8-5 杆OA 长l ,由推杆推动而在图面内绕点O 转动,如图所示。
假定推杆的速度为υ,其弯头高为a 。
试求杆端A 的速度的大小(表示为由推杆至点O 的距离x 的函数)。
题8-5图
【知识要点】 点得速度合成定理和刚体的定轴转动。
【解题分析】 动点:曲杆上B ,动系:杆OA
绝对运动:直线运动
相对运动:直线运动
牵连运动:定轴转动
【解答】 取OA 杆为动系,曲杆上的点B 为动点
v a = v e +v r
大小: √ ? ?
方向: √ √ √
v a = v
2
22222cos :a x va a x v a
x va
v v v e e e
a +=+=+==ωθη 8-10 平底顶杆凸轮机构如图所示,顶杆AB 可沿导轨上下移动,偏心圆盘绕轴O 转动,轴O 位于顶杆轴线上。
工作时顶杆的平底始终接触凸轮表面。
该凸轮半径为R ,偏心距OC =e ,凸轮绕轴O 转动的角速度为ω,OC 与水平线成夹角ϕ。
求当ϕ=0°时,顶杆的速度。
【知识要点】 点的速度合成定理
【解题分析】 动点:点C ,动系:顶杆AB
绝对运动:圆周运动
相对运动:直线运动
牵连运动:平行移动
题8-10图
【解答】 取轮心C 为动点,由速度合成定理有
v a = v e +v r
大小: √ ? ?
方向: √ √ √
解得: v a = v e , v r =0, v e =v a =ωe
8-17 图示铰接四边形机构中,O 1A =O 2B =100mm ,又O 1 O 2=AB ,杆O 1A 以等角速度ω
=2rad/s 绕O 1轴转动。
杆AB 上有一套筒C ,此筒与杆CD 相铰接。
机构的各部件都在同一铅直面内。
求当ϕ=60°时,杆CD 的速度和加速度。
题8-17图
【知识要点】 点的运动速度和加速度合成定理
【解题分析】 动点:套筒C,动系:杆AB
绝对运动:直线运动
相对运动:直线运动
牵连运动:平行移动
【解答】 取C 点为动点,杆AB 为动系
(1)速度 v a =v e + v r , v e = v A = A O 1⋅ω
s m v v e a /1.060cos 0=⋅=
(2) 加速度 a a = a e +a r ,A O a a n A n e 12⋅==ω
20/35.030cos s m a a n e a =⋅=
8-20 图示偏心轮摇杆机构中,摇杆O ,A 借助弹簧压在半径为R 的偏心轮C 上。
偏心轮C 绕轴O 往复摆动,从而带动摇杆绕轴O 1摆动。
设OC 上OO 1时,轮C 的角速度为O ,角加速度为零,θ=60°。
求此时摇杆O 1A 的角速度O ,和角加速度a 1。
题8-20图
【知识要点】 点的速度和加速度合成定理。
【解题分析】 动点:轮心C ,动系:杆O 1A
绝对运动:圆周运动
相对运动:直线运动
牵连运动:定轴运动
【解答】
(1) 速度v a =v e + v r
由几何关系得
v e =v r =v a =ωR
2
30sin 011ωωω===R R C O v e (2) 加速度
c r n e a a a a a a +++=t e
大小:√ ? √ √ √
方向:√ √ √ √ √
R a R C O a R
a a r e n e n a a 212121222
ωωωωωω===⋅===
c n e t e a a a a a -+=-00060cos 30cos 60cos :η
解得 R a a a a a n e e t e 200063)60cos 60cos (30
cos 1ω=--= R C O a t e 21112
3ωα==
8-26 图示直角曲杆OBC 绕O 轴转动,使套在其上的小环M 沿固定直杆OA 滑动。
已知:OB =0.1m ,OB 与BC 垂直,曲杆的角速度ω=0.5rad/s ,角加速度为零。
求当ϕ=60°时,小环M 的速度和加速度。
题8-26图
【知识要点】 电的速度和加速度合成定理。
【解题分析】 本题取直角杆为动系,取点M 为动点,对其速度和加速度分析,利用速度和加速度合成定理求解。
【解答】 取点M 为动点,直角杆为动系有
v a = v r + v e
解得v a =0.17 m/s, v e =0.2 m/s
图(b )给出加速度分解图,有
c r n e a a a a ++= (1)
由已知条件
r e n e v a OM a ⋅=⋅=ωω2,2
则利用(c )图几何关系,由η轴投影有
c n e a a a a +-=2121 得到 a =0.35m/s
2 8-27 牛头刨床机构如图所示。
已知O 1A =200mm ,角速度ω1=2rad/s 。
求图示位置滑枕CD 的速度和加速度。
【知识要点】 点的速度和加速度合成定理
【解题分析】 先以杆O 2B 为动系,套筒A 为动点求得杆O 2B 的角速度和角加速度。
再以滑枕CD 为动系,以套筒B 为动点求滑枕CD 的速度和加速度。
【解答】 取O 2B 为动系,A 点为动点,则A 点的速度为(图b )
v A a =v A e + v A r
(1)
题8-27图
再选取B 点为动点,CD 为动系,B 点的速度为(图c ) v B a =v B e + v B r (2)
由(1)可得 r v A O v r v Ar Ae Ae 11221234
2
1ωωωω=
=== 由(2)可得 s m v v Ba Be /325.02
3=⋅= 加速度的分析如(d )图所示,则有A 点满足
c a a a a a +++=Ar n Ae t
Ae n Aa
由已知条件
Ar c n Ae n Aa v a A O a a 22222,,ωωω=⋅==r 1
c t
Ae Aa a a a x +=⋅030cos :
由此可得 r a t Ae 21433ω= 角加速度 218
3ωα= 再由B 点加速度关系式
Br Be n Ba t Ba a a a a +=+ 由已知条件 2222ω
α
⋅=⋅=BO a BO a n
Ba t Ba 可得 a B e =0.66 m/s
2。