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1
例题 如图所示平面机构,已知:AB = 20cm ,CD = 60cm ,AC = 40cm 。在图示位置,AB//CD ,杆 AB 角速度 ,角加速度 。试求该瞬时点 E 的加速度。
解
(1) 运动分析:
(2) 速度分析:
杆 AB 、CD 作定轴转动,
板 BDE 作平面运动。
杆 AB :
杆 CD :
可见板 BDE 作瞬时平动,
2
(3) 加速度分析:
杆 AB :
分析:板 BDE
杆 CD :
3
板 BDE :
沿 y 轴投影:
沿 x 轴投影:
沿 y 轴投影:
则
4
小结:
(1) 根据机构特点,构件连接处往往提供了分析条件。
如本题中的铰链 D ,可以先从杆 CD 作定轴转动,确定点 D 的速度和加速度的方位或大小,然后再应用于板 BDE 的平面运动分析。
(2) 刚体作瞬时平动时,该瞬时图形上各点速度相同,但加速度并不相等,仍需按基点法分析求解。
5
例题 如图所示平面机构,曲柄以匀角速度转动,通过连杆 AB 带动轮 B 在固定轮上作纯滚动。试求图示位置轮 B 的角速度和角加速度。已知:OA = r = 10cm , = 10 rad/s,AB = R = 40cm 。
解
(1) 运动分析:
曲柄 OA 作定轴转动,
杆 AB 作平面运动,
轮 B 作纯滚动。
(2) 速度分析:
曲柄 OA :
杆 AB :
杆 AB 作瞬时平动
方向如图
轮 B :
速度瞬心为 P
6
(3) 加速度分析:
曲柄 OA :
方向如图
轮心 B :
圆周运动
杆 AB :
大小
方向
方向如图
轮 B :
纯滚动
7
小结:
若纯滚动是沿固定轨道,则接触点的 v = 0 ,即为速度瞬心;而接触点的加速度沿公切线的分量也应等于零。
因此,滚动轨道虽然是圆弧,仍然可从点 B 的速度、加速度求得轮 B 的角速度和角加速度。
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