-QQ11-L*co

19、s(Q_a-QQ10)/(L*sin(Q_a+QQ10);/*压力角*/pr=(pow(L*L+l*l*(1+QQ11)*(1+QQ11)-2.0*L*l*(1+QQ11*cos(Q_a+QQ10),3.0/2)/*曲率半径*/(1+QQ11)*(2+QQ11)*L*l*cos(Q_a+QQ10)+QQ12*L*l*sin(Q_a+QQ10)-L*L-l*l*pow(1+QQ11),3);if(aa<=Aa&&pr>rr)flag=0;break;if(flag=0)Cal(t,QQ1);Draw(t);cleardevice();x_1=240+L*sin(50*

20、K)-l*cos(Q_a+QQ10+40*K);y_1=240+L*cos(50*K)-l*sin(Q_a+QQ10+40*K);circle(x_1,y_1,rr);line(240+L*sin(50*K),240+L*cos(50*K),x_1,y_1);moveto(240+L*sin(50*K),240+L*cos(50*K);lineto(240+L*sin(50*K)+l*cos(Q_a+QQ10+40*K),480+2*L*cos(50*K)-y_1);lineto(140+L+l*cos(Q_a+QQ10)*2,480+2*L*cos(50*K)-y_1);delay(1);g

21、etch();cleardevice();line(100,80,100,445);line(70,300,530,300);line(100,80,98,90);line(100,80,102,90);line(520,298,530,300);line(520,302,530,300);setcolor(2);outtextxy(300,150,"The analysis of the worm gear's movement");printf("nnnnn Q(w,a)");printf("nnnnnnnnnnnnnntttttt

22、ttt");Curvel();getch();printf("nnnnnnnnnn");for(i=0;i<=1440;i=i+20) delay(1000); printf("%d %f %f %fn",i/4,ei,fi,gi); fprintf(f1,"%d %f %f %fn",i/4,ei,fi,gi);getch();fclose(f1);closegraph();运行结果角度 10倍角位移 104.8倍角速度 108.5倍角加速度0 0.000000 0.000000 64.2189875 1.33333

23、3 14.683043 64.21898710 5.33333329.366087 64.21898715 12.000000 44.049033 64.21898720 21.333334 58.732174 64.21898725 33.333332 73.415222 64.21898730 48.000000 88.098267 64.21898735 65.333336 102.781303 64.21898740 84.666664 102.781303 64.21898745 102.000000 88.098267 -64.21898750 116.666664 73.4152

24、22 -64.21898755 128.666672 58.732174 -64.21898760 138.000000 44.049133 -64.21898765 144.666672 29.366087 -64.21898770 148.666672 14.683043 -64.21898775 150.000000 0.000000 -64.21898780 150.000000 0.000000 0.00000085 150.000000 0.000000 0.00000090 148.469391 -16.855536 -73.72077995 143.877548 -33.711

25、071 -73.72077995 143.877548 -33.711071 -73.720779100 136.224487 -50.566605 -73.720779105 125.510201 -67.422124 -73.720779110 111.734695 -84.277672 -73.720779115 94.897957 -101.133209 -73.720779120 75.000000 -117.988747 -73.720779125 55.102039 -101.133209 73.720779130 38.256305 -84.277672 73.720779135 24.489796 -67