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1、机械原理课程设计 牛头刨床凸轮机构机械原理课程设计 设计题目班 级姓 名指导教师 牛头刨床凸轮机构 加工06-2班 井源 席本强 何凡 ： ： ： ： 目录 1 设计题目及参数 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设计题目与参数 已知摆杆9为等加速等减速运动规律，其推程运动角=70，远休止角s=10，回程运动角=70，摆杆长度l09D=125,最大摆角max=15，许用压力角=40，凸轮与曲线共轴。 要求： 计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图，也可做动态显示。 确定凸轮的基本尺寸，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
2、。 编写计算说明书。 2数学模型 推程等加速区 2当0dj/2时 m1=2jmaxd2/j w=4jmaxd/j2e=4jmax/j2 推程等减速区 当j/2dj时 m1=jmax-2jmax(j-d)2/j2 w=4jmax(j-d)/j2 e=-4jmax/j2 远休止区 当jdj+js时 m1=jmax w=0 e=0 回程等加速区 当j+jsdj+js+j/时 m1=jmax-2jmax(d-j-js)2/j2 w=-4jmax(d-j-js)/j2e=-4jmax/j2 回程等减速区 当j+js+j/2dj+js+j时 m1=2jmax(j+js+j-d)2/j2 w=-4jmax(
3、j+js+j-d)/j2 e=4jmax/j2 近休止区 m1=0 w=0 e=0 一、 如图选取xOy坐标系，B1点为凸轮轮廓线起始点。开始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： x=asind-lsin(d+j+j0)y=acosd-lcos(d+j+j0)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 tgq=dx/dy=(dx/dd)/(-dy/dd)=
4、sinq/cosq 根据上式有： dx/dd=acosd-lcos(d+j+j0)(1+dj/dd)dy/dd=-asind+lsin(d+j+j0)(1+dj/dd)sinq=(dx/dd)/(dx/dd)2+(dy/dd)2可得 22cosq=-(dy/dd)/(dx/dd)+(dy/dd)实际轮廓线上对应的点B(x,y)的坐标为 x=x1mrTcosqy=y1mrTsinq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 开始 定义主函数 输入：远休止，近休止，摆长 判断中心距范围 初始角 调用子函数1，带出数值 取压力角 理论廓线曲率半径 判断压力角
5、，曲率半径 符合 调用子函数1，对凸轮分段 调用子函数，画圆心及实际包络线轨迹 清屏 磙子圆心坐标值 画摆杆 清屏 画坐标系 调用子函数，画线图 输出数据，结束程序 4程序清单及运行结果 #include #include #include #include #include #define l 125.0 #define Aa 40 #define r_b 55 #define rr 6 #define K (3.1415926/180) #define dt 0.25 float Q_max,Q_t,Q_s,Q_h; float Q_a; double L,pr; float e1500,
6、f1500,g1500; void Cal(float Q,double Q_Q3) Q_max=15,Q_t=70,Q_s=10,Q_h=70; if(Q=0&QQ_t/2&QQ_t&QQ_t+Q_s&QQ_t+Q_s+Q_h/2&QQ_t+Q_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
7、*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),240-20*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
8、(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(tt=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
9、_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(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,YEL
10、LOW); void Curvel int t; float y1,y2,y3,a=0; for(t=0;t=0)&(aQ_t/2)&(aQ_t)&(aQ_t+Q_s)&(aQ_t+Q_s+Q_h/2)&(aQ_t+Q_s+Q_h)&(a360;) t-=360; if(flag=1) for(L=l-r_b+70;Ll+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*cos(Q_a-QQ10)/(L*sin(Q_a+QQ10);/*压力角*/ pr=(pow(L*L+l*l*(1+Q
11、Q11)*(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(aarr) flag=0; break; if(flag=0) Cal(t,QQ1); Draw(t); cleardevice; x_1=240+L*sin(50*K)-l*cos(Q_a+QQ10+40*K); y_1=240+L*cos(50*K)-l*sin(Q_a+QQ10+40*K); circle
12、(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); getch; cleardevice; line(100,80,100,445); line(70,300,530,300); li
13、ne(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 movement); printf(nnnnn Q(w,a); printf(nnnnnnnnnnnnnnttttttttt); Curvel; gears getch; printf(nnnnnnnnnn); for(i=0;i=1440;i=i+20) delay(1000); printf(%d fi,gi);
14、 fprintf(f1,%d i,fi,gi); getch; fclose(f1); closegraph; 运行结果 %f %f %fn,i/4,ei, %f %fn,i/4,e %f 角度 10倍角位移 10倍角速度 10倍角加速度 4.88.5155-360 0.00000000 0.0000000 0.0000000 5设计总结 通过此次设计，我明白了要想用C语言作好一个凸轮程序要分许多步骤第一要先确定其设计方法，从几个方法里找出较好的一个并进行一定的优化处理，找出一个较简单程序设计方法。 凸轮的基圆半径，推杆的滚子半径和平底尺寸是给定的，而实际设计时要考虑机构的受力情况是否良好。我们首先找出摆杆的运动规律，然后根据其确定数学模型，在编写程序时，先写出程序框图然后在编写程序。在编写时要集中精力，不要中途停顿。因为长时间不看就要把程序从头看起，很浪费时间。 通过本次课程设计，我收获很多，同时也为今后对机械设计的学习打下基础。 6参考文献 1机械原理孙恒，陈作模，葛文杰，高等教育出版社 2机械原理课程设计，辽宁工程技术大学机械设计基础教研室 3C程序设计 谭浩强
