电子机械设计
课程作业
——六槽槽轮机构设计曲线
组成员：
指导老师：
题目分：
设计背景
槽轮机构称马尔机构槽轮装圆销拨盘机架组成步进运动机构槽轮机构结构简单易加工工作转角准确机械效率高动程调节转角太槽轮起停时加速度击着转速增加槽轮槽数减少加剧宜高速实现需常调节转位角度转位运动槽轮机构外啮合啮合两种形式外啮合槽轮机构槽轮转臂转相反啮合相单臂外啮合槽轮机构(见图)带圆柱销转臂具4条径槽槽轮机架组成连续转动转臂圆柱销进入径槽时拨动槽轮转动圆柱销转出径槽槽轮停止转动转臂转周槽轮完成次转停运动保证槽轮停歇转臂固接缺口圆盘圆周边槽轮凹周边相配样影响转臂转动锁住槽轮动槽轮完成周期性转停运动槽轮径槽数少3避免击圆柱销应切进出槽轮径槽转臂瞬间位置互相垂直满足间停求时采臂非称槽槽轮机构槽轮机构般应转速高求间歇转定角度分度装置中转塔车床刀具转位机构常电影放映机中间歇移动胶片等
二 设计思路
首先仔细分析题目确定题目设计思路然网查资料关摆动滚子运动规律盘形凸轮运动规律然两者结合起工作
次参考书代码认结构署例题完全相重新定义变量书例题基础整体进行设计
图11 槽轮机构位置关系矢量图
图（11）中槽轮中心拨杆中心固定矢量模中心距已知变动矢量模拨销中心轨迹半径R变动槽轮矢量三角形矢量方程式求解
（1）
次时间T式（1）次求次导二次导角速度角加速度
（2）
（3）
次时间T定义瞬时时间槽轮运动时间拨杆瞬时转角工作角
槽轮开始转动结束转动瞬时角速度零刚性击拨销进入退出槽轮时拨杆轴线应轮槽分线相互垂直图（11）示
式中 ——槽轮轮槽分度角（rad）
——槽轮槽数
拨杆逆时针旋转时取式中面符号反取面符号
T0时拨销进入轮槽时拨杆槽轮分线幅度分表示图（11）中位置关系
（拨杆逆时针旋转取+号反取—号）
式（1）~式（3）中已知量均已求出CASE1标准子程序式（1）求解矢径模幅角CASE2标准子程序式（2）求解求出求出槽轮次角位移S次角速度V次角加速度A
（4）
式（4）知槽轮角速度角加速度槽数Z固规律图（14）示槽轮次角加速度变化曲线
槽轮实际角位移（）实际角速度（）实际角加速度（）
（5）
式中——拨杆角速度（rads）
原始数：
（1）槽轮槽数：
（2）分度角：
（3）中心距：
（4）拔销中心轨迹半径：
（5）拔杆工作角：
（6）拔杆销进入轮槽时初始位置幅角：
（7）槽轮矢径初始位置幅角：
（8）拔杆转速：
三组分工
整体思路：吴崇耀 梁佳琪 付亚涛
代码编写：付亚涛 吴崇耀
资料搜集：胡方方 梁佳琪 周芸洁
图形绘制：胡方方 付亚涛
文档编写：梁佳琪 周芸洁
PPT制作：周芸洁
四 代码实现：
#include
#include
double case1_thcout(double akbdouble akadouble thbdouble tha)
{
return atan2(akb*sin(thb)+aka*sin(tha)akb*cos(thb)+aka*cos(tha))
}
double case1_pcout(double akbdouble akadouble thbdouble tha)
{
double thcout
thcoutatan2(akb*sin(thb)+aka*sin(tha)akb*cos(thb)+aka*cos(tha))
return akb*cos(thbthcout)+aka*cos(thathcout)
}
double case2_albout(double akadouble thcdouble thbdouble tha)
{
return aka*sin(thathc)sin(thbthc)
}
double case2_alcout(double akadouble thcdouble thbdouble tha)
{
return aka*sin(thathb)sin(thcthb)
}
void main(void)
{
int iN60Z6
double c11080
double b2tau_hVASTp3tautasak31ak40
double theta_40theta_htheta_2theta_20theta_3theta_30theta_31
double d_ttb2d_theta_p3d_theta_dp3d_theta_2d_theta_b2d_theta_3
double d_d_p3d_d_theta_3d_d_theta_p3d_p3d_ttp3PI40*atan(10)
tau_h20*PIZ
b2c1*sin(fabs(tau_h)20)
theta_htau_hPI
theta_20tau_h2+PI2
theta_30PItau_h2
d_theta_2theta_h
d_theta_b2d_theta_2*b2
d_ttb2d_theta_2*d_theta_2*b2
printf(No S V A TAU＼n)
printf(________________________________________＼n)
for(i0i {
Ti(N*10)
theta_2theta_20+theta_h*T
theta_3case1_thcout(b2c1theta_2PI)
p3case1_pcout(b2c1theta_2PI)
if(theta_3>0)
tautheta_3theta_30
else
tau2*PI+theta_3theta_30
Stautau_h
tastheta_3+15*PI
d_theta_p3case2_albout(d_theta_b2theta_3tastheta_2+05*PI)
d_p3case2_alcout(d_theta_b2theta_3tastheta_2+05*PI)
d_theta_3d_theta_p3p3
Vd_theta_3tau_h
d_ttp3d_theta_3*d_theta_3*p3
d_theta_dp3d_theta_3*d_p3
ak40case1_pcout(d_ttp3d_ttb2theta_3theta_2+PI)
theta_40case1_thcout(d_ttp3d_ttb2theta_3theta_2+PI)
ak31case1_pcout(2*d_theta_dp3ak40tastheta_40)
theta_31case1_thcout(2*d_theta_dp3ak40tastheta_40)
d_d_p3case2_alcout(ak31theta_3tastheta_31)
d_d_theta_p3case2_albout(ak31theta_3tastheta_31)
d_d_theta_3d_d_theta_p3p3
Ad_d_theta_3tau_h
printf(3d105f105f105f105f＼niSVAtau)
if(fmod((i+1)5)<0001)printf(＼n)
}
printf(______________________________________＼n)
}
}
五 运行结果：
No S V A TAU
________________________________________
0 000000 000000 241840 000000
1 000034 004155 256908 000036
2 000140 008569 272886 000147
3 000321 013256 289788 000337
4 000583 018233 307617 000611
5 000931 023515 326357 000975
6 001369 029117 345968 001434
7 001903 035052 366381 001993
8 002539 041333 387488 002659
9 003283 047971 409132 003438
10 004140 054973 431098 004336
11 005118 062341 453104 005359
12 006221 070075 474783 006514
13 007455 078163 495673 007807
14 008828 086589 515207 009244
15 010343 095325 532703 010832
16 012007 104330 547360 012574
17 013822 113550 558262 014475
18 015793 122913 564391 016538
19 017920 132330 564657 018765
20 020203 141696 557940 021157
21 022642 150884 543155 023710
22 025231 159751 519337 026422
23 027964 168140 485732 029284
24 030832 175885 441909 032287
25 033823 182814 387854 035419
26 036920 188759 324059 038663
27 040108 193567 251563 042001
28 043366 197105 171950 045412
29 046671 199271 087286 048873
30 050000 200000 000000 052360
31 053329 199271 087286 055846
32 056634 197105 171950 059307
33 059892 193567 251563 062719
34 063080 188759 324059 066057
35 066177 182814 387854 069301
36 069168 175885 441909 072432
37 072036 168140 485732 075436
38 074769 159751 519337 078298
39 077358 150884 543155 081009
40 079797 141696 557940 083563
41 082080 132330 564657 085954
42 084207 122913 564391 088182
43 086178 113550 558262 090245
44 087993 104330 547360 092146
45 089657 095325 532703 093888
46 091172 086589 515207 095475
47 092545 078163 495673 096913
48 093779 070075 474783 098206
49 094882 062341 453104 099361
50 095860 054973 431098 100384
51 096717 047971 409132 101282
52 097461 041333 387488 102061
53 098097 035052 366381 102727
54 098631 029117 345968 103286
55 099069 023515 326357 103745
56 099417 018233 307617 104109
57 099679 013256 289788 104383
58 099860 008569 272886 104573
59 099966 004155 256908 104684
60 100000 000000 241840 104720
______________________________________
Press any key to continue
图12 槽轮次角位移曲线
图13 槽轮次角速度曲线
图14 槽轮次角加速度曲线
六 结果分析：
面求槽轮次角加速度曲线书64页图34中Z6曲线相较知求次角加速度数正确时求数书65页表31中Z6时行数相较知道求数中加速度角加速度均符合定槽轮机构特性值
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电子机械设计
课程作业
——六槽槽轮机构设计曲线
组成员：
指导老师：
题目分：
设计背景
槽轮机构称马尔机构槽轮装圆销拨盘机架组成步进运动机构槽轮机构结构简单易加工工作转角准确机械效率高动程调节转角太槽轮起停时加速度击着转速增加槽轮槽数减少加剧宜高速实现需常调节转位角度转位运动槽轮机构外啮合啮合两种形式外啮合槽轮机构槽轮转臂转相反啮合相单臂外啮合槽轮机构(见图)带圆柱销转臂具4条径槽槽轮机架组成连续转动转臂圆柱销进入径槽时拨动槽轮转动圆柱销转出径槽槽轮停止转动转臂转周槽轮完成次转停运动保证槽轮停歇转臂固接缺口圆盘圆周边槽轮凹周边相配样影响转臂转动锁住槽轮动槽轮完成周期性转停运动槽轮径槽数少3避免击圆柱销应切进出槽轮径槽转臂瞬间位置互相垂直满足间停求时采臂非称槽槽轮机构槽轮机构般应转速高求间歇转定角度分度装置中转塔车床刀具转位机构常电影放映机中间歇移动胶片等
二 设计思路
首先仔细分析题目确定题目设计思路然网查资料关摆动滚子运动规律盘形凸轮运动规律然两者结合起工作
次参考书代码认结构署例题完全相重新定义变量书例题基础整体进行设计
图11 槽轮机构位置关系矢量图
图（11）中槽轮中心拨杆中心固定矢量模中心距已知变动矢量模拨销中心轨迹半径R变动槽轮矢量三角形矢量方程式求解
（1）
次时间T式（1）次求次导二次导角速度角加速度
（2）
（3）
次时间T定义瞬时时间槽轮运动时间拨杆瞬时转角工作角
槽轮开始转动结束转动瞬时角速度零刚性击拨销进入退出槽轮时拨杆轴线应轮槽分线相互垂直图（11）示
式中 ——槽轮轮槽分度角（rad）
——槽轮槽数
拨杆逆时针旋转时取式中面符号反取面符号
T0时拨销进入轮槽时拨杆槽轮分线幅度分表示图（11）中位置关系
（拨杆逆时针旋转取+号反取—号）
式（1）~式（3）中已知量均已求出CASE1标准子程序式（1）求解矢径模幅角CASE2标准子程序式（2）求解求出求出槽轮次角位移S次角速度V次角加速度A
（4）
式（4）知槽轮角速度角加速度槽数Z固规律图（14）示槽轮次角加速度变化曲线
槽轮实际角位移（）实际角速度（）实际角加速度（）
（5）
式中——拨杆角速度（rads）
原始数：
（1）槽轮槽数：
（2）分度角：
（3）中心距：
（4）拔销中心轨迹半径：
（5）拔杆工作角：
（6）拔杆销进入轮槽时初始位置幅角：
（7）槽轮矢径初始位置幅角：
（8）拔杆转速：
三组分工
整体思路：吴崇耀 梁佳琪 付亚涛
代码编写：付亚涛 吴崇耀
资料搜集：胡方方 梁佳琪 周芸洁
图形绘制：胡方方 付亚涛
文档编写：梁佳琪 周芸洁
PPT制作：周芸洁
四 代码实现：
#include
#include
double case1_thcout(double akbdouble akadouble thbdouble tha)
{
return atan2(akb*sin(thb)+aka*sin(tha)akb*cos(thb)+aka*cos(tha))
}
double case1_pcout(double akbdouble akadouble thbdouble tha)
{
double thcout
thcoutatan2(akb*sin(thb)+aka*sin(tha)akb*cos(thb)+aka*cos(tha))
return akb*cos(thbthcout)+aka*cos(thathcout)
}
double case2_albout(double akadouble thcdouble thbdouble tha)
{
return aka*sin(thathc)sin(thbthc)
}
double case2_alcout(double akadouble thcdouble thbdouble tha)
{
return aka*sin(thathb)sin(thcthb)
}
void main(void)
{
int iN60Z6
double c11080
double b2tau_hVASTp3tautasak31ak40
double theta_40theta_htheta_2theta_20theta_3theta_30theta_31
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double d_d_p3d_d_theta_3d_d_theta_p3d_p3d_ttp3PI40*atan(10)
tau_h20*PIZ
b2c1*sin(fabs(tau_h)20)
theta_htau_hPI
theta_20tau_h2+PI2
theta_30PItau_h2
d_theta_2theta_h
d_theta_b2d_theta_2*b2
d_ttb2d_theta_2*d_theta_2*b2
printf(No S V A TAU＼n)
printf(________________________________________＼n)
for(i0i
Ti(N*10)
theta_2theta_20+theta_h*T
theta_3case1_thcout(b2c1theta_2PI)
p3case1_pcout(b2c1theta_2PI)
if(theta_3>0)
tautheta_3theta_30
else
tau2*PI+theta_3theta_30
Stautau_h
tastheta_3+15*PI
d_theta_p3case2_albout(d_theta_b2theta_3tastheta_2+05*PI)
d_p3case2_alcout(d_theta_b2theta_3tastheta_2+05*PI)
d_theta_3d_theta_p3p3
Vd_theta_3tau_h
d_ttp3d_theta_3*d_theta_3*p3
d_theta_dp3d_theta_3*d_p3
ak40case1_pcout(d_ttp3d_ttb2theta_3theta_2+PI)
theta_40case1_thcout(d_ttp3d_ttb2theta_3theta_2+PI)
ak31case1_pcout(2*d_theta_dp3ak40tastheta_40)
theta_31case1_thcout(2*d_theta_dp3ak40tastheta_40)
d_d_p3case2_alcout(ak31theta_3tastheta_31)
d_d_theta_p3case2_albout(ak31theta_3tastheta_31)
d_d_theta_3d_d_theta_p3p3
Ad_d_theta_3tau_h
printf(3d105f105f105f105f＼niSVAtau)
if(fmod((i+1)5)<0001)printf(＼n)
}
printf(______________________________________＼n)
}
}
五 运行结果：
No S V A TAU
________________________________________
0 000000 000000 241840 000000
1 000034 004155 256908 000036
2 000140 008569 272886 000147
3 000321 013256 289788 000337
4 000583 018233 307617 000611
5 000931 023515 326357 000975
6 001369 029117 345968 001434
7 001903 035052 366381 001993
8 002539 041333 387488 002659
9 003283 047971 409132 003438
10 004140 054973 431098 004336
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25 033823 182814 387854 035419
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27 040108 193567 251563 042001
28 043366 197105 171950 045412
29 046671 199271 087286 048873
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57 099679 013256 289788 104383
58 099860 008569 272886 104573
59 099966 004155 256908 104684
60 100000 000000 241840 104720
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图12 槽轮次角位移曲线
图13 槽轮次角速度曲线
图14 槽轮次角加速度曲线
六 结果分析：
面求槽轮次角加速度曲线书64页图34中Z6曲线相较知求次角加速度数正确时求数书65页表31中Z6时行数相较知道求数中加速度角加速度均符合定槽轮机构特性值
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