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? 中国石油大学（华东）机械原理课程设计
? 题目：油田用小型往复泵主体机构运动、动力分析、飞轮设计
A1n1B2C34?
已知条件： L1=0.063m, L2=0.333m , 曲柄组件质量m1=40kg, 质心在B点，转动惯量忽略不计，曲柄转速140r/min， 连杆组件质量 m2=26kg, 质心在BC连线上距离B点0.111m处，绕质心转动惯量J2=0.25kg·m2；活塞组件质量m3=16kg ，质心在C点，活塞在吸入冲程受力忽略为零，在压缩冲程受力4500N。
任务：编程以实现
运动分析：每隔10°，求出各位置时连杆2的角位置、角速度、角加速度，活塞3的位移、速度、加速度
动力分析：每隔10°，求出各位置时曲柄上平衡力矩和各运动副反力的大小和方向
选曲柄为等效构件，并设等效驱动力矩为常数，许用运动不均匀系数[?]=1/50，求安装在曲柄轴上飞轮的转动惯量。
C语言
#include
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void main() {FILE *fp; int i,j,k,p;
double w1,PIB,ab,G1,G2,G3;
double l1=0.063,l2=0.333,lk=0.111,PI=3.1415926,m1=40,m2=26,m3=15.6,g=9.8,J2=0.25; double Q1[37],Q2[37],w2[37],sc[37],vc[37],aa2[37],ac[37]; double
a2x[37],a2y[37],a2[37],pi2x[37],pi2y[37],MI2[37],pi3[37],pi1x[37],pi1y[37],R43[37],Mb0[37],Mb[37];
double R12[37],R12x[37],R12y[37],a12[37],b12[37]; double R23[37],R23x[37],R23y[37],a23[37],b23[37]; double R41[37],R41x[37],R41y[37],a41[37],b41[37]; double Wr[37],Wd[37],WW[37];
double Md,WWmax,WWmin,EEmax,JF; double dt=0.02;
w1=2*140*PI/60;/*--转速140转/分--*/ ab=-l1*w1*w1; /*--切向加速度--*/ PIB=-m1*ab; /*--求惯性力Pib--*/ G1=m1*g; G2=m2*g; G3=m3*g;
if ((fp=fopen(\ {printf (\ }
for(i=0;i<37;i++) {
/*--运动分析--*/
Q1[i]=i*PI/18;/*--每次增加10度--*/
Q2[i]=asin(-l1*sin(Q1[i])/l2);/*--l2sin(Q2[i])=-l1*sin(Q1[i])--*/ sc[i]=l1*cos(Q1[i])+l2*cos(Q2[i]);
w2[i]=(-l1*cos(Q1[i])*w1)/(l2*cos(Q2[i])); vc[i]=-l1*sin(Q1[i])*w1-l2*sin(Q2[i])*w2[i];
aa2[i]=(l1*sin(Q1[i])*w1*w1+l2*sin(Q2[i])*w2[i]*w2[i])/(l2*cos(Q2[i]));/*--求阿尔法2--*/
ac[i]=-l1*cos(Q1[i])*w1*w1-l2*cos(Q2[i])*w2[i]*w2[i]-l2*sin(Q2[i])*aa2[i]; /*--动力分析--*/
if(Q1[i]>=0&&Q1[i]<=PI) p=0;/*--吸入冲程受力为0--*/ else p=4500;/*--压缩冲程受力4500--*/
a2x[i]=l1*w1*w1*cos(PI+Q1[i])+lk*(ac[i]-l1*w1*w1*cos(PI+Q1[i]))/l2; a2y[i]=l1*w1*w1*sin(PI+Q1[i])+lk*(-l1*w1*w1*sin(PI+Q1[i]))/l2; a2[i]=sqrt(a2x[i]*a2x[i]+a2y[i]*a2y[i]); pi2x[i]=-m2*a2x[i]; pi2y[i]=-m2*a2y[i]; .
.
MI2[i]=-J2*aa2[i]; pi3[i]=-m3*ac[i]; pi1x[i]=PIB*cos(Q1[i]); pi1y[i]=PIB*sin(Q1[i]);
R43[i]=((pi3[i]-p)*l2*sin(Q2[i])+pi2x[i]*lk*sin(Q2[i])-(pi2y[i]-G2)*lk*cos(Q2[i])-MI2[i])/(l2*cos(Q2[i]))+G3;
/*--R12大小以及方向的确定--*/ R12x[i]=p-pi3[i]-pi2x[i];
R12y[i]=G3+G2-pi2y[i]-R43[i];
R12[i]=sqrt(R12x[i]*R12x[i]+R12y[i]*R12y[i]);
{if(R12x[i]>=0&&R12y[i]>=0) a12[i]=atan(R12y[i]/R12x[i]); if(R12x[i]<=0) a12[i]=atan(R12y[i]/R12x[i])+PI; if(R12x[i]>=0&&R12y[i]<=0) a12[i]=atan(R12y[i]/R12x[i])+2*PI; }
b12[i]=a12[i]*180/PI;
/*--R23大小以及方向的确定--*/
R23x[i]=p-pi3[i]; R23y[i]=G3-R43[i];
R23[i]=sqrt(R23x[i]*R23x[i]+R23y[i]*R23y[i]);
{if(R23x[i]>=0&&R23y[i]>=0) a23[i]=atan(R23y[i]/R23x[i])-PI; if(R23x[i]<=0) a23[i]=atan(R23y[i]/R23x[i]); if(R23x[i]>=0&&R23y[i]<=0) a23[i]=atan(R23y[i]/R23x[i])+PI; }b23[i]=a23[i]*180/PI;
/*--R41大小以及方向的确定--*/
R41x[i]=R12x[i]-pi1x[i]; R41y[i]=R12y[i]+G1-pi1y[i]; R41[i]=sqrt(R41x[i]*R41x[i]+R41y[i]*R41y[i]);
{if(R41x[i]>=0&&R41y[i]>=0) a41[i]=atan(R41y[i]/R41x[i]); if(R41x[i]<=0) a41[i]=atan(R41y[i]/R41x[i])+PI; if(R41x[i]>=0&&R41y[i]<=0) a41[i]=atan(R41y[i]/R41x[i])+2*PI; }b41[i]=a41[i]*180/PI;
Mb0[i]=sin(Q1[i])*(pi1x[i]-R12x[i])*l1-cos(Q1[i])*(pi1y[i]-R12y[i]-G1)*l1; }
for(i=0;i<=12;i++) {j=i+12; k=i+24;
Mb[i]=Mb0[i]+Mb0[j]+Mb0[k]; Mb[j]=Mb[i]; Mb[k]=Mb[i]; }
/*--飞轮的分析--*/ Wr[0]=0;
for(i=0;i<37;i++)
Wr[i+1]=Wr[i]+0.5*(Mb[i]+Mb[i+1])*(Q1[i+1]-Q1[i]); Md=Wr[36]/(2*PI); .
机械原理课程设计(中国石油大学(华东)油田用小型往复泵主体机构运动、动力分析、飞轮设计)
