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1、机械原理课程设计任务书（八）姓名 于长友 专业 液压传动与控制 班级 液压09-1班 学号 0907240123 一、设计题目：铰链式鄂式破碎机连杆机构的运动分析二、系统简图：三、工作条件已知：各构件尺寸及重心位置（构件2的重心在，其余构件的重心均位于构件的中点），曲柄每分钟转数。四、原始数据连杆机构的运动分析h1mm170100100094085010001250100011501960五、要求：1）选择适当比例尺画出机构简图。 2）用所学的计算机语言编写程序，对机构进行运动分析和受力分析，打印程序和计算结果。 3）画出C点或D的位移、速度和加速度曲线。 4）编写出设计说明书。指导教师：郝志
2、勇、席本强开始日期： 2011年 6月 25日 完成日期： 2011年 6月 29日目录1. 设计任务及要求 32. 数学模型的建立 33. 程序框图 94. 程序清单及运行结果105. 设计总结186. 参考文献191、 设计任务及要求 已知：曲柄转数，杆长，,，, , ，各构件的中心位置,飞轮转动惯量。 要求：1）选择适当比例尺画出机构简图。 2）用所学的计算机语言编写程序，对机构进行运动分析和受力分析，打印程序和计算结果。用程序设计机构图形动态显示。 3）画出C点或D的位移、速度和加速度曲线。 4）编写出设计说明书2、数学模型的建立由以知可以知道，建立如图坐标系:先以四杆做研究如图四个向
3、量组成封闭四边形，于是有 （1） 按复数式可以写成（2） 由于 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）由（3）、（4）式联立消去得（8）令： （9）则（8）式可简化为 （10）解得之 （11）将（3）（4）两式同时对t求一阶导数联立得将（3）（4）两式同时对t求一阶导数联立得同理对四杆进行研究，由图可以知道，:如图四个向量组成封闭四边形，于是有 （12）按复数式可以写成 （13）由于根据（13）式中实部、虚部分别相等得 （14） （15）由（14）、（15）式联立消去得 （16）令：则（16）式可简化
4、为 （17）解得之 （18）由（14）、（15）式联立消去得 （19）令： 则（19）式可简化为 （20）解得之 （21）将（14）（15）两式同时对t求一阶导数联立得将（14）（15）两式同时对t求一阶导数联立得求C点的位移，速度，加速度：3、程序框图 输入 输入 作循环，For(i=0;iN;i+)依次计算 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C点的位移、速度、加速度曲线绘制出机构动画4、程序清单及运行结果#include stdio.h#include math.h#include stdlib.h#include co
5、nio.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=1000,lo2o4=1372.40,n=17.80,ipsl1=0;main() int i,k;float l1,l2,m1,m2,n1,n2;float theta1,de
6、tat;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; /*系数计算*/ l1=2* lo2A * lo4B*cos(theta1)-2* lo4B* lo2o4; m1=2* lo2A * lo4B*sin(theta1); n1= lo2A *lo2A+ lo4B*lo4B+ lo2o4 * lo2o4 - lAB * lAB -2* lo2A * lo2o4 *cos(theta1); l
7、2=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); /*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); /*计算角速度*/
8、 omiga2=omiga1*lo2A*sin(theta3-theta1)/(lAB*sin(theta2-theta3); omiga3=omiga1*lo2A*sin(theta1-theta2)/(lo4B*sin(theta3-theta2); /*计算角加速度*/ /*ipsl2*/ ipsl2=lo2A*ipsl1*sin(theta1-theta3)+lo2A*omiga1*omiga1*cos(theta1-theta3); ipsl2+= lAB *omiga2*omiga2*cos(theta3-theta2)- lo4B *omiga3*omiga3; ipsl2=ip
9、sl2/( 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); /*计算结果存入数组中*/ sita1i=theta1; sita2i=theta2; sita3i=theta3; omigar2i=omiga2; omigar3i=omiga3; epsl2i=ipsl2; epsl
10、3i=ipsl3; /*输出运算结果*/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_graph();/*初始化图形系统*/initview();/*建立坐标系*/*画构件2的角位移、角速度、角加速度*/draw(sita2,150,25);setcolor(WHITE);setlinestyle(1,
11、1,1);draw(omigar2,150,150);setcolor(RED);setlinestyle(2,1,1);draw(epsl2,150,50);/*画构件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(omigar3,300,100);setcolor(RED);setlinestyle(2,1,1);draw(epsl3,300,50);void init_graph()int gd=DETECT,gmode;initgraph(&gd,&
12、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; 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); l
13、ine(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要做图的数组，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*sc
14、ale;lineto(x,y);数据显示i=1i=97sita1i=6.094690 sita2i=0.799716 sita3i=1.985625 omigar2i=-0.132487 giar3i=-0.167939 epsl2i=-0.187394 epsl3i=0.218501i=98sita1i=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
15、 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=-0.146496 omgiar3i=-0.146496 epsl2i=-0.134408 epsl3i=0.277531图象显示设计总结这学期的最后一周，我们进行了机械原理课程设计。再过几个礼拜我们就要进入大三了，开始正式的学习专业课。这次的课程设计使我对机械原理课程设计的设计思路、方法、步骤，有了
16、一定的了解与认识。刚开始时我认为这很容易，但是到真正做时我才发现真的很难。需要很多的学科结合在一起使用。在结合的过程中我发现有很多的知识衔接不上。有时甚至寸步难行，有一种无从下手的感觉。但到后来随着越来越熟悉的的使用，我的速度加快了很多，将很多的学科结合起来再也不会出现手忙脚乱的情况了。在这次的设计中我学到了很多东西，这些东西坐在教室里的我们无法去学会的，有些东西不是自己亲身体会光靠别人讲解是无法去理解的。我真的很高兴能够参加这次的课程设计，我在其中学到了很多东西，也得到了很多快乐，更认识到自己还有很多的薄弱之处需要自己去加强。希望自己在今后的学习中努力学习充实自己，在以后的课程设计中不会再出现手忙脚乱的情况。6、 参考文献1. 机械原理课程设计指导书徐翠萍 冷兴聚2. 机械原理电算课程设计指导书冷兴聚3. 机械原理孙桓、陈作模，高等教育出版社，1995.84. C语言设计谭浩强，清华大学出版社，1995.35. C语言典型零件CAD王占勇，东北大学出版社，2000.96. 计算机图形学罗笑南，王若梅，中山大学出版社，1996.10
