2vBtn?8m/s,aBA故B点加速度为aB?a???aB?8m/s. AB杆的角加速度为 rnB
?ABtaBA??8m/s2. AB轮B的角加速度为
taB?0m/s2. ?B?AB轮作纯滚动,取B为基点,作 C点的加速度分析,如图(b)所示,即
nt
aC = aB + aCB + aCB n2 大小: ? aB ?Br 方向: 如图(b)所示
?Br?0
题 6-15(b)图
故点C加速度 aC?
6-16图示机构中,曲柄OA以等角速度?0作定轴转动,并带动连杆ABD及DF运动,E处为一有固定支承德套筒,它可绕E点摆动。已知机构尺寸为OA?r,
22aB?aCB?11.31m/s2.
AB?BD?2r,且在图示位置时,DE?5r ,试求此
瞬时杆DF的角速度及角加速度。
解:1)速度分析.
AD杆作平面运动,由vA,vB找得AD杆的速度瞬心
题6-16图
CAD,于是有
vA?r?0,?AD?vA??0, CADA4vD?CADD??AD?2r?0,
其中CADD?42r.
DF杆作平面运动,由vD,vE找得DF杆的速度瞬心
CDF,于是有
?DF?其中CDFD?得
3(顺时针方向). ??0,
CDFD5
题6-16 (a) 图
vD52r. 3若以D为动点,套筒E为动系,则由速度合成定理求
45vr?vD5?r?0.
5422)加速度分析.
AD杆作平面运动,以A为基点,B点加速度为
aB = aA + aBA + aBA
11
tn22 大小: ? r?0 2r?AD? 2r?AD
方向: 如图(b)所示
向铅锤轴列投影式:
tn aA?aBAco?s?aBAsin??0 解得
?? aBA?? ?AD
152r?0, 16taBA152????0,(逆时针).
32ABt仍以A为基点,D点加速度分析如图
(b)所示,有
tn, aD?aA?aDA?aDA式中有3个未知量,故再选D为动点,
套筒E为动系,有
tnaD?aa?ae?ae?ar?ac
题6-16(b)图
由上两式相等得
t aA + aDA
ntn+ aDA = ae + ae + ar + ac
222大小: r?0 AD??AD AD??AD ? ED??DF ? 2?DFvr
方向: 如图(b)所示 上式向水平轴投影,
tnt?aDAsin??aDAcos??ae?ac 63t25r?0解出 ae??, DF杆的角加速度为 200aet6322?DF???r?0??0.315?0,(逆时针).
200DE
?aA?
6-17 图中滑块A、B、C以连杆AB、AC相铰接。
??1.6m/s。滑块B、C在水平槽中相对运动的速度恒为s求当x?50mm时滑块B的速度和加速度。
解:1)速度分析.
滑块A、B、C都作直线运动,设vA,vB,vC方向如图所示,由题意可知存在关系
?, (a) vB?vC?s
题6-17图
aB?aC?0. (b)
又,杆AB和AC都作平面运动,由速度投影法得
vCcos??vAsin?, (c)
vBcos??vAsin?. (d)
cot?vB,代入(a)式,导出 解得 vCco?t?vBco?t,或vC?cot? 12
co?t?, (e) sco?t?co?t当x?50mm时,??arccos?50130??67.38?,??arcsin?130?sin?150??53.13?,于是
co?t??1.029m/s??vB?0.571m/s. vB?. vC?ssco?t?co?tvB ?AB?,?AC?4.758rad/s ?8.575rad/ sCABB????,?????,导出 将(e)式对时间求导,注意到? vB?ABAC?sin2????sin2??? aB?s22sin???? 题6-17速度分析图 2代入数据,得aB??5.237m/s.负号表示aB的实际方向与
图示方向相反。
6-18 在周转传动装置中,半径为R的主动齿轮以角速度?0和角加速度?0作反时针转向转动,如图所示。而长为3R的曲柄OA以同样的角速度和角加速度绕O轴作顺时针转向转动。点M位于半径为R的从动齿轮上,在垂直于曲柄的直径的末端。求点M的速度和加速度。
解:1)设OA为动系,以轮O为对象,则?a??0,
?e???0,轮O的相对角速度?Or满足 ?a??e??r,
即
题6-18图
?0???0??Or,
解得?Or?2?0,(逆时针).从而轮A的相对角速度 ?Ar??Or?2?0,(逆时针).
和相对角加速度为
(逆时针). ?Ar??Or?2?0,
轮A的绝对角速度为和绝对角加速度为 ?A??a??e??r??0,(逆时针).
(逆时针). ?A??a??e??r??0,
2)轮A作平面运动,以A为基点. ⅰ)速度分析:
vA?3R?0,vMA?R?0 根据速度合成法
vM?vA?vMA
以M为动点,仍以OA为动系,则 vM?22vA?vMA?10R?0.
题6-18(a)图
ⅱ)加速度分析:
由加速度合成法的M点的加速度
ntnt ?aA?aA?aMA?aMA22 大小: ? 3R?O3R?OAR?AR?A AaM 题6-17(b)图
13
方向: ? 如图(b)所示
nt2 aMx?aA?aMA?3R?0?R?0
n2 aMy?atA?aMA ?R?0?R?0于是M点加速度的大小为
aM??atAntn?aMA?aMA?aA??2?2242?R10?0??0?12?0?0.
?? 14
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