机械原理课程设计说明书
{
double
ALAMT=3.55,ER=0.305,HD0=397.5,HD=0.0,TL[4],GAMA5,GAMA6,K;
printf(\ 设计曲柄滑块机构的,计算出曲柄的长度R,连杆的长度L,滑块的偏心距e,版台行程2*HD:\\n\\n\
CRLE(ALAMT,ER,HD0,HD,TL);
printf(\计算滑块行程的最小传动角:\ GAMA5=acos((1-ER)/ALAMT);
printf(\
printf(\ 计算滑块回程的最小传动角:\ GAMA6=acos((1+ER)/ALAMT);
printf(\
printf(\计算曲柄滑块机构的行程速比系数:\
K=(3.1415926+asin(ER/(ALAMT-1))-asin(ER/(ALAMT+1)))/(3.1415926-asin(ER/(ALAMT-1))+asin(ER/(ALAMT+1))); printf(\
printf(\ 曲柄滑块机构的运动分析\
int i;
double BATA=0.2591325,TLL[]={0.0,0.0,2.22803,0.2591325}; double SP,SET[3],ALP;
double FAI[3],DL=55.0,TL1[5],VF,VCIR,SSET[3],SCIR,FAII=0;
double
S[11],GAMA10=0.537406,FI0=1.943799,H[]={0.0,145.0,178.0,175.0,65.5},FI[11],PSI[11];
S[0]=130.0,S[10]=370.0;
for(i=1;i<11;i++) {
S[i]=S[0]+(S[10]-S[0])*i/10.0;}
CFI(GAMA10,FI0,H,S,FI);/*求FI的值*/
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SQU(FI,PSI,DL,TL1);/*设计四杆机构*/
printf(\随着FAII角度变化,版台位移,速度,滚筒位移,速度结果如下:\\n\\n\
FAI[1]=0.0;
for(i=0;i<360;i++) {
FAI[1]=FAI[1]-3.1415926/180;
SET[1]=BATA+3.1415926/2+FAI[1];
POS2(TL1,SET,1,2);/*由STE[1]求STE[2]和SET[3]*/
POS3(TL,FAI);/*由FAI[1]求FAI[2]*/
ALP=SET[3]-3.1415926;
VEL(ALP,&VF,&VCIR,TL1,H,TL,TLL,SET,SSET,FAI);
SCI(i,SSET[1],&SCIR);
SP=2*(sqrt(pow((TL[1]+TL[2]),2)-pow(TL[3],2))-TL[1]*cos(FAI[1])-TL[2]*cos(FAI[2]));
printf(\ FAII=.4f SP=.4f VF=.4f SCIR=.4f VCIR=.4f\\n\
}/*版台SP,VF与曲柄连杆转角FAI的关系*/
printf(\
printf(\ 设计凸轮机构\\n\\n\);
printf(\凸轮机构的补偿位移以及对应的X,Y坐标:\\n\\n\
double SP1,SCIR1,SSP,SSCIR,SS,SP0,SCIR0,rb=40,X,Y;int I; FAI[1]=-8*3.1415926/180;SP0= 10.865851;SCIR0= 12.645137;
double FAI1=0.0; for(I=0;I<160;I++ )
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CPSI(BATA,TL,S,PSI);/*求PSI的值*/
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{
SET[1]=BATA+3.1415926/2+FAI[1];
POS2(TL1,SET,1,2);/*由STE[1]求STE[2]和SET[3]*/ POS3(TL,FAI);/*由FAI[1]求FAI[2]*/
ALP=SET[3]-3.1415926;
VEL(ALP,&VF,&VCIR,TL1,H,TL,TLL,SET,SSET,FAI);
SCI(i,SSET[1],&SCIR);
SP=2*(sqrt(pow((TL[1]+TL[2]),2)-pow(TL[3],2))-TL[1]*cos(FAI[1])-TL[2]*cos(FAI[2]));
SP1=SP;
SCIR1=SCIR; SSP=SP1-SP0;
SSCIR=SCIR1-SCIR0; SS=SSP-SSCIR;
X=(SS+rb)*sin(fabs(FAI[1]+0.139626));
Y=(SS+rb)*cos(fabs(FAI[1]+0.139626));/*凸轮工作行程的坐标*/ printf(\ FAI1=.4f SS=.4f Y=.4f\\n\ FAI[1]=FAI[1]-3.1415926/180; } }
附:主程序子程序中主要参数说明
ALAMT—λ(L为连杆长,R为曲柄长)(=L/R)
ER—δ=e\\R(e为偏距) HD0—滑块的最大行程
H—将求得的L、R、e圆整后算出的行程长 TL[4]—由R、L、e组成的一维数组
GAMA10—ψ10 (对应于压印区的初始位置) FI0—φ30
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X=.4f
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TL2—滚筒双曲柄四杆机构h1,h2,h3,h4组成的四元数组 S—滑块位移(数组变量名)
FI[N]—对应于滑块的N个位置,N个φ3的值组成的数组 PSI[N]—对应于滑块的N个位置,N个φ1的值组成的数组 DL—四杆机构机架长
TL1—版台传动系统中铰链四杆机构杆长组成的四元数组 SET—版台传动系统中铰链四杆机构各杆位置角组成的三元数组 FAI—曲柄滑块机构的曲柄、连杆的位置角组成的二元数组 ALP—α角 W—角速度 RCIR—滚筒半径 VF—版台速度
VCIR—滚筒表面点线速度
TLL—三个角度组成的数组(对应实元为角度τ、(α+α′)、β组成的数组)
SSET—滚筒传动系统中的铰链四杆机构各杆位置角组成的三元数组 IFA—计数变量 SP—版台位移
SCIR—滚筒滚过的弧长 AP—版台移动加速度
ACIRT—滚筒表面点切向加速度 ACIRN—滚筒表面点法向加速度 ACIR—滚筒表面点全加速度 4.程序运行结果如下:
见附录(1)
5.版台位移,速度以及滚筒位移,速度曲线:
见附录(2)
八、分析讨论设计结果
由VP、VCIR、SP、SCIR曲线图和平台印刷机主传动系统接构简图可以看出设计结果很好地满足了设计要求。 成功的设计了平台印刷机的主传动机构。能得到这样的结果,是与参数λ和δ的正确选择以及程序的准确设计密不可分的,而在程序中主程序起主要作用。在调试主程序和子程序的过程中不断的分析,
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改正程序的错误,最终计算得出正确的数据。正是在指导教师提供的参数和子程序以及悉心的指导下才使我们的设计任务能够顺利完成。
在设计过程中,机械原理这门课程的学习,对运动分析的理解以及对所学知识的熟练的应用起了至关重要的作用,直接关系到主程序的设计和主程序的准确性,而这又影响运行数据的准确和后面运动分析,以及凸轮的设计。因此要想很好地完成设计任务必须具有相当的基础知识。
九、设计过程中的体会、收获及建议
这次的课程设计是一次对我们所学知识的一次系统的运用,在这个过程中我不仅学会了设计平台印刷机的主传动机构的设计,更主要的是我们学会了把在机械原理课程中学到的相关知识运用到实际的设计过程中去。这是由学习理论到运用所学的转变,对我们在校的大学生有很大的好处,特别是接触实际相对少的我们,特别是整体观,以及融合总结所学知识的能力。在设计过程中很好的考察了我们熟练的运用所学过的知识的应用能力。机械设计的过程是各项知识综合运用的过程,使各种相关软件的综合运用,以及对计算机语言的掌握。要求我们熟练的运用各种软件。比如EXCL 、Word,VC6.0 等各种软件。为设计带来了很大的方便。
在调试程序计算数据的过程中,我们遇到了相当大的的困难,特别是初次调试程序,上百个的错误几乎让人崩溃,这也锻炼了我们的耐心,以及一个工科生的忍耐力,面对枯燥数据的能力,各方面能力的挑战,比如C语言知识的遗忘,以及细节的把握,机械机构的理解等等方面的问题。但是我们学会了积极的挑战我们所遇到的困难,不断的思考与改进自己的设计方法理论等,在错误中学习知识。最终我们成功的解决了各项难题,设计成功了平台印刷机的主传动机构。设计过程还要求我们有新的的思路,不同的设计方法与理论,这是机械创新的源泉,也是机械行业取的不断发展的原动力。我们要不断的锻炼和提高自己的创新思维能力。
在做课程设计的过程中,我们也发现了一些问题,就是我们在运用传统的机械理论的同时,不太容易接触到先进的机器。我们的设计的机器过于陈旧,落后,机械需要发展,需要创新,也需要先进的理论知识。还有同学们要有团队合作的意识,要学会相互交流思想,交流各自不同的见解和想法,弥补自己在某方面的缺陷,使自己能够充分发挥团队这个总用。
十、参考资料
1、胡基才,胡杰编 《机械原理课程设计指导书》 武汉:武汉大学,2--04--15 2、孙桓等 主编 《机械原理(第七版)》 高等教育出版社,2006年12月 3、杨健霑 主编 《C语言程序设计》 武汉大学出版社,2005年12月
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