КП: Коническая передача
Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Проектная деятельность по информатике > Курсовые проекты Группы 09 2015 > Коническая передача
Курсовой проект по информатике
Исполнитель: Старобинский Егор
Группа: 09 (23604)
Семестр: весна 2015
Содержание
Задача[править]
Продемонстрировать принцип работы конической передачи на примере двух конусов, осуществляющих передачу вращающего момента под углом 90°. Передаточное число, направление вращения и скорость ведущего вала устанавливаются пользователем.
Передаточное число менять в диапазоне .
Скорость ведущего вала менять в диапазоне об/с.
Решение[править]
Программа написана на JavaScript с использованием следующих библиотек: Zepto (DOM-навигация), Three.js (WebGL-отрисовка), Dat-gui.js (интерфейс).
Применение данных библиотек не оправдано условиями текущей задачи и служит лишь демонстрацией их функционала. Однако востребованность такого решения возрастает пропорционально сложности проекта.
Стандартный интерфейс Dat-gui.js был модифицирован средствами CSS. Также при помощи CSS созданы подписи ведущего и ведомого валов.
Исходный код[править]
Исходный код [HTML, JS, CSS]:
Файл "common.js"
1 /*
2 Created by E.Starobinskii [starobinskii@yahoo.com],SPbPU, TheorMech, 2015.
3 */
4 $(document).ready(function(){
5 /*
6 ------<====== Prelusive ======>------
7 */
8 var leadCone;
9 var drivenCone;
10 var gui = new dat.GUI();
11 var scene = new THREE.Scene();
12 var spotlight = new THREE.SpotLight(0xffffff);
13 var renderer = new THREE.WebGLRenderer({ antialias: false,alpha:true });
14 var camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, window.innerWidth / window.innerHeight, 0.1, 1000);
15 var controls = new function() {
16 this.angulator = 2.7;
17 this.ratio = 2;
18 this.rememberedRatio = this.ratio;
19 }
20
21 camera.position.set(-45, 45, 45);
22 camera.lookAt(scene.position);
23
24 spotlight.position.set(-45, 45, 45);
25 spotlight.castShadow = true;
26
27 [leadCone, leadArbor, drivenCone, drivenArbor] = generateCones(controls.ratio);
28
29 scene.add(leadCone);
30 scene.add(leadArbor);
31 scene.add(drivenCone);
32 scene.add(drivenArbor);
33 scene.add(spotlight);
34 scene.add(new THREE.AmbientLight(0x333333));
35
36 renderer.setClearColor(0x000000, 0);
37 renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
38 renderer.shadowMapEnabled = true;
39 $('body').append('<div id="output">');
40 $("#output").append(renderer.domElement);
41
42 gui.add(controls, 'angulator', -10, 10).name('Скорость вращ.');
43 gui.add(controls, 'ratio', 0.3, 3).name('Передат. число');
44
45 /*
46 ------<====== End ======>------
47 ------<====== Generator ======>------
48 */
49 function generateCones(squaredRatio){
50 var PiBy2 = Math.PI / 2;
51 var ratio = Math.sqrt(squaredRatio);
52 var defaultConeRadius = 15;
53 var radiusDividedByRatio = defaultConeRadius / ratio;
54 var radiusMultipliedByRatio = defaultConeRadius * ratio;
55 var coneMaterial = new THREE.MeshLambertMaterial({map: THREE.ImageUtils.loadTexture('./source/coneMaterial.jpg')});
56 var arborMaterial = new THREE.MeshLambertMaterial({map: THREE.ImageUtils.loadTexture('./source/arborMaterial.jpg')});
57 var leadConeGeometry = new THREE.CylinderGeometry(0, radiusMultipliedByRatio, radiusDividedByRatio, 50);
58 var leadCone = new THREE.Mesh(leadConeGeometry, coneMaterial);
59 var leadArborGeometry = new THREE.CylinderGeometry(5, 5, 50, 50);
60 var leadArbor = new THREE.Mesh(leadArborGeometry, arborMaterial);
61 var drivenConeGeometry = new THREE.CylinderGeometry(0, radiusDividedByRatio, radiusMultipliedByRatio, 50);
62 var drivenCone = new THREE.Mesh(drivenConeGeometry, coneMaterial);
63 var drivenArborGeometry = new THREE.CylinderGeometry(5, 5, 50, 50);
64 var drivenArbor = new THREE.Mesh(drivenArborGeometry, arborMaterial);
65
66 leadCone.position.z = - radiusDividedByRatio / 2;
67 leadArbor.position.z = - radiusDividedByRatio - 25;
68 leadCone.rotation.x = Math.PI / 2;
69 leadArbor.rotation.x = Math.PI / 2;
70 leadCone.castShadow = true;
71 leadArbor.castShadow = true;
72 drivenCone.position.x = radiusMultipliedByRatio / 2;
73 drivenArbor.position.x = radiusMultipliedByRatio + 25;
74 drivenCone.rotation.set(PiBy2, 0, PiBy2);
75 drivenArbor.rotation.set(PiBy2, 0, PiBy2);
76 drivenCone.castShadow = true;
77 drivenArbor.castShadow = true;
78
79 return [leadCone, leadArbor, drivenCone, drivenArbor];
80 }
81 /*
82 ------<====== End ======>------
83 ------<====== Rendering ======>------
84 */
85 (function render() {
86 var speed = controls.angulator / 100;
87 var ratio = controls.ratio;
88
89 if(controls.rememberedRatio != ratio){
90 scene.remove(leadCone);
91 scene.remove(leadArbor);
92 scene.remove(drivenCone);
93 scene.remove(drivenArbor);
94 [leadCone, leadArbor, drivenCone, drivenArbor] = generateCones(ratio);
95 scene.add(leadCone);
96 scene.add(leadArbor);
97 scene.add(drivenCone);
98 scene.add(drivenArbor);
99 controls.rememberedRatio = ratio;
100 }
101
102 leadCone.rotateY(-speed);
103 leadArbor.rotateY(-speed);
104 drivenCone.rotateY(speed * ratio);
105 drivenArbor.rotateY(speed * ratio);
106
107 requestAnimationFrame(render);
108 renderer.render(scene, camera);
109 })();
110 /*
111 ------<====== End ======>------
112 */
113 });
Файл "common.css"
1 /*
2 Created by E.Starobinskii [starobinskii@yahoo.com],SPbPU, TheorMech, 2015.
3 */
4 body{
5 margin: 0;
6 padding: 0;
7 background: gainsboro;
8 overflow: hidden;
9 width: 100%;
10 height: 100%;
11 min-width: 700px;
12 }
13 img{display: none;}
14 #output:before,
15 #output:after{
16 top: 40%;
17 position: fixed;
18 color: white;
19 font-seight: bold;
20 font-size: 24px;
21 background: dodgerblue;
22 border: 3px solid white;
23 padding: 5px 10px;
24 }
25 #output:before{
26 content: 'Ведущий вал';
27 left: 5%;
28 }
29 #output:after{
30 content: 'Ведомый вал';
31 right: 5%;
32 }
33 #output canvas{
34 width: 100%!important;
35 height: auto!important;
36 }
37 .dg.main{
38 width: 700px!important;
39 float: none!important;
40 border: 3px solid white;
41 bottom: 0px;
42 height: 144px;
43 position: fixed;
44 opacity: 0.1;
45 }
46 .dg.main:hover{opacity: 1;}
47 .dg *{
48 font-size: 30px!important;
49 line-height: 50px!important;
50 color: white!important;
51 }
52 .dg li{
53 height: 50px!important;
54 background-color: dodgerblue!important;
55 padding: 10px!important;
56 border: none!important;
57 }
58 .dg li:first-child{
59 border-bottom: 3px solid white!important;
60 }
61 .dg input[type='text'],
62 .dg .slider{
63 height: 46px!important;
64 text-align: center;
65 background-color: lightslategray!important;
66 }
67 .dg .slider-fg{
68 background-color: white!important;
69 }
70 .dg .close-button{display: none;}
Файл "index.php"
1 <!DOCTYPE html>
2 <html lang="ru">
3 <head>
4 <title>Коническая передача</title>
5 <meta charset="utf-8">
6 <meta coder="E. Starobinskii">
7 <link rel="stylesheet" href="./source/common.css"></link>
8 </head>
9 <body>
10 <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/threejs/r69/three.min.js"></script>
11 <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/dat-gui/0.5/dat.gui.min.js"></script>
12 <script src="http://zeptojs.com/zepto.min.js"></script>
13 <script src="./source/common.js"></script>
14 </body>
15 </html>
