9-10 在瓦特行星传动机构中,平衡杆O 1A 绕O 1轴转动,并借连杆AB 带动曲柄OB ;而曲柄OB 活动地装置在O 轴上,如图所示。
在O 轴上装有齿轮Ⅰ,齿轮Ⅱ与连杆AB 固连于一体。
已知:r 1=r 2=0.33m ,O 1A =0.75m ,AB =1.5m ;又平衡杆的角速度ωO 1=6rad/s 。
求当γ=60°且β=90°时,曲柄OB 和齿轮Ⅰ的角速度。
题9-10图【知识要点】 Ⅰ、Ⅱ两轮运动相关性。
【解题分析】 本题已知平衡杆的角速度,利用两轮边缘切向线速度相等,找出ωAB ,ωOB 之间的关系,从而得到Ⅰ轮运动的相关参数。
【解答】 A 、B 、M 三点的速度分析如图所示,点C 为AB 杆的瞬心,故有 ABA O CA v A AB ⋅⋅==21ωω ωω⋅=⋅=A O CD v AB B 123所以 s rad r r v BOB /75.321=+=ωs rad r v CM v MAB M /6,1==⋅=I ωω 9-12 图示小型精压机的传动机构,OA =O 1B =r =0.1m ,EB =BD =AD =l =0.4m 。
在图示瞬时,OA ⊥AD ,O 1B ⊥ED ,O 1D 在水平位置,OD 和EF 在铅直位置。
已知曲柄OA 的转速n =120r/min ,求此时压头F 的速度。
题9-12图【知识要点】 速度投影定理。
【解题分析】 由速度投影定理找到A 、D 两点速度的关系。
再由D 、E 、F 三者关系,求F 速度。
【解答】 速度分析如图,杆ED 与AD 均为平面运动,点P 为杆ED 的速度瞬心,故 v F = v E = v D由速度投影定理,有A D v v =⋅θcos可得 s ll r n r v v A F /30.1602cos 22m =+⋅⋅==πθ 9-16 曲柄OA 以恒定的角速度=2rad/s 绕轴O 转动,并借助连杆AB 驱动半径为r 的轮子在半径为R 的圆弧槽中作无滑动的滚动。
设OA =AB =R =2r =1m ,求图示瞬时点B 和点C 的速度与加速度。
题9-16图【知识要点】 基点法求速度和加速度。
【解题速度】 分别对A 、B 运动分析,列出关于B 点和C 点的基点法加速度合成方程,代入已知数据库联立求解。
【解答】 轮子速度瞬心为P, AB 杆为瞬时平动,有s m r PC v srad rv s m R v v B C BB A B /828.222/42,/2==⋅=======ωωωωω 取A 为基点,对B 点作加速度分析,有 nBA tBA nA nB tB a a a a a ++=+ 由已知条件 0,,22===nBA A B nB a R a r v a ω解得 22/8,0s m rv a a Bn Bt B=== 取B 为基点,由C 点加速度的叠加原理,tCB n CB B C a a a a ++=由已知条件 0,,2=⋅==tCB B n CB n B B a r a a a ω故C 点加速度 222/3.11s m a a a CBn B C =+=9-19 在图示机构中,曲柄OA 长为r ,绕O 轴以等角速度转动,AB =6r ,BC =r 33。
求图示位置时,滑块C 的速度和加速度。
题9-19图【知识要点】 刚体的平面运动。
【解题分析】 分别对系统中B 点的速度和加速度进行分析,再利用矢量投影,列出方程,由几何关系代入数据即可求解。
【解答】 由速度分析图,有CB B C BA A B v v v v v v +=+=,由题设中已知数据得6,30sin 23,3,30sin 0200010ωωωωω=======BC v v v r v AB v v v CB B CBCBA A BA由加速度分析图,对AB 杆, nBA t BA n A B a a a a ++=由已知条件 AB a r a n BA n A ⋅=⋅=2120,ωω向AB 轴投影,得nBAn A B a a a -=2121 对BC 杆,nCB t CB B a a a a ++=C由已知条件 2220,31ωω⋅=⋅-=BC n CB B a r a 向BC 轴投影,得 2012323ωr a a a n CB B C =--= 9-24 如图所示,轮O 在水平面上滚动而不滑动,轮心以匀速O =0.2m/s 运动。
轮缘上固连销钉B ,此销钉在摇杆O 1A 的槽内滑动,并带动摇杆绕O 1轴转动。
已知:轮的半径R =0.5m ,在图示位置时,A O 1是轮的切线,摇杆与水平面间的交角为60°。
求摇杆在该瞬时的角速度和角加速度。
【知识要点】 平面运动,点的合成运动。
【解题分析】 本题先研究轮子的整体运动,再以销钉B 为动点。
选定不同的基点,最终得到不同的解答方程,联立方程,代入已知数据求解。
【解答】 对轮进行加速度与速度的分析,得到,0,0000===ωαωRv 以销钉B 为动点,摇杆为动系。
re a v v v +=题9-24图得到 s radBO v v v v e e r /2.0,23,2310100====ωω 销钉B 的加速度为tBO n BO B a a a a ++=0 (1) c r n e t e B a a a a a +++= (2)联立(1)(2),得到c r n e t e n BO a a a a a +++=由已知题设条件r e n e te n BO v a B O a a B O a R a ⋅=⋅=⋅==012011011202,,ωωω由BO 1 轴上的投影可得 e nBO t e a a a -=解得21/046.01s rad BO a t e AO -==α 9-25 平面机构的曲柄OA 长为2l ,以匀角速度O 绕O 轴转动。
在图示位置时,AB =BO ,并且∠OAD =90°。
求此时套筒D 相对于杆BC 的速度和加速度。
【知识要点】 刚体的平面运动。
题9-25图【解题分析】 本题先对整个杆以及杆中D 、A 两点进行速度与加速度的分析,利用速度和加速度的合成公式求解。
【解答】 选BC 杆为动点,OA 杆为动系。
Br Be Ba v v v +=得到 l v l v Br Ba 0033,332ωω=⋅=AD 杆作平面运动,则DA A D v v v +=可得0032332334ωωωω==⋅=⋅=AD DA AD DA D v l v l v又有 B De Dr De D v v v v v =+=, 得到D 的相对速度 l l v v v B D Dr 0016.1332ωω=⋅=-= 加速度分析。
c Br nBe Ba a a a a ++=由题设所给的已知条件Br e n Be v a l a ⋅=⋅=0202,ωω由加速度投影,可得 l a Ba ⋅=2034ωADa l a AD t DA A nDAt DA A D ⋅=⋅=++=220,2ωωa a a a再一次投影,得到 l a D ⋅=2098ω Dr De Da a a a += 得到 l l a Dr 202022.2910ωω==9-29 图示平面机构中,杆AB 以不变的速度沿水平方向运动,套筒B 与杆AB 的端点铰接,并套在绕O 轴转动的杆OC 上,可沿该杆滑动。
已知AB 和OE 两平行线间的垂直距离为b 。
求在图示位置(=60°,=30°,OD =BD )时杆OC 的角速度和角加速度、滑块正的速度和加速度。
题9-29图【知识要点】 刚体的平面运动,点的运动合成。
【解题分析】 本题取B 为动点,再以OC 杆为动系,DE 、OE 杆作平面运动。
【解答】 由加速度c r ne t e B a a a a a +++=由已知条件r e c e n e v a OB a ⋅=⋅=ωω2,2由et a 方向的投影,得到 0=+c et a a得到 2202833,43bv a a b v a et et ⋅-==⋅-=OB 又选OC 为动系 v B =v e + v r 代入已知数据,得到 v v v v v v B r B e 2121,2323====v v v b v OB v e D e 432,430==⋅==ω DE 杆作平面运动,由 EDD e v v v +=得到 4,21332v v v v v ED D E ===nED t ED n D t D E a a a a a +++=由已知条件 EDv a a a a a ED nED n e n D t e t D2,21,21===由向DE 轴的投影,得到 bv a E 2387-=9-31 图示行星齿轮传动机构中,曲柄OA 以匀角速度O 绕O 轴转动,使与齿轮A 固结在一起的杆BD 运动。
杆BE 与BD 在点B 铰接,并且杆BE 在运动时始终通过固定铰支的套筒C 。
如定齿轮的半径为2r ,动齿轮半径为r ,且AB =5r 。
图示瞬时,曲柄OA 在铅直位置,BD 在水平位置,杆BE 与水平线间成角=45°。
求此时杆BE 上与C 相重合一点的速度和加速度。
题9-31图【知识要点】 刚体平面运动和点的运动的合成。
【解题分析】 本题先取出C 为动系,列出速度迭加方程求解;再取C '点,结合B 点,列出加速度叠加方程,联立求解。
【解答】 选套筒C 为动系,选BE 杆上的点B 和C '为动点,作速度分析,有 r e B v v v += 又由轮边缘线速度相同,有PB ⋅=rv v AB 解得 ()()()()0000062.021562.221523cos 87.625123sin ωωωωωϕθωωϕθ=-===-=+==+=+=BC v r r v ve r r v v e e B B r 由刚体性质,得到关联速度公式r v cr r c r 087.6,ω='==''v v v 又由加速度分析,有 0,=++=tBA tBA nBA A B a a a a a若选B 为动点,套筒为动系,有c r n e te B a a a a a +++=将上两式相加c r ne t e n BA A a a a a a a +++=+代入已知条件有上式在BC 上投影()r r a r 202073.135123ωω=+=再选C '点为动点,套筒为动系,得到加速度关系式 c c r c e c e ''''++=a a a a 由已知条件 r e c c r c a ar a ωω2,==''得到杆上C '点加速度为 r a a a c c r c 202214.16ω=+=''如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。