[理学]理论力学第八章.ppt

2、加速度 ？ √ √ √ 方向：由方向余弦确定 　　例8-9　求例8-4中摇杆O1B在下图所示位置时的角加速度。（当曲柄OA以匀角速度ω绕固定轴O转动时，滑块在摇杆O1B上滑动，并带动杆O1B绕定轴O1摆动。设曲柄长为OA=r，两轴间距离OO1=l） 解：1 动点：滑块A，动系：O1B杆 绝对运动：圆周运动 2 速度 相对运动：直线运动（O1B） 牵连运动：定轴转动（O1轴） √ √ √ 3 加速度 √ √ √ √ √ 沿　轴投影 负号表示与图中假设指向相反 （逆时针转向） 　　例8-10　如图所示平面机构中，曲柄OA=r,以匀角速度ωO 转动。套筒A沿BC杆滑动。 已知：BC=DE，且BD=CE=l。 求：图示位置时，杆BD的角速度和角加速度。 解：1 动点：滑块A，动系：BC杆 绝对运动：圆周运动（O点） 相对运动：直线运动（BC） 牵连运动：平动 （ac＝0） 2 速度 √ √ √ 大小 r ? ? 方向 3 加速度 √ √ √ √ 沿y轴投影 (指向如图所示） 　　例8-11　如图所示凸轮机构中，凸轮以匀角速度ω绕水平O轴转动，带动直杆AB沿铅直线上、下运动，且O，A，B 共线。凸轮上与点A接触的点为A`，图示瞬时凸轮上点A`曲率半径为ρA ，点A`的法线与OA夹角为θ，OA=l。 求：该瞬时AB的速度及加速度。 绝对运动 :直线运动（AB） 相对运动 :曲线运动（凸轮外边缘） 牵连运动 :定轴转动（O轴） 1 动点（AB杆上），动系 :凸轮O 2 速度 √ √ √ * 第八章 点的合成运动 研究内容：分析运动中某一瞬时点的速度合成 和加速度合成的规律。 §8-1　相对运动·牵连运动·绝对运动 1.两个坐标系: 定坐标系（定系） 动坐标系（动系） 2.三种运动: 绝对运动：动点相对于定系的运动 相对运动：动点相对于动系的运动 牵连运动：动系相对于定系的运动 　牵连点: 在动参考系上与动点相重合的那一点. 牵连速度牵连加速度 绝对轨迹 绝对速度 绝对加速度 相对轨迹 相对速度 相对加速度 绝对运动：直线运动 牵连运动：定轴转动 相对运动：曲线运动（螺旋运动） 动点：车刀刀尖　　动系：工件 实例一：车刀的运动分析 实例二　回转仪的运动分析 动点：Ｍ点　　动系：框架CAD 相对运动：圆周运动 牵连运动：定轴转动 绝对运动：空间曲线运动 绝对运动方程 相对运动方程 3.动定参考系间的坐标变换关系： 动点：M，动系：O’x’y’ 牵连运动方程 动系与定系之间的坐标变换关系 　　例8-1 点M相对于动系 沿半径为r的圆周以速度v作匀速圆周运动(圆心为O1 ） ，动系　　相对于定系　　以匀角速度ω绕点O作定轴转动，如图所示。初始时 　与　　重合，点M与O重合。 求：点M的绝对运动方程。 解: 2. 相对运动方程 代入 求：点M的绝对运动方程。 已知：r, 相对速度v，　＝ωt，　 4. 绝对运动方程 求：点M的绝对运动方程。 已知：r, 相对速度v，　＝ωt，　 　　例8-3 用车刀切削工件的直径端面，车刀刀尖M沿水平轴x作往复运动，如图所示。设oxy为定坐标系，刀尖的运动方程为 。工件以等角速度 逆时针转向转动。 求：车刀在工件圆端面上切出的痕迹。 3 相对运动轨迹 已知： 求: 2 相对运动方程 解: 1 　动点：M, 　动系：工件 §8-2　点的速度合成定理 例：小球在金属丝上的运动 速度合成定理的推导 定系：Ｏxyz，动系：　　　，动点：Ｍ O’x’y’z’ M’为牵连点 导数上加“～”表示相对导数。 (8-2) (8-3) (8-4) 式(8-2), (8-3) 代入（8-4）得： 点的速度合成定理：动点在某瞬时的绝对速度等于它在该瞬时的牵连速度与相对速度的矢量和。 适用条件：牵连运动是任何运动的情况。 (8-5) 例8-4　刨床的急回机构如图所示。曲柄OA的一端A与滑块与铰链连接。当曲柄OA以匀角速度ω绕固定轴O转动时，滑块在摇杆O1B上滑动，并带动杆O1B绕定轴O1摆动。设曲柄长为OA=r，两轴间距离OO1=l。 求：曲柄在水平位置时摇杆的角速度　　. 运动分析 解: 　1．动点：滑块A 动系：摇杆AB 绝对运动:绕O点的圆周运动 相对运动:沿O1B的直线运动 牵连运动:绕O1轴定轴转动 已知: 3. √ √ √ 例8-5 如图所示半径为R、偏心距为e的凸轮，