理论力学07刚体的平面运动课件.ppt

1、12例如:曲柄连杆机构中连杆AB的运动，A点作圆周运动，点作圆周运动，B点作直线运动点作直线运动，因此，AB 杆的运动既不是平动也不是定轴转动，而是平面运动3请看动画4 刚体的平面运动是工程上常见的一种运动，这是一种较为复杂的运动对它的研究可以在研究刚体的平动和定轴转动的基础上，通过运动合成和分解的方法，将平面运动分解为上述两种基本运动然后应用合成运动的理论，推导出平面运动刚体上一点的速度和加速度的计算公式7-1 刚体平面运动及其分解刚体平面运动及其分解一、平面运动的定义一、平面运动的定义 在运动过程中，刚体上任一点到某一固定平面的距离始终保持不变也就是说，刚体上任一点都在与该固定平面平行的某

2、一平面内运动具有这种特点的运动称为刚体的平面运动5 二平面运动的简化二平面运动的简化刚体的平面运动可以刚体的平面运动可以简化为平面图形简化为平面图形S在其自在其自身平面内的运动身平面内的运动即在研究平面运动时，不需考虑刚体的形状和尺寸，只需研究平面图形的运动，确定平面图形上各点的速度和加速度6 三平面运动方程三平面运动方程为了确定代表平面运动刚体的平面图形的位置，我们只需确定平面图形内任意一条线段的位置 任意线段AB的位置可用A点的坐标和AB与x轴夹角表示因此图形S 的位置决定于三个独立的参变量所以,AAyx7 四平面运动分解为平动和转动四平面运动分解为平动和转动 当图形上点不动时，则刚体作定

3、轴转动 当图形上 角不变时，则刚体作平动故刚体平面运动可以看成是平动和转动的合成运动,AAyx平面运动方程平面运动方程)(1tfxA)(2tfyA)(3tf对于每一瞬时 t，都可以求出对应的，图形S在该瞬时的位置也就确定了。8例如车轮的运动例如车轮的运动 车轮的平面运动可以看成是车轮随同车厢的平动和相对车厢的转动的合成 车轮对于静系的平面运动车轮对于静系的平面运动 （绝对运动）（绝对运动）车厢（动系车厢（动系Ax y )相对静系的平动相对静系的平动 （牵连运动）（牵连运动）车轮相对车厢（动系车轮相对车厢（动系Ax y）的转动）的转动 （相对运动）（相对运动）9 我们称动系上的原点为基点基点，于

4、是车轮的平面运动车轮的平面运动随基点随基点A的平动的平动绕基点绕基点A的转动的转动刚体的平面运动可以刚体的平面运动可以分解为随基点的平动分解为随基点的平动和绕基点的转动和绕基点的转动10再例如再例如:平面图形在时间内从位置I运动到位置II以A为基点:随基点A平动到AB后,绕基点转 角到AB以B为基点:随基点B平动到AB后,绕基点转 角到AB图中看出：AB AB AB，于是有21122121212010,;,limlimdtddtdtttt11 所以，平面运动随基点平动的运动规律与基平面运动随基点平动的运动规律与基点的选择有关，而绕基点转动的规律与基点选取点的选择有关，而绕基点转动的规律与基点选

5、取无关无关(即在同一瞬间，图形绕任一基点转动的 ,都是相同的）基点的选取是任意的基点的选取是任意的。(通常选取运动情况已知的点作为基点)12曲柄连杆机构曲柄连杆机构AB杆作平面运动杆作平面运动平面运动的分解平面运动的分解（请看动画）13 7-2平面图形上任意点速度的求法平面图形上任意点速度的求法根据速度合成定理,reavvv则点速度为：BAABvvv 一基点法（合成法）一基点法（合成法）取B为动点,则B点的运动可视为牵连运动为平动和相对运动为圆周运动的合成,ABAB方向大小 ,vv;vv;vvBArAeBa已知：图形S内一点A的速度，图形角速度求：指向与 转向一致取A为基点,将动系固结于A点,

6、动系作平动。AvBv14 由于A,B点是任意的，因此 表示了图形上任意两点速度间的关系由于恒有 ，因此将上式在AB上投影，有BAABvvvABvBA速度投影定理速度投影定理即 平面图形上任意两点的速度在该两点连线上的投影彼此相平面图形上任意两点的速度在该两点连线上的投影彼此相等等这种求解速度的方法称为 速度投影法速度投影法即平面图形上任一点的速度等于基点的速度与该点随图形绕平面图形上任一点的速度等于基点的速度与该点随图形绕基点转动的速度的矢量和基点转动的速度的矢量和这种求解速度的方法称为基点法基点法，也称为合成法合成法它是求解平面图形内一点速度的基本方法二速度投影法二速度投影法ABAABBev

7、ev15 三瞬时速度中心法（速度瞬心法）三瞬时速度中心法（速度瞬心法）1.问题的提出问题的提出 若选取速度为零的点作为基点，求解速度问题的计算会大大简化于是，自然会提出，在某一瞬时图形是否有一点速度等于零？如果存在的话，该点如何确定？所以反向恰与方向 .,AAPAvPAvAPv0Pv 速度瞬心的概念速度瞬心的概念 平面图形S，某瞬时其上一点A速度 ,图形角速度，沿 方向取半直线AL,然后顺 的转向转90o至AL的位置,在AL上取长度 则：/AvAPAvAvPAAPvvv16 即在某一瞬时必唯一存在一点速度等于零，该点称为平即在某一瞬时必唯一存在一点速度等于零，该点称为平面图形在该瞬时的瞬时速度

8、中心，简称速度瞬心面图形在该瞬时的瞬时速度中心，简称速度瞬心（是否会有两个速度瞬心？）（是否会有两个速度瞬心？）几种确定速度瞬心位置的方法几种确定速度瞬心位置的方法已知图形上一点的速度 和图形角速度，可以确定速度瞬心的位置（P点）且在 顺转向绕A点 转90的方向一侧,AAvAPvAPAvAv 已知一平面图形在固定面上作无滑动的滚 动,则图形与固定面的接触点P为速度瞬心 17ABvvvvaBABA ,)(同向与ABvvvvbBABA ,)(反向与 已知某瞬时图形上A,B两点速度 大小,且BAvv,ABvABvBA ,(b)(a)已知某瞬间平面图形上A,B两点速度 的方向，且 过A,B两点分别作速

9、度 的垂线,交点 P即为该瞬间的速度瞬心.BAvv,BAvv 不平行BAvv,（相对速度/相对距离）18另：对种(a)的情况，若vAvB，则是瞬时平动 已知某瞬时图形上A,B两点的速度方向相同，且不与AB连线 垂直 此时,图形的瞬心在无穷远处,图形的角速度=0,图形上各点速度相等,这种情况称为瞬时平动瞬时平动.(此时各点的加速度不相等)19 例如:曲柄连杆机构在图示位置时，连杆BC作瞬时平动此时连杆BC的图形角速度 ，BC杆上各点的速度都相等.但各点的加速度并不相等设匀，则)(2ABaanBB而的方向沿AC的，瞬时平动与平动不同瞬时平动与平动不同cacBaa 0BC20 纯滚动平面运动刚体在地

10、面上滚动的情况。假定与地面始终接触，接触点 C 处既不能相互离开、也不能相互侵彻，所以刚体上的接触点 C 的速度 一定沿接触处的切线方向、或者为零。当 不恒等于零、且接触点相对于刚体的位置不断改变时，刚体的运动称为有滑动的滚动；当当vC 0、且接触点相对于刚体的、且接触点相对于刚体的位置不断改变时，称刚体作无滑动的滚动位置不断改变时，称刚体作无滑动的滚动或纯滚动纯滚动。因此，纯滚动时，每一瞬时的接触点就是刚体的速度瞬心每一瞬时的接触点就是刚体的速度瞬心。实际中纯滚动的物体很多，如各种车轮在常规情况下就作纯滚动，因此纯滚动是刚体的一种重要运动形式21.速度瞬心法速度瞬心法利用速度瞬心求解平面图形

11、上点的速度的方法,称为速度瞬心法.平面图形在任一瞬时的运动可以视为绕速度瞬心的瞬时转动，速度瞬心又称为平面图形的瞬时转动中心。若P点为速度瞬心，则任意一点A的速度方向AP，指向与 一致。APvA.注意的问题注意的问题 速度瞬心在平面图形上的位置不是固定的，而是随时间不 断变化的。在任一瞬时是唯一存在的。速度瞬心处的速度为零,加速度不一定为零。不同于定轴转动 刚体作瞬时平动时，虽然各点的速度相同，但各点的加速 度是不一定相同的。不同于刚体作平动。22解：机构中,OA作定轴转动,AB作平面运 动,滑块B作平动。基点法（合成法）研究 AB，以 A为基点，且方向如图示。,lvAvvsin/llABvl

12、lvvllBAABABAAB/45ctgctg)(245sin/oo（）例例1 已知：曲柄连杆机构OA=AB=l，曲柄OA以匀 转动。求：当=45时,滑块B的速度及AB杆的角速度根据,BAABvvv在点做 速度平行四边形，如图示。23)(2/,lBPvllAPvlAPlvABBAABA（）试比较上述三种方法的特点。ABAABBvv根据速度投影定理sinBAvv)(245sin/sin/llvvABo不能求出AB 速度投影法 研究AB,方向OA,方向沿BO直线lvABv 速度瞬心法研究AB，已知的方向，因此可确定出P点为速度瞬心BAvv,247-3 平面图形上任意点加速度的求法平面图形上任意点加

13、速度的求法取A为基点，将平动坐标系固结于A点取B动点，则B点的运动分解为相对运动为圆周运动和牵连运动为平动nBABABArAeBaaaaaaaaa ;于是,由牵连平动时加速度合成定理可得如下公式reaaaanBABAABaaaa 一.基点法(合成法)已知：图形S 内一点A 的加速度 和图形 的,（某一瞬时）。求：该瞬时图形上任一点B的加速度。Aa25其中：，方向AB，指向与 一致；，方向沿AB，指向A点。ABaBA2ABanBA即平面图形内任一点的加速度等于基点的加速度与该点随图形绕绕基点转动的切向加速度和法向加速度基点转动的切向加速度和法向加速度的矢量和。这种求解加速度的方法称为基点法，也称

14、为合成法。是求解平面图形内一点加速度的基本方法。绕基点转动的切向加速度和法向加速度绕基点转动的切向加速度和法向加速度称为B 相对于 A 的加速度上述公式是一平面矢量方程。需知其中六个要素，方能求出其余两个。由于 方位总是已知，所以在使用该公式中，只要再知道四个要素，即可解出问题的待求量。nBABAaa,nBABAABaaaa 26nBABAaa,二加速度瞬心由于 的大小和方向随B点的不同而不同,所以总可以在图形内找到一点Q，在此瞬时，相对加速度 大小恰与基点A的加速度等值反向，其绝对加速度Q点就称为图形在该瞬时的加速度瞬心QAaAa0Qa注注 一般情况下,加速度瞬心与速度瞬心不是同一个点 一般

15、情况下，对于加速度没有类似于速度投影定理的关 系式.即一般情况下,图形上任意两点A,B的加速度ABBABAaa 若某瞬时图形=0,即瞬时平动,则有 即若平面图形在运动过程中某瞬时的角速度等于零，则该瞬时图形上任意两点的加速度在这两点连线上的投影相等 ABBABAaa27nBABAABaaaa加速度瞬心的确定将任一点加速度 分解为两个正交分量 和 ，由方程AanAaAa要使 ，必须0BaBAAaanBAnAaaABaaBAAABanA2所以有 与AB线的夹角：2tannAAaa结论：在与 正方向夹角为 的两条直线的某一条上，一定存在加速度瞬心加速度瞬心。Aa特别，当 时，即加速度瞬心在 所在的直

16、线上-类似匀速转动当 时，即加速度瞬心在垂直于 的直线上。此时加速度在连线方向上的投影相等类似速度投影定理0Aa00 90AaaA+anA28遗憾的是，即使求出加速度瞬心，并以加速度瞬心为基点，平面图形上其它点 的加速度一般仍然有两个分量 an DB和aD B，分析过程并不能得到实质性的简化。因此，平面运动的加速度分析一般只采用基点法，不推荐加速度瞬心法在某些特殊问题中，加速度瞬心方法可以使问题得到很多简化。比如图 7.10所示机构，图示瞬时，已知 OA 杆的角加速度，而角速度 =0，根据前面的结论，AB杆的加速度瞬心 C 为 a A、a B 垂线的交点，这样，AB 杆上任意点 D 的加速度a

17、 D就可以很容易被计算出来。29分析：大小？2 方向？故应先求出 nPOPOOPaaaa RvO/（）例例1 半径为R的车轮沿直线作纯滚动,已知轮心O点的速度及加速度 ,求车轮与轨道接触点P的加速度OvOa解：轮O作平面运动，P为速度瞬心，30 由于此式在任何瞬时都成立，且O点作直线运动，故而RadtdvRdtdOO1（）由此看出，速度瞬心P的加速度并不等于零，即它不是加速度瞬心当车轮沿固定的直线轨道作纯滚动时，其速度瞬心P的加速度指向轮心以O为基点，有 其中：做出加速度矢量图，由图中看出：（与 等值反向）即nPOPOOPaaaaRvRvRRaaRaOOnPOOPO222)(,nPOPaa O

18、aPOa)(/2RvaOP31解：(a)AB作平动，),(,nBnABABABAaaaaaavvBOAOBOaAOaBOvAOvBABA2122112211 ;/,/;/,/而又.;2121例例2 已知O1A=O2B,图示瞬时 O1A/O2B 试问(a),(b)两种情况下1和 2，1和2是否相等？(a)(b)32(b)AB作平面运动,图示瞬时作瞬时平动,此时BAABvv ,021221121,/,/,BOvAOvBOAOBAABnBABBABnAABAABBABAaaaaaa ,即cossincossin2222221111BOBOAOAOBAaaAB作瞬时平动时并由此看出即,ctg22121

19、1233例例3 曲柄滚轮机构 曲柄和滚子半径R=15cm,n=60 rpm求：当=60时(OAAB),滚轮的，翻页请看动画翻页请看动画34请看动画35解解：OA定轴转动,AB杆和轮B作平面运动研究AB：rad/s 32153/30/1APvAAB（）cm/s 30215rad/s 230/6030/OAvnAP为其速度瞬心)(cm/s 3203215321ABBBPv分析分析:要想求出滚轮的,先要求出vB,aBP2P1vBP2为轮速度瞬心36取A为基点，2222cm/s60)2(15OAaA指向O点nBABAABaaaa),3320)32(153(222BAABaABnBA沿大小？方向 作加速

20、度矢量图，将上式向BA线上投影nBABaa0030coso)(cm/s5.13134023/332030cos/222onBABaarad/s25.715/320/2BPvBB22rad/s77.815/5.131/BPaBB）(）(研究轮B：P2为其速度瞬心3738vrRvvvro相对于地面和细绳分别有：相对于地面和细绳分别有：39aaaroaaaroarR(c)40刚体绕平行轴转动的合成问题在机械中经常遇到。刚体绕平行轴转动的合成问题在机械中经常遇到。例如，行星圆柱齿轮机构，行星轮作平面运动。前面例如，行星圆柱齿轮机构，行星轮作平面运动。前面所研究的平面运动是把它看成为平动和转动的合成运所

21、研究的平面运动是把它看成为平动和转动的合成运动，但是在分析行星轮系的传动问题时，将行星轮的动，但是在分析行星轮系的传动问题时，将行星轮的平面运动看成为转动与转动的合成运动则比较方便。平面运动看成为转动与转动的合成运动则比较方便。7.4 刚体绕平行轴转动的合成刚体绕平行轴转动的合成41静系：O1xy动系：O1xy相对运动:绕O2轴转动,r为相对角速度。牵连运动:绕O1轴转动,e为牵连角速度。（翻页请看动画）（翻页请看动画）例如在行星轮系中例如在行星轮系中424344 由图看出对 t 求导：rea dtddtddtdrea rea 即：平面图形（这里指行星轮）的绝对角速度平面图形（这里指行星轮）的

22、绝对角速度 a等于牵连角速等于牵连角速度度 e与相对角速度与相对角速度 r的代表和的代表和 当 e 与与 r 转向相同时转向相同时 转向与两者相同 当 e与与 r 转向相异时转向相异时转向与大者的相同rea rea 时刻，时刻，O2A 位置；位置；t+t 时刻时刻,O2A位置位置45下面来确定图形下面来确定图形S的瞬心的位置的瞬心的位置rePOPO21 P点为图形的速度瞬心,通过点P且与轴O1、O2平行的轴称为瞬时轴,该轴上各点的速度都等于零。由于由于ve=vr,且方向相且方向相反反,因此因此vp=0,P为速为速度瞬心。此时度瞬心。此时rePOPO12e 与r同转向e 与r同 反向46即：刚体

23、绕两平行轴的转动可合成为绕瞬轴的转动，刚体绕两平行轴的转动可合成为绕瞬轴的转动，瞬轴与原两轴共面且平行，到两轴的距离与两角速瞬轴与原两轴共面且平行，到两轴的距离与两角速度大小成反比。同向转动时，瞬轴在两轴之间，度大小成反比。同向转动时，瞬轴在两轴之间，转向与两者相同；反向转动时，转向与两者相同；反向转动时,瞬轴瞬轴在两轴之外在两轴之外,在角速度值大的一侧在角速度值大的一侧,，转，转向与大者的相同。向与大者的相同。rea rea 47例例1 齿轮齿轮、半径均为半径均为R,齿轮齿轮 半径为半径为 r,依次互啮合依次互啮合,轮轮 固固定不动，轮定不动，轮 和轮和轮 装在曲柄装在曲柄O1O3上，可分别

24、绕上，可分别绕O2、O3轴转轴转动。设曲柄动。设曲柄O1O3以以 0顺时针转动试求齿轮顺时针转动试求齿轮III相对于曲柄转相对于曲柄转动的角速度动的角速度 3 r 和齿轮和齿轮的绝对角速度的绝对角速度 3 以及图示瞬时以及图示瞬时A、B 两点的速度。两点的速度。48解：解：取系杆O1O3 为动系,1 r、2 r、r 分别是、轮相对于系杆的角速度,根据传动比公式，可得由平行轴转动的合成理论，得orre 1011 00033013 rerr ;131rRRrrrrr3149由此可知，齿轮作平动，平动刚体上各点的速度相同平动刚体上各点的速度相同，故)(20313rROOvvvOBA 方向：垂直于O1

25、O3杆，指向朝下50第七章刚体平面运动习题课第七章刚体平面运动习题课一概念与内容一概念与内容1.刚体平面运动的定义刚体运动时，其上任一点到某固定平面的距离保持不变2.刚体平面运动的简化可以用刚体上一个与固定平面平行的平面图形S在自身平 面内的运动代替刚体的整体运动 3.刚体平面运动的分解 分解为 4.基点可以选择平面图形内任意一点,通常是运动状态已知的点 随基点的平动（平动规律与基点的选择有关）绕基点的转动（转动规律与基点的选择无关）515.瞬心（速度瞬心）任一瞬时,平面图形或扩大部分都唯一存在一个速度为零的点 瞬心位置随时间改变 每一瞬时平面图形的运动可视为绕该瞬时瞬心的转动这 种瞬时绕瞬心

26、的转动与定轴转动不同 =0,瞬心位于无穷远处,各点速度相同,刚体作瞬时平动,瞬时平动与平动不同6.刚体定轴转动和平面平动是刚体平面运动的特例7.求平面图形上任一点速度的方法 基点法：速度投影法：速度瞬心法：其中，基点法是最基本的公式，瞬心法是基点法的特例为基点AvvvBAAB ,ABAABBvv为瞬心一致与PBPvBPvBB.,52 8.求平面图形上一点加速度的方法基点法：，A为基点,是最常用的方法此外，当=0,瞬时平动时也可采用方法它是基点法在=0时的特例。nBABAABaaaaABAABBaa9.平面运动方法与合成运动方法的应用条件平面运动方法用于研究一个平面运动刚体上任意两点的速 度、加

27、速度之间的关系及任意一点的速度、加速度与图形 角速度、角加速度之间的关系合成运动方法常用来确定两个相接触的物体在接触点处有 相对滑动时的运动关系的传递53二解题步骤和要点二解题步骤和要点 1.根据题意和刚体各种运动的定义，判断机构中各刚体的运动 形式注意每一次的研究对象只是一个刚体 2.对作平面运动的刚体，根据已知条件和待求量，选择求解速 度(图形角速度)问题的方法,用基点法求加速度(图形角加速 度)3.作速度分析和加速度分析，求出待求量 (基点法:恰当选取基点，作速度平行四边形，加速度矢量图；速度投影法:不能求出图形;速度瞬心法：确定瞬心的位置是关键）54例例1 曲柄肘杆压床机构已知：OA=

28、0.15m,n=300 rpm,AB=0.76m,BC=BD=0.53m.图示位置时,AB水平求该位置时的、及ABBD Dv翻页请看动画翻页请看动画55请看动画56例例1 曲柄肘杆压床机构已知:OA=0.15m,n=300 rpm,AB=0.76m,BC=BD=0.53m.图示位置时,AB水平.求该位置时的，及ABBD Dv解：OA,BC作定轴转动,AB,BD均作平面运动 根据题意：研究AB,P为其速度瞬心rad/s103030030nm/s 5.11015.0OAvA（）rad/s 16.7376.025.160sin5.11oABAPvAABm/s 72.216.75.076.016.76

29、0cos1oABBPvABB研究BD,P2为其速度瞬心,BDP2为等边三角形DP2=BP2=BDrad/s 13.553.073.22BPvBBD)(m/s 72.213.553.02BDDDPv（）57例例2 行星齿轮机构请看动画58解：OA定轴转动;轮A作平面运动,瞬心P点,)(2211ooMrRrrRrPMvooArrRrrRv )(）(方向均如图示,)(2222ooMrRrrRrPMv例例2 行星齿轮机构已知:R,r,o 轮A作纯滚动，求21,MMvv59例例3 平面机构中,楔块M:=30,v=12cm/s;盘:r=4cm,与 楔 块间无滑动求圆盘的及轴O的速度和B点速度请看动画60解

30、解：轴O,杆OC,楔块M均作平动,圆盘作平面运动，P为速度瞬心,cm/s 12vvArad/s 3230cos4/12cos/12/orPAvA)(m/s 343230sin4sinorPOvom722142242120cos22222oOBPOOBPOPB)(m/s 3.182143272PBPBvB）(例例3 平面机构中,楔块M:=30,v=12cm/s;盘:r=4cm,与 楔块间无滑动求圆盘的及轴O的速度和B点速度由A点和O点速度方向确定61 比较比较例例2和和例例3可以看出可以看出,不能认为圆轮只滚不滑时不能认为圆轮只滚不滑时,接接 触点就是瞬心触点就是瞬心,只有在接触面是固定面时只有

31、在接触面是固定面时,圆轮上接触点圆轮上接触点 才是速度瞬心才是速度瞬心 每个作平面运动的刚体在每一瞬时都有自己的速度瞬心和每个作平面运动的刚体在每一瞬时都有自己的速度瞬心和 角速度角速度,并且瞬心在刚体或其扩大部分上并且瞬心在刚体或其扩大部分上,不能认为瞬心在不能认为瞬心在 其他刚体上其他刚体上.例如例如,例例1 中中AB的瞬心在的瞬心在P1点点,BD的瞬心在的瞬心在P2 点点,而且而且P1也不是也不是CB杆上的点杆上的点62例例4 导槽滑块机构请看动画63例例4 导槽滑块机构已知已知：曲柄OA=r,匀角速度 转动,连杆AB的中点C处连接一 滑块C可沿导槽O1D滑动,AB=l,图示瞬时O,A,

32、O1三点 在同一水平线上,OAAB,AO1C=30。求求：该瞬时O1D的角速度解解：OA,O1D均作定轴转动,AB作平面运动 研究研究AB:,图示位置,作瞬时平动瞬时平动,所以rvvrvAcB;rvA用合成运动方法求O1D杆上与滑块C 接触的点的速度（牵连速度）动点动点:AB杆上C(或滑块C),动系动系:O1D杆,静系静系:机架64绝对运动绝对运动：曲线运动，方向相对运动相对运动：直线运动，方向/O1D牵连运动牵连运动：定轴转动，方向 O1Drvvca?rv?ev根据，作速度平行四边形作速度平行四边形reavvvrrvvCe2330coscosolrlrCOvCOveDODOe23sin/22

33、3 1111又 ）(这是一个需要联合应用点的合成运动和刚体平面运动理论这是一个需要联合应用点的合成运动和刚体平面运动理论求解的综合性问题求解的综合性问题注意这类题的解法，再看下例65例例5 平面机构请看动画66例例5 平面机构图示瞬时,O点在AB中点,=60,BCAB,已知O,C在同一水平线上,AB=20cm,vA=16cm/s,试求试求该瞬时AB杆,BC杆的角速度 及滑块C的速度解解:轮A,杆AB,杆BC均作平面运动,套筒O作定轴转动,滑块C平动.取AB杆上O点为动点动点,动系动系固结于套筒(反之也可）;静系静系固结于机架,reavvv ,由于等于Va沿AB,所以方向沿AB并且与同向。从而确

34、定了AB杆上与O点接触点的速度方向。revv ,0avrv由此研究AB,P1为速度瞬心67也可以用瞬心法求BC和vC，很简便cm/s31631660cm/s32162260cosootgvvvvvBCBBBCcm3103 OBBCBCvBCCB研究研究BC,以B为基点,根据作速度平行四边形速度平行四边形CBBCvvvcm/s 1611AABABBvAPBPvrad/s 35460sin/1016sin/161oOAAPvAAB）(（）rad/s 6.1310316BCvCBBC？68解解:OA定轴转动;AB,BC均作平面运动,滑块B和C均作平动求cv对AB杆应用速度投影定理：oo30cos60

35、cosABvvoABrvv33 对BC杆应用速度投影定理：o60sinBcvv)(oocrrv23233例例6 已知已知：配气机构中，OA=r,以等 o转动,在某瞬时=60 ABBC,AB=6 r,BC=.求求 该瞬时滑块C的 速度和加速度r3369求ca以A为基点为基点求B点加速度：nBABAABaaaa(a),22ABnBAoAABara P1为AB杆速度瞬心，而rAP31221323633oonBAooAABrrarrAPv )(,作加速度矢量图作加速度矢量图,并沿BA方向投影2223346060oooBnBAABrrraaaa coscos oo70)(baaaanCBCBBc作加速度

36、矢量图作加速度矢量图,P2 为BC的瞬心,而 P2C=9 r再以再以B为基点为基点,求ca691232oocBCrrCPv 222123633ooBCnCBrrBCa )(将(b)式在BC方向线上投影22212312323330ooonCBBcrrraaa ocos注注 指向可假设，结果为正说明假设与实际指向相同，反之，结果为负，说明假设与实际指向相反cBaa,3071例例7 导槽滑块机构请看动画72解解：应用点的合成运动方法 确定CD杆上C点与AE杆上接触 点C之间的速度关系 取CD杆上C为动点，动系固结于AE，静系固结于机架；则(a)rccvvv 应用平面运动方法确定AE上A、C 点之间速

37、度关系 (b)AcAcvvv 例例7 导槽滑块机构图示瞬时,杆AB速度，杆CD速度 及 角已知，且AC=l,求导槽AE的图形角速度uv73将(b)代入(a)得 ,作速度矢量图投至 轴，且vCv，vu，有rACACvvvv sin cos sincos uvvvvvACACAC即luvACvACAEsincos（）747.3（纯滚动加速度与角加速度关系）；7.6；7.9；7.11，7.14；7.17 75人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。