一、牛头刨床机构的运动分析。
下图为一牛头刨床(ⅲ级机构)。假设已知各构件的尺寸如表2所示,原动件1以等角速度w1=1rad/s沿着逆时针方向回转,试求各从动件的角位移、角速度和角加速度以及刨头c点的位移、速度和加速度的变化情况。
表2 牛头刨床机构的尺寸参数(单位:mm)
二、牛头刨床机构的运动分析方程。
1)位置分析。
建立封闭矢量多边形。
建立一直角坐标系,并标出各杆矢量及其方位角,其中共有4个未知量(θ2=)、利用两个封闭图形abdefa和edcge,建立两个封闭矢量方程,由此可得:
把(1)写成投影方程得2)
由以上各式用型转化法可求得,滑块2的方位角。
高斯消去法求解。
2)速度分析。
对(2)求一次导数得:
矩阵式:
采用高斯消去法可求解(4)可解得角速度ω2,ω3;
3)加速度分析。
把(4)对时间求导数得:
采用高斯消去法可求解(5)可解得角加速度α2,α3,α5,α6
三、程序流程图。
四、计算源程序。
#include<>
#include<>
#include<>
* 定义变量 */
const double pi = 3.14159265358979;
const int n = 4;
const double epsilon = 0.0001;
const int t = 1000;
* 代入已知量 */
double lab=160,lcd=1020,lde=250,h=900,h1=460,h2=120,omega1=1;
* 声明子函数 */
void angledisplacement(double[12],double);/角位移函数。
void anglevelocity(double[n][n],double[n],double[12],double);/角速度函数 */
void angleacceleration(double[n][n],double[n][n],double[n],double [12]);角加速度函数 */
void gausse(double [n][n],double [n],double [n]);高斯消去法函数 */
void modulusmatrixa(double [12],double [n][n]);矩阵a函数 */
void modulusmatrixb(double [12],double ,double [n]);矩阵b函数 */
void matrixda(double [12],double [n][n]);矩阵da函数 */
void matrixdb(double [12],double ,double [n]);矩阵db函数 */
* 主函数 */
void main()
int i,j;
file *fp;
double data[36][12];
double value[12],a[n][n],da[n][n],b[n],db[n],phi1;
char flag;
/* 打开文件 */
if((fp = fopen("data","w"))null)
fprintf(fp,"lab =%lf ",lab);
fprintf(fp,"s3\tphi3\tphi4\ts5\t");
fprintf(fp,"s3'\tomega3\tomega4\ts5'\t");
fprintf(fp,"s3''\tepsilon3\tepsilon4\ts5''"
printf("牛头刨床机构运动分析程序 ");
printf("");
printf是否开始计算(y/n):"
scanf("%c",&flag);
if(flag ==y')
fclose(fp);
输出数据 */
printf("计算结果如下:");
for(i = 0;i < 36; i++)
printf("程序运行结束,计算结果已写入date文件中,请打开查看。");
else if(flag=='n')
printf("无法计算,请重新选择!");
elseexit(0);
* 计算角位移 */
void angledisplacement(double value[12],double phi1)
double ae,s3,phi3,phi4,s5,t = 0;
s3 = value[0];
phi3 = value[1];
phi4 = value[2];
s5 = value[3];
double xb,yb,xd,yd,xc,yc;
while(t
* 计算角速度 */
void anglevelocity(double a[n][n],double b[n],double value[12],double phi1)
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