單缸四沖程柴油機(jī)凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計

--優(yōu)質(zhì)資料目錄1，設(shè)計任務(wù)及要求………12，設(shè)計思想及數(shù)學(xué)模型的建立…………23，程序框圖………………64，程序清單及運(yùn)行結(jié)果…………………75，總結(jié)……………………186，參考文獻(xiàn)………………18一、設(shè)計任務(wù)及要求機(jī)械原理課程設(shè)計任務(wù)書（六）XXX專業(yè)機(jī)械電子工程班級機(jī)電XX-X學(xué)號XX一、設(shè)計題目：單缸四沖程柴油機(jī)凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計二、系統(tǒng)簡圖：三、工作條件已知：從動件沖程為，推程的許用壓力角，回程的許用壓力角，推程運(yùn)動角，遠(yuǎn)休止角，回程運(yùn)動角，從動件的運(yùn)動規(guī)律。四、要求：1）計算從動件位移和速度。繪制線圖（坐標(biāo)紙或計算機(jī)繪制）。2）用計算機(jī)語言按照許用壓力角確定凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸，選滾子半徑，畫凸輪的實(shí)際輪廓曲線，并按比例繪出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖（A2圖紙）。3）編寫出計算說明書。指導(dǎo)教師：YYYYY開始日期：XX年XX月XX日完成日期：XX年XX月XX日。二、設(shè)計過程及數(shù)學(xué)模型的建立2．1、設(shè)計思想首先，任取一個基圓半徑r0，計算出位移s、速度v、加速度a,畫出位移s、速度v、加速度a隨旋轉(zhuǎn)角δ變化的曲線圖；其次，把圓周分為72等份，算出靜態(tài)時的凸輪理論和實(shí)際輪廓線各點(diǎn)坐標(biāo)值，將其分別放入x[]、y[]、xx[]、yy[]數(shù)組中；然后，再利用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)（x=x*cosθ+y*sinθ；y=x*sinθ-y*cosθ），從而模擬出凸輪的運(yùn)動。2．2基圓半徑選擇因?yàn)榛鶊A半徑r0≥35mm，所以選基圓半徑r0=40mm。2．3數(shù)學(xué)模型推程時：等加速：0≤δ≤5π/36，，等減速：5π/36≤δ≤5π/18，，遠(yuǎn)休止：s=h，v=0，a=0回程時：等加速：0≤δ≤5π/36，，等減速：5π/36≤δ≤5π/18，，近休止：s=0，v=0，a=0如圖所示，已知從動件運(yùn)動規(guī)律為s=s（δ），基圓半徑為r0，滾子半徑為Rt，偏心距為e，設(shè)計盤行凸輪機(jī)構(gòu)。如圖，選取xOy坐標(biāo)系，B0點(diǎn)為凸輪輪廓線起點(diǎn)。開始時滾子中心處于B0點(diǎn)處，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過δ角度時，推桿位移為s。由反轉(zhuǎn)法作圖可看出，此時滾子中心處于B點(diǎn)，其坐標(biāo)為x=(r0+s)sinδ,y=(r0+s)cosδ（1）即凸輪的理論輪廓線方程。因?yàn)閷?shí)際輪廓線與理論輪廓線為等距線，即法向距離處處相等，都為滾子半徑Rt。故將理論輪廓線上的點(diǎn)沿法向內(nèi)側(cè)移動距離Rt，即得實(shí)際輪廓線上的點(diǎn)B′（x′，y′）。由高等數(shù)學(xué)知，理論輪廓線B點(diǎn)處法線nn的斜率（與切線斜率互為負(fù)倒數(shù)）應(yīng)為（2）根據(jù)（1）式子有（3）(3)可得（4）（4）實(shí)際輪廓線上對應(yīng)點(diǎn)B′(x′,y′)的坐標(biāo)為（5）三、程序框圖凸輪工作一周時，δ從0到2π變化，每一個δ對應(yīng)一個輪廓上的點(diǎn)，所以有無窮多點(diǎn)，計算機(jī)編程時不能都計算出來，只能計算出有限多個點(diǎn)，首先應(yīng)將0到2π離散為N個點(diǎn)，δi=2π/N,(I=0,1,2……，N-1)，N越大，則精度越高。輸入從動件運(yùn)動規(guī)律s=s（δ）輸入精度控制數(shù)N輸入基圓半徑r0，滾子半徑Rt,偏置距e作循環(huán)，for(I=0;j<=N-1;j++)求B(x,y)坐標(biāo)，注意到δi=2π/N,(I=0,1,2……，N-1)手算ds/dδ表達(dá)式，并帶入（4）式求B′(x′,y′)存儲計算結(jié)果輸出計算結(jié)果建立坐標(biāo)軸繪制凸輪輪廓曲線四、程序清單及運(yùn)行結(jié)果#include<math.h>#include<dos.h>#include<graphics.h>#include<conio.h>#include<stdio.h>#definep3.1415926#defineh20#definer040.0#definert10.0intplot(s,x,y,xx,yy)floats[75],x[75],y[75],xx[75],yy[75];{inti,j,n=73,gd=DETECT,gmode=0,linestyle,k;floatdt;initgraph(&gd,&gmode,"c:\\tc");for(k=0;k<3;k++){for(j=0;j<n;j++){delay(1000);dt=1.0/36.0*p*j;cleardevice();setlinestyle(2,4,1);line(200,250,400,250);line(300,150,300,350);setlinestyle(0,4,1);setcolor(4);circle(2*(x[0])+300,2*(-y[0])+250-2*s[j],2*10);line(2*(x[0])+300,150,2*(x[0])+300,40*(-y[0])+25040*s[j]);setcolor(1);setcolor(11);circle(300,250,2*40);moveto(2*(xx[0]*cos(dt)+yy[0]*sin(-dt))+300,2*(-(yy[0]*cos(dt)-xx[0]*sin(-dt)))+250);setcolor(4);for(i=0;i<n;i++){lineto(2*(xx[i]*cos(dt)+yy[i]*sin(dt))+300,2*(yy[i]*cos(dt)-xx[i]*sin(-dt))+250);}moveto(2*(x[0]*cos(dt)+y[0]*sin(-dt))+300,2*(-(y[0]*cos(dt)-x[0]*sin(-dt)))+250);setcolor(5);for(i=0;i<n;i++){lineto(2*(x[i]*cos(dt)+y[i]*sin(-dt))+300,2*(-(y[i]*cos(dt)-x[i]*sin(-dt)))+250);}moveto(2*(x[0]*cos(dt)+y[0]*sin(-dt))+300,2*(-(y[0]*cos(dt)-x[0]*sin(-dt)))+250);}}getch();}main(){intgd=DETECT,gm;inti,j,mm;floats[75],t1,x[75],y[75],dx[75],dy[75],xx[75],yy[75],si[75],co[75],v[75],a[75],w=0.5;initgraph(&gd,&gm,"");t1=0.0;for(i=0;i<6;i++){s[i]=2*h*t1*t1/((5*p/18)*(5*p/18));x[i]=(r0+s[i])*sin(t1);y[i]=(r0+s[i])*cos(t1);dx[i]=(4*h*t1/((5*p/18)*(5*p/18)))*sin(t1)+(r0+s[i])*cos(t1);dy[i]=(4*h*t1/((5*p/18)*(5*p/18)))*cos(t1)-(r0+s[i])*sin(t1);si[i]=dx[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);co[i]=-dy[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);xx[i]=x[i]-rt*co[i];yy[i]=-(y[i]-rt*si[i]);v[i]=4*h*w*t1/((5*p/18)*(5*p/18));a[i]=4*h*w*w/((5*p/18)*(5*p/18));t1=t1+1.0/36.0*p;}for(i=6;i<11;i++){s[i]=h-2*h*(5*p/18-t1)*(5*p/18-t1)/((5*p/18)*(5*p/18));x[i]=(r0+s[i])*sin(t1);y[i]=(r0+s[i])*cos(t1);dx[i]=(4*h*(5*p/18-t1)/((5*p/18)*(5*p/18)))*sin(t1)+(r0+s[i])*cos(t1);dy[i]=(4*h*(5*p/18-t1)/((5*p/18)*(5*p/18)))*cos(t1)-(r0+s[i])*sin(t1);si[i]=dx[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);co[i]=-dy[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);xx[i]=x[i]-rt*co[i];yy[i]=-(y[i]-rt*si[i]);v[i]=4*h*w*(5*p/18-t1)/((5*p/18)*(5*p/18));a[i]=-4*h*w*w/((5*p/18)*(5*p/18));t1=t1+1.0/36.0*p;}for(i=11;i<13;i++){s[i]=h;x[i]=(r0+s[i])*sin(t1);y[i]=(r0+s[i])*cos(t1);dx[i]=(r0+s[i])*cos(t1);dy[i]=-(r0+s[i])*sin(t1);si[i]=dx[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);co[i]=-dy[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);xx[i]=x[i]-rt*co[i];yy[i]=-(y[i]-rt*si[i]);v[i]=0;a[i]=0;t1=t1+1.0/36.0*p;}for(i=13;i<18;i++){s[i]=h-2*h*(t1-p/3)*(t1-p/3)/((5*p/18)*(5*p/18));x[i]=(r0+s[i])*sin(t1);y[i]=(r0+s[i])*cos(t1);dx[i]=(-4*h*(t1-p/3)/((5*p/18)*(5*p/18)))*sin(+t1)+(r0+s[i])*cos(t1);dy[i]=(-4*h*(t1-p/3)/((5*p/18)*(5*p/18)))*cos(t1)-(r0+s[i])*sin(t1);si[i]=dx[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);co[i]=-dy[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);xx[i]=x[i]-rt*co[i];yy[i]=-(y[i]-rt*si[i]);v[i]=-4*h*w*(t1-p/3)/((5*p/18)*(5*p/18));a[i]=-4*h*w*w/((5*p/18)*(5*p/18));t1=t1+1.0/36.0*p;}for(i=18;i<23;i++){s[i]=2*h*(5*p/18-t1+p/3)*(5*p/18-t1+p/3)/((5*p/18)*(5*p/18));x[i]=(r0+s[i])*sin(t1);y[i]=(r0+s[i])*cos(t1);dx[i]=(-4*h*(11*p/18-t1)/((5*p/18)*(5*p/18)))*sin(t1)+(r0+s[i])*cos(t1);dy[i]=(-4*h*(11*p/18-t1)/((5*p/18)*(5*p/18)))*cos(t1)-(r0+s[i])*sin(t1);si[i]=dx[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);co[i]=-dy[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);xx[i]=x[i]-rt*co[i];yy[i]=-(y[i]-rt*si[i]);v[i]=-4*h*w*(5*p/18-t1+p/3)/((5*p/18)*(5*p/18));a[i]=4*h*w*w/((5*p/18)*(5*p/18));t1=t1+1.0/36.0*p;}for(i=23;i<73;i++){s[i]=0.0;x[i]=(r0+s[i])*sin(t1);y[i]=(r0+s[i])*cos(t1);dx[i]=(r0+s[i])*cos(t1);dy[i]=-(r0+s[i])*sin(t1);si[i]=dx[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);co[i]=-dy[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);xx[i]=x[i]-rt*co[i];yy[i]=-(y[i]-rt*si[i]);v[i]=0;a[i]=0;t1=t1+1.0/36.0*p;}j=0;printf("s(mm)v(s/m)a(s/m/m)");for(i=0;i<32;i++){if(j%16==0){printf("\n");getch();}printf("s[%d]=%4.2fv[%d]=%5.2fa[%d]=%5.2f\n",i,s[i],i,v[i],i,a[i]);j++;}getch();clearviewport();for(i=0;i<72;i++){line(100+i*5,150-s[i]*6,100+(i+1)*5,150-s[i+1]*6);line(100+i*5,250-v[i]*2,100+(i+1)*5,250-v[i+1]*2);}for(i=0;i<5;i++)line(100+i*5,420-a[i],100+(i+1)*5,420-a[i+1]);line(125,420-a[5],125,420-a[6]);line(125,420-a[6],130,420-a[6]);for(i=6;i<10;i++)line(100+(i)*5,420-a[i],100+(i+1)*5,420-a[i+1]);line(150,420-a[10],150,420);line(150,420,165,420-a[12]);line(165,420,165,420-a[13]);line(165,420-a[13],170,420-a[14]);for(i=13;i<17;i++)line(100+i*5,420-a[i],100+(i+1)*5,420-a[i+1]);line(185,420-a[17],185,420-a[18]);line(185,420-a[18],190,420-a[18]);for(i=18;i<22;i++)line(100+(i)*5,420-a[i],100+(i+1)*5,420-a[i+1]);line(210,420-a[22],210,420);l