自動制釘機課程設(shè)計

1、一 明確設(shè)計任務(wù)設(shè)計一臺螺釘頭冷鐓機，設(shè)計要求為：1 生產(chǎn)率為120只 / 分。2 螺釘桿的直徑d=24 mm，長度l=632mm。3毛坯的最大長度48mm，最小長度12mm。4 冷鐓行程56mm。 二 螺釘頭冷鐓機的功能分解螺釘頭冷鐓機要完成自動間歇送料， 截料并運料， 預(yù)鐓和終鐓， 頂料四個動作。圖1所示為螺釘頭冷鐓機的樹狀功能圖。自動間歇送料螺釘頭冷鐓機的功能分解預(yù)鐓，終鐓截料，運料頂料機構(gòu)鐓頭直線往復(fù)移動刀具直線往復(fù)移動直線往復(fù)移動 圖1 螺釘頭冷鐓機的樹狀功能圖三螺釘頭冷鐓機的運動轉(zhuǎn)換功能圖由樹狀功能圖，分析找出各功能元所要求的運動形式。選擇電動機形式，通過減速或軸線平移，運動再傳遞

2、，把轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成各功能元所需的運動形式。圖2即為根據(jù)上述分析所畫出的螺釘頭冷鐓機的運動轉(zhuǎn)換功能圖。 圖2 螺釘頭冷鐓機的運動轉(zhuǎn)換功能圖四. 螺釘頭冷鐓機的形態(tài)學(xué)矩陣表 1 螺釘頭冷鐓機的形態(tài)學(xué)矩陣 功 能 元 功能元解(匹配機構(gòu)或載體) 1 2 3 4 減速 a 帶傳動 鏈傳動 齒輪傳動 擺線針輪傳動減速 b 帶傳動 鏈傳動 齒輪傳動 擺線針輪傳動截料 c 齒輪齒條機構(gòu) 曲柄滑塊機構(gòu) 移動推桿盤形凸輪 移動推桿圓柱凸輪鐓頭 d 齒輪齒條機構(gòu) 曲柄滑塊機構(gòu) 移動推桿盤形凸輪 移動推桿圓柱凸輪間歇送料 e 槽輪機構(gòu) 棘輪摩擦輪機構(gòu) 移動推桿圓柱凸輪 移動推桿盤形凸輪軸線變向 f 蝸桿傳動 錐輪傳動

3、單萬向連軸節(jié)傳動 螺旋齒輪傳動頂料 g 齒輪齒條機構(gòu) 曲柄滑塊機構(gòu) 移動推桿盤形凸輪 移動推桿圓柱凸輪 移動-移動h 移動汽缸機構(gòu) 液壓傳動 雙滑塊連桿機構(gòu) 移動推桿移動凸輪 根據(jù)樹狀功能圖及運動轉(zhuǎn)換功能框圖，已獲得各功能元及執(zhí)行構(gòu)件所要實現(xiàn)的運動形式，然后，根據(jù)這些運動形式，匹配相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)。把功能元作為列，功能元解(即匹配的執(zhí)行機構(gòu))作為行，可獲得表1所示的螺釘頭冷鐓機的形態(tài)學(xué)矩陣。對該形態(tài)學(xué)矩陣求解， 即把實現(xiàn)每一功能的任一解法進行組合，可得到多種運動方案。理論上求得的組合方案數(shù)為 n=4*4*6*4*4*8=12288 個方案。 在這些運動方案中，必須剔除那些有明顯缺點和不能實現(xiàn)的方

4、案。有的方案，就單個執(zhí)行機構(gòu)來說能實現(xiàn)執(zhí)行動作，但把這些機構(gòu)組合成系統(tǒng)后，就會發(fā)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)安排上是不可行的，整個機器太龐雜，制造成本太高。這些方案可以先加以否定，然后列出一批可行的方案，從中優(yōu)選出好的運動方案。下列三種方案經(jīng)分析討論是較好的方案。 方案一 a1+b3+ h1+d2+e4+f2+h2 方案二 a1+b3+c4+d2+e2+f2+g3 方案三 a1+b3+c3+ d2+e4+f2+g3五. 螺釘頭冷鐓機的運動方案示意圖及運動方案的工作原理和特點 圖3所示為螺釘頭冷鐓機方案一的運動示意圖。 圖3 螺釘頭冷鐓機方案一的運動示意圖 1.方案一以機械執(zhí)行機構(gòu)為主，液氣機構(gòu)輔之，其工作原理及特

5、點如下： 送料機構(gòu)(1)： 利用凸輪廓線推動滾子推桿，使?jié)L子推桿實現(xiàn)往復(fù)直線運動，并且將水平軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為鉛垂方向的往復(fù)直線移動，且有近修和遠修輪廓線，從而完成間歇送料。凸輪機構(gòu)傳動精度高，運行可靠。但是制造困難，噪音大且易磨損。截料，運料機構(gòu)(2)：由電磁閥控制氣缸，與氣缸相連的連桿帶動齒輪做水平往復(fù)直線運動，經(jīng)齒輪帶動齒條亦做水平往復(fù)直線運動，從而完成截料與運料工藝動作。該機構(gòu)省去了傳動機構(gòu)，使得機構(gòu)簡單緊湊，反向時運動平穩(wěn)，易于調(diào)節(jié)移動速度。預(yù)鐓，終鐓機構(gòu)(3)：曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)運動大小變換功能，而且實現(xiàn)了將水平軸運動變換為鉛垂方向的往復(fù)直線移動。經(jīng)過一次運動大小變換，有一定的沖擊力，而

6、且重量輕，制造簡單，結(jié)構(gòu)亦簡單。但是系統(tǒng)的剛度較差。頂料機構(gòu)(4)：通過液壓機構(gòu)將水平軸運動變換為鉛垂方向的往復(fù)直線運動，并且實現(xiàn)運動大小變換功能。速度和力可調(diào)，運動平穩(wěn)，且結(jié)構(gòu)簡單。圖4所示為螺釘頭冷鐓機方案二的運動示意圖。 圖4 螺釘頭冷鐓機方案二的運動示意圖2. 方案二完全由機械執(zhí)行機構(gòu)組成，其工作原理及特點如下：送料機構(gòu)(1)：棘輪機構(gòu)與摩擦輪機構(gòu)共軸，通過棘輪機構(gòu)實現(xiàn)轉(zhuǎn)動可調(diào)，帶動摩擦輪間歇轉(zhuǎn)動。同時摩擦輪采用掛輪，這樣可以實現(xiàn)摩擦輪轉(zhuǎn)過的弧長可調(diào)，通過棘輪與摩擦輪二者的可調(diào)，從而實現(xiàn)了運送料的長度調(diào)節(jié)。棘輪機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，運動角可在工作過程中，并可在較大范圍內(nèi)調(diào)整等特點

7、。但是傳動精度較差，且棘爪在齒表面滑行時引起噪音，沖擊齒尖易磨損而不易用于高速。截料，運料機構(gòu)(2)：采用移動從動件圓柱凸輪機構(gòu)，通過圓柱凸輪的廓線推動連桿和刀具實現(xiàn)往復(fù)直線運動，并且實現(xiàn)的運動方向轉(zhuǎn)換功能。這樣就可以完成截料與運料工藝動作。圓柱凸輪可以通過設(shè)計凸輪廓線使得推桿實現(xiàn)預(yù)期的運動規(guī)律，而且響應(yīng)快速，機構(gòu)簡單緊湊。但是易磨損，制造較困難。預(yù)鐓，終鐓機構(gòu)(3)：先由曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)運動大小變換功能，再采用擺桿滑塊機構(gòu)將水平軸運動變換為鉛垂方向的往復(fù)直線移動并實現(xiàn)運動大小變換功能。經(jīng)過兩次運動大小變換，具有較大的沖擊力，相比方案一中(3)的四桿機構(gòu)來說，六桿機構(gòu)受力好，其中的擺桿機構(gòu)能起

8、到增力的作用，具有很大的機械利益，以滿足鐓壓工作的需要。頂料機構(gòu)(4)：利用凸輪廓線推動滾子推桿，使?jié)L子推桿實現(xiàn)往復(fù)直線運動， 并且將水平軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為鉛垂方向的往復(fù)直線移動從而完成頂料。凸輪機構(gòu)傳動精度高，運行可靠。但是制造困難，噪音大且易磨損 3. 方案三亦完全由機械執(zhí)行機構(gòu)組成，其工作原理及特點如下： 送料機構(gòu)(1)： 利用凸輪廓線推動滾子推桿，使?jié)L子推桿實現(xiàn)往復(fù)直線運動，并且將水平軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為鉛垂方向的往復(fù)直線移動，且有近修和遠修輪廓線，從而完成間歇送料。凸輪機構(gòu)傳動精度高，運行可靠。但是制造困難，噪音大且易磨損。截料，運料機構(gòu)(2)： 利用凸輪廓線推動滾子推桿，使?jié)L子推桿實現(xiàn)往復(fù)直

9、線運動，并且將水平軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為水平往復(fù)直線移動，從而完成截料和運料。凸輪機構(gòu)傳動精度高，運行可靠。但是制造困難，噪音大且易磨損。預(yù)鐓，終鐓機構(gòu)(3)：曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)運動大小變換功能，而且實現(xiàn)了將水平軸運動變換為鉛垂方向的往復(fù)直線移動。經(jīng)過一次運動大小變換，有一定的沖擊力，而且重量輕，制造簡單，結(jié)構(gòu)亦簡單。但是系統(tǒng)的剛度較差。頂料機構(gòu)(4)： 曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)運動大小變換功能，而且實現(xiàn)了將水平軸運動變換為鉛垂方向的往復(fù)直線移動，再通過磁鐵將螺釘從模中吸出。經(jīng)過一次運動大小變換，可產(chǎn)生較大的反力，而且重量輕，制造簡單，結(jié)構(gòu)亦簡單。但是系統(tǒng)的剛度較差。圖5所示為方案三的運動示意圖。 圖5 螺釘頭

10、冷鐓機方案三的運動示意圖 六. 方案比較上面已經(jīng)展示了螺釘頭冷鐓機的三種可行方案。方案一以機械執(zhí)行機構(gòu)為主，液氣機構(gòu)輔之， 方案二和方案三完全由機械執(zhí)行機構(gòu)組成。其中對鐓頭來說， 方案二采用了六桿機構(gòu)，而方案一和方案三均采用的是四桿機構(gòu)。 六桿機構(gòu)相對于四桿機構(gòu)來說，受力好，其中的擺桿機構(gòu)能起到增力的作用，具有很大的機械利益，以滿足鐓壓工作的需要。 另外，方案二僅需一個電動機，而且各機構(gòu)之間安裝較為緊湊，節(jié)約空間。另外，只有方案二中的間歇送料機構(gòu)能滿足設(shè)計的要求-運送長度可調(diào)，但是需要人工換摩擦輪，盡管如此， 因為方案二與方案一和方案三相比，實用性與經(jīng)濟性以及可靠性的要求要要一些，因此，選擇方

11、案二為最優(yōu)方案。七. 方案二的運動循環(huán)圖圖6所示為方案二的運動循環(huán)圖。度數(shù)/ 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 時間 ，s 0 0.1250.250.3750.5 h=56mm預(yù)鐓，終鐓 15 下降 165 195 下降 345 六桿機構(gòu) 90預(yù)鐓上升270終鐓 上升 頂料240300 下降 盤行凸輪下降30150 上升間歇送料240 270被切階段摩擦輪和棘輪 120截料，運料30刀具返回刀具前進330 圓柱凸輪120210 轉(zhuǎn)位模膛轉(zhuǎn)動 120轉(zhuǎn)動240停止 槽輪 圖 6 方案二的運動循環(huán)圖 八.方案二中頂料機構(gòu)中凸輪廓線的設(shè)計及

12、運動學(xué)和動力學(xué)分析由方案二的運動循環(huán)圖以及機構(gòu)尺寸的綜合考慮，選取偏置直動滾子推桿盤行凸輪機構(gòu)，基圓半徑r0=80mm， 滾子半徑rr=10mm，偏心距e=10mm。凸輪以等角速度轉(zhuǎn)過角90的過程中，推桿按正弦加速度運動規(guī)律上升h=60mm。凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)過60時，推桿保持不動。其后，凸輪再轉(zhuǎn)過90時，推桿按正弦加速度運動規(guī)律下降至起始位置。凸輪轉(zhuǎn)過一周的其余角度時，推桿又靜止不動。運動分配由運動循環(huán)圖而定。由題目要求可得凸輪的角速度w=2*/0.5=4=12.56637rad/s為已知條件，再加上上訴要求可寫利用win-tc如下程序畫凸輪廓線以及計算位移s，加速度a，速度v壓力角b。#inclu

13、de"stdarg.h"#include"stdio.h"#include"graphics.h"#include"math.h"#define h 60 /*最大行程*/#define w 12.56637 /*角速度（度/秒）*/#define k 5 /*循環(huán)步驟*/#define a1 90 /*各段角度*/#define a2 150#define a3 240#define a4 360#define x0 400 /*凸輪轉(zhuǎn)軸坐標(biāo)*/#define y0 280#define pi 3.14159#d

14、efine t pi/180 /*度-弧度*/main() /*主程序*/float e,ro,rr,p,so,dx,dy,st,ct,c3,c4,c5,vmax,amax; /*變量說明*/ float s200,v200,a200,b200,x200,y200,xp200,yp200; int c=detect,d,i=0,w=0; /*-*/ initgraph(&c,&d,""); e=10; /*偏心距*/ ro=80; /*基圓半徑*/ rr=10; /*滾子半徑*/ so=sqrt(ro*ro-e*e); /*-*/for(p=0;p<=

15、a4;p+=k) if(p<=a1)/*第一段:正弦加速（推程)*/ si=h*(p/90-sin(2*pi*p/90)/(2*pi); vi=h*w*(1-cos(2*pi*p/90)/(90*t)*0.001; /* v 表示速度*/ ai=2*pi*h*w*w/pow(90*t,2)*sin(2*pi*p/90)*0.001; /* a 表示速度*/ if(p>a1&&p<=a2)/*第二段 遠修*/ si=60; vi=0; ai=0; if(p>a2&&p<=a3)/*第三段:正弦加速（回程）*/ si=h*(1-(p-a

16、2)/90+sin(2*pi*(p-a2)/90)/(2*pi); vi=h*w*(cos(2*pi*(p-a2)/90)-1)/(90*t)*0.001; ai=-2*pi*h*w*w/pow(a3-a2)*t,2)*sin(2*pi*(p-a2)/(a3-a2)*0.001; if(p>a3) /*第四段: 近修 */ si=0; vi=0; ai=0; bi= (atan (vi/ w+e)/(so+si) /(t); /* b 表示壓力角*/ xi=x0+(so+si)*sin(p*t)+e*cos(p*t); /*理論廓線坐標(biāo)*/ yi=y0+(so+si)*cos(p*t)-

17、e*sin(p*t); dx=(vi-e)*sin(p*t)+(so+si)*cos(p*t); /*x微分*/ dy=(vi-e)*cos(p*t)-(so+si)*sin(p*t); /*y微分*/ st=dy/sqrt(dx*dx+dy*dy); /*sin值*/ ct=dx/sqrt(dx*dx+dy*dy); /*cos值*/ xpi=xi+rr*st; /*外實際廓線坐標(biāo)*/ ypi=yi-rr*ct; i+; /*-*/ circle(x0,y0,ro); /*畫基圓*/ circle(x0,y0,e); /*畫偏距圓*/ for(w=0;w<a4/k; w+) line(

18、xw,yw,xw+1,yw+1); /*畫理論廓線*/ line(xpw,ypw,xpw+1,ypw+1); /*畫外實際廓線*/ circle(xw,yw,rr); /*畫滾子*/ circle(x0,y0,rr); /*滾子*/ circle(x0,y0,5); /*滾軸*/ circle(xa1/k,ya1/k,5); /*滾軸*/ circle(xa2/k,ya2/k,5);/*滾軸*/ circle(xa3/k,ya3/k,5);/*滾軸*/ circle(xa4/k,ya4/k,5);/*滾軸*/ line(x0+e,y0,x0,y0+50);/*3條導(dǎo)路方向線*/ line(x0

19、+e*cos(60*t),y0-e*sin(60*t),x60/k,y60/k); line(x0+e*cos(240*t),y0-e*sin(240*t),x240/k,y240/k); arc(x0,y0,0,50,100);/*凸輪轉(zhuǎn)向*/ line(x0+100,y0,x0+100-5,y0-15);/*轉(zhuǎn)向箭頭*/ line(x0+100,y0,x0+100+3,y0-15);/*轉(zhuǎn)向箭頭*/ getch();/*-運動線圖-*/ line(0,180,360,180); line(0,240,360,240); line(0,360,360,360); line(0,0,0,480

20、); line(a1,0,a1,480); line(a2,0,a2,480); line(a3,0,a3,480); line(a4,0,a4,480); line(360,0,360,480); for(w=0;w<a4/k;w+) line(w*k,180-sw,(w+1)*k,180-sw+1); line(w*k,240-vw*4,(w+1)*k,240-vw+1*4); line(w*k,360-aw*10,(w+1)*k,360-aw+1*10); getch();/*-數(shù)據(jù)列表-*/ printf(" p s v a b n"); printf(&qu

21、ot;=n"); for(w=0;w<=a4/k;w=w+3) printf("%4d%10.2f%8.2f%8.2f%10.2fn",w*k,sw,vw,aw,bw); vmax=2*h*w/(90*t)*0.001; /*正弦加速運動規(guī)律時的最大加速度*/ amax=6.28*h*w*w/pow(90*t,2)*0.001; /*正弦加速運動規(guī)律時的最大速度*/ printf("=n"); printf(" vmax=%5.2f amax=%5.2f",vmax,amax); getch();結(jié)果顯示為： p ()

22、( ) s (mm) v (m/s) a(m/s/s) b(壓力角/) 0 0.00 0.00 0.00 7.18 15 1.73 0.24 20.89 7.04 30 11.73 0.72 20.90 6.30 45 30.00 0.96 0.00 5.26 60 48.27 0.72 -20.89 4.51 75 58.27 0.24 -20.90 4.16 90 60.00 0.00 -0.00 4.10 105 60.00 0.00 0.00 4.10 120 60.00 0.00 0.00 4.10 135 60.00 0.00 0.00 4.10 150 60.00 0.00 0.

23、00 4.10 165 58.27 -0.24 -20.89 4.15 180 48.27 -0.72 -20.90 4.45 195 30.00 -0.96 -0.00 5.18 210 11.73 -0.72 20.89 6.23 225 1.73 -0.24 20.90 7.12 240 -0.00 -0.00 0.00 7.18 255 0.00 0.00 0.00 7.18 270 0.00 0.00 0.007.18 285 0.00 0.000.007.18 3000.00 0.00 0.007.18 3150.000.000.007.18 3300.000.000.007.18

24、 3450.000.000.007.18 3600.000.000.007.18 vmax=0.96(最大速度) amax=24.12（最大加速度） 根據(jù)上面的程序可以完成繪制輪廓曲線圖，詳見程序運行結(jié)果。根據(jù)上表做出位移，速度，加速度曲線圖。 根據(jù)加速度曲線圖可得，正弦加速度運動規(guī)律無剛性沖擊也無柔性沖擊。適用于中高速輕載。由表知壓力角max=7.18，這樣min=90-7.19=82.81，滿足了min>=4050，而且傳動角比較大，機構(gòu)傳力效果好。 圖7 平面凸輪輪廓曲線圖 圖8 平面凸輪位移曲線圖 圖9 平面凸輪速度曲線圖 圖10 平面凸輪加速度曲線圖九方案二中六桿機構(gòu)的尺寸設(shè)計

25、及運動學(xué)分析 1. 方案二中六桿機構(gòu)(c點與鐓頭共線)的尺寸設(shè)計(1).先計算四桿機構(gòu)oabc的尺寸，取擺桿(bc桿)的擺角=30，桿長l3=200，曲柄oa的桿長l1=25，行程速比系數(shù)=1.2。根據(jù)=(180+)/(180- )得極位夾角：=180 (-1)/( +1)=30，根據(jù)現(xiàn)已知條件作出該四桿機構(gòu)。 如下圖：（單位：mm） 則各桿長度分別為l1=25，l2(ab桿)=176.9，l3=200，兩機坐間的距離：l5（oc）=96.59， 以及傳動角min=20，則壓力角max=70。然而在機構(gòu)運動過程中， 傳動角的大小是變化的，為了保證機構(gòu)傳力性能的良好，應(yīng)使min>=4050

26、;所以此機構(gòu)的傳力性能不夠好。(2).由構(gòu)件cbd計算l4(bd桿)的長度 由上圖知 b1f² +d1f² =b1d1²即 (sin15l3)² +（l4+l3(1-cos15)-56）²=l4² 解得： l4=51.804062 取 l4=522. 方案二中六桿機構(gòu)(c點與鐓頭共線)的運動學(xué)分析 已知常量 l1， l2， l3， l4， l5， l10 ， l2a， l3c， l4b， xc， yc， xd=xc， 10， 2a， 3c， 4b 1，已知變量為1。 建立以o為原點，水平方向為 軸，垂直方向為 軸的坐標(biāo)系，并建立如上圖

27、所示的矢量環(huán)。 (1).建立矢量方程 oa+ab=oc+cb 1 cb+bd=cd 2 (2).建立位移方程 按照矢量方程列位移方程，由式1得 xa=l1cos1 3 ya=l1sin14 xc+l3cos3=xa+l2cos2 5 yc+l3sin3=ya+l2sin2 6 l3cos3+l4cos4=xd 7 l3sin3+l4sin4=yd 8 化簡方程組5，6，消去a2后，得(xc-xa)²+(yc-ya)²-l2²+ l3²+2l3(xc-xa)cos3+(yc-ya)sin3=0 9 設(shè)ac連線與x軸的夾角為，則 tan=( yc-ya)/(

28、 xc-xa) 10將9，10兩式化簡后，得cos(3-)=l3²+(xc-xa)²+(yc-ya)²-l2²/2l3(xc-xa)²+(yc-ya)²)½ 11 因為3-是三角形abc的內(nèi)角，所以3-在0之間。 即 0<3-<，可求3-的唯一解，也就可求得角3，且255<3<285。(bc桿的擺角=30度) 所以sin2=( yc-ya+l3sin3)/ l2，且由附件2的圖可知2屬于第三象可求2的惟一解。 解方程組7得 cos4=( xd- l3cos3)/ l4 因為255<3<28

29、5，所以cos3有惟一值，因此cos4有惟一值，又4屬于第三，四象限，可求的4的唯一解。 這樣可求得： yd=l3sin3+l4sin4=yd (0<= yd<=56) 12 曲柄oa的質(zhì)心位移為 x1=l10cos(1+10) 13 y1=l10sin(1+10) 14 連桿ab質(zhì)心位移為 x2= l1cos1+ l2acos(2+2a) 15 y2= l1sin1+l2asin(2+2a) 16 搖桿bc的質(zhì)心位移為 x3= xc + l3c cos(3+3c) 17y3= yc + l3c sin(3+3c) 18 連桿bd質(zhì)心位移為 x4= xc+ l3cos3+l4b c

30、os(4+4b) 19y4= yc + l3sin3+l4b sin(4+4b) 20 其中 tan2=(yb - ya)/(xb- xa) 21 tan3=( yb - yc)/( xb-xc) 22(3).建立速度方程由位移方程式3，4對時間t求導(dǎo)，得 xa´=-l11sin1 23 ya´=l11cos1 24由位移方程式5，6對時間求導(dǎo)，得0-l33sin3=xa´-l22sin2 25 0+l33cos3=ya´+l23cos2 26由位移方程式7，8對時間求導(dǎo)，得-l33sin3-l4 4sin4=0 27 l33cos3+l44cos4=y

31、d´ 28 由方程式23，24，25，26可求得ab， bc的角加速度為 2=( xa´cos3+ ya´ sin3)/ l2sin (2-3) 293=( xa´ cos2+ ya´ sin2)/ l3sin (2-3) 30由方程式27可求得bd的角加速度為 4=-l33sin3/( l4 sin4) 31將4帶入式28，得 yd´= l33cos3+l44cos4 32由位移方程式13，14對時間求導(dǎo)，得曲柄oa的質(zhì)心速度為 x1´=-l101sin(1+10) 33 y1´=l10cos(1+10) 34連

32、桿ab質(zhì)心速度為 x2´= -l11sin1- l2a2sin(2+2a) 35 y2´=l11cos1+l22acos(2+2a) 36搖桿bc的質(zhì)心速度為 x3´=-l3c3sin (3+3c) 37y3´= l3c3cos(3+3c) 38連桿bd質(zhì)心速度為 x4´= -l33sin3-l4b4sin(4+4b) 39y4´= l33 cos3+l4b4cos(4+4b) 40(4).建立加速度方程由位移方程式23，24，25，26，27，28分別對時間t求導(dǎo)，得 xa=-l11²cos1 41 ya=-l11

33、8;sin1 42 -l33sin3-l33²cos3 =xa-l22sin2-l22²cos2 43 l33cos3-l33²sin3=ya+l22cos2-l22²sin2 44 -l33sin3- l33²cos3-l44sin4- l4 4²cos4=0 45 l33cos3-l33²sin3+l44cos4-l4 4²sin4=yd 46 解方程組41，42，43，44，45，46，得令 a= xa- l22²cos2+ l33²cos3， b= ya- l22²sin2+

34、l33²sin3得 2=(a+b tan3)/( l2sin2- l2tan3cos2) 47 3=( l22sin2-a)/(l3sin3) 48 再令 c=-l33sin3-l33²cos3-l44²cos4d=l33cos3-l33²sin3-l44²cos4得 4=c/( l4 cos4) 49 yd=d+l44cos4 50曲柄oa的質(zhì)心加速度為 x1=-l101²cos(1+10) 51 y1=-l10 1²sin(1+10) 52連桿ab質(zhì)心加速度為 x2= -l11²cos1-l2a2sin(2+2

35、a)-l2a2²cos(2+2a) 53 y2=-l11²sin1+l2a2acos(2+2a)-l2a2²sin(2+2a) 54 搖桿bc的質(zhì)心速度為 x3=-l3c3²cos(3+3c)-l3c3sin(3+3c) 55 y3=-l3c3²sin(3+3c)+l3c3cos(3+3c) 56桿bd質(zhì)心速度為 x4=-l33sin3-l33²cos3-l4b4sin(4+4b)-l4b4²cos(4+4b)57 y4=l33cos3-l33²sin3+l4b4cos(4+4b)-l4b4²sin(4+

36、4b) 58十. 方案二中截料運料機構(gòu)中圓柱凸輪廓線的設(shè)計及運動學(xué)和動力學(xué)分析程序一.確定基圓柱半徑#include"stdio.h"#include"math.h"#define h 50 /*最大行程*/#define w 12.56637 /*角速度（度/秒）*/#define pi 3.14159#define t pi/180 /*度-弧度*/*- /*主程序*/-*/main() float rt,vmax,v1max,v2max; v1max=2*h*w/(120*t); v2max=1.57*h*w/(90*t); vmax=(v1max

37、>v2max)?v1max:v2max; /*-數(shù)據(jù)列表-*/ printf("rt=%dn",(int)(vmax/(w*tan(35*t); /*rb表示基圓柱半徑*/ getch(); 結(jié)果顯示 ： rt=71因為基圓柱半徑必須滿足：rb>=rt;取 rb=75程序二. 圓柱凸輪廓線的形狀求解及運動學(xué)和動力學(xué)分析#include"stdio.h"#include"math.h"#define h 50 /*最大行程*/#define w 12.56637 /*角速度（度/秒）*/#define pi 3.141592

38、65#define t pi/180 /*度-弧度*/#define a1 120 /*各段角度*/#define a2 180#define a3 270#define a4 360#define k 5/*-/*主程序*/-*/main () float p,j,vmax,v1max,v2max,amax,a1max,a2max;/*變量說明*/ int rtmin,rb=75,w=0,i=0; float s200,v200,a200,b200; /*-*/ v1max=2*h*w/(a1*t)*0.001; /* 推程時的最大速度*/ v2max=pi/2*h*w/(a3-a2)*t)

39、*0.001; /* 回程時的最大速度*/ a1max=2*pi*h*w*w/pow(a1*t,2)*0.001; /* 推程時的最大加速度*/ a2max=pi*pi*h*w*w/pow(a3-a2)*t,2)/2*0.001; /* 回程時的最大加速度*/*-*/for(p=0;p<=a4;p=p+k) /*p表示運動角*/ if(p<=a1) /*第一段:正弦加速度運動規(guī)律（推程)*/ si=h*(p/a1-sin(2*pi*p/a1)/(2*pi); vi=h*w*(1-cos(2*pi*p/a1)/(a1*t)*0.001; /* v 表示速度*/ ai=2*pi*h*w

40、*w*sin(2*pi*p/a1)/pow(a1*t,2)*0.001; /* a 表示速度*/ if(p>a1&&p<=a2) /*第二段 遠修*/ si=h; vi=0; ai=0; if(p>a2&&p<=a3) /*第三段余弦加速度運動規(guī)律(回程)*/ si=h*(1+cos(pi*(p-a2)/(a3-a2)/2; vi=-pi*h*w*sin(pi*(p-a2)/(a3-a2)/(2*(a3-a2)*t)*0.001; ai=-pi*pi*h*w*w/pow(a3-a2)*t,2)*cos(pi*(p-a2)/(a3-a2)/2*0.001; if(p>a3) /