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机械原理课程设计说明书

设计题目：压床连杆机构的设计及运动分析（方案一）

指导教师：王春华 郝志勇 院系：机械工程学院 班级：矿电11-3 姓名：李建霖

2013年7月4日 辽宁工程技术大学

机械原理课程设计任务书（三）

E4F63C5s3一、设计题目：压床连杆机构的设计及运动分析 二、系统简图： '\ψψ3E3s32x24CDz2\ψ3'ψ3Dz2ysF26z3z5y52x2s2x1z3z5x11A三、工作条件 eR1BR1BBez1ω1Bz4z1z6ω11Az4磙子C磙子凸轮 z6凸轮C 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 50 ° 220 120 1/2 1/4 1/2 140 60 150 100 1/2 五、要求：

1）设计连杆机构，作机构运动简图（选择适当的比例尺作在A2图纸上）、滑块的运动线图（位移、速度和加速度曲线）。编程绘制或用坐标纸描点，并将其粘于运动简图的图纸上。

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：王春华 郝志勇

开始日期： 2013年6月29日 完成日期：2013年7月4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． 参考文献

1设计任务及要求

已知：中心距=50mm, =140mm,y=220mm,构件3的上、下极限角φ’=60度，φ’’=120度，滑块的冲程H=150mm，比值CE/CD=1/2，EF/DE=1/4，各构件重心S的位置,曲柄每分钟转速=100r/min.

要求:

1:设计连杆机构,作机械运动简图(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.

2.数学模型

如图，四个向量组成的封闭四边行，于是有

（1） 按复数式可以写成

a(cos?1?isin?1)?b(cos?2?isin?2)?c(cos?3?isin?3)?d(cos?4?isin?4)?0由于上式可化简为

a(cos?1?isin?1)?b(cos?2?isin?2)?c(cos?3?isin?3)?d?0 （2）根据（2）式中实部、虚部分别等于零得

acos?1?bcos?2?ccos?3?d?0 （3）

asin?1?bsin?2?csin?3?0 （4）（3）、（4）式联立消去得

(2accos?1?2cd)cos?3?(2acsin?1)sin?3?(a?c?d?b?2adcos?1) （5）令：

2222L1?2accos?1?2cd,M1?2acsin?1,N1?a?c?d?b?2adcos?1,

s?MLco?1312222则（5）式可化简为 解之得

sin?3?N1 （6）

?3?arcsinN212?arcsinL212 （7）

L1?M1N2L1?M1L2同理，根据（3）（4）式消去可解得

?其

2?arcsin22?arcsin22 （8）

L2?M2L2?M2中

2：

222L2?2abcos?1?2bd,M2?2absin?1,N2??a?c?d?b?2adcos?1,

（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

?2?a?1sin??1??3??a?1cos??1??3??b?2cos??3??2??c?3222bsin??3??2?，（10）

?3??a?1sin??1??2??a?1cos??1??2??b?2?c?3cos??2??3?222csin??2??3?，（11）

曲柄可近似看成匀角速度转动，即

3程序框图

程序设计时，一般是未知量而已知且为常数，它们关系为,取相等时间间隔，则，其中

I=1,2,… ,N为整数，,设计程序算法（表示N-S流程图）如下：

输入a,b,c,d, ,输入N 作循环，For(i=0;i

4程序清单及运行结果

（1） 序清单程

#include \main() { int i,k;

float l1,l2,m1,m2,n1,n2; float theta1,detat;

float theta2,theta3,omiga2,omiga3,ipsl2,ipsl3,omiga1=2*pi*n/60; detat=10*pi/(N*omiga1); for(i=0;i<=N;i++) {

theta1=omiga1*detat*i; /*系数计算*/

l1=2*a*c*cos(theta1)-2*c*d; m1=2*a*c*sin(theta1);

n1=a*a+c*c+d*d-b*b-2*a*d*cos(theta1); l2=2*a*b*cos(theta1)-b*d*2; m2=2*a*b*sin(theta1);