第八章1 刚体的平面运动ppt课件.ppt

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1、第九章刚体的平面运动11、平面运动刚体平面运动：曲柄滑块机构2§9-1刚体平面运动的概述和运动分解刚体平面运动：行星齿轮3刚体平面运动：车轮运动情况42、运动方程基点转角53、运动分析平面运动可取任意基点而分解为平移和转动，其中平移的速度和加速度与基点的选择有关，而平面图形绕基点转动的角速度和角加速度与基点的选择无关。=+平面运动=随　的平移+绕　点的转动平移坐标系6§9-2求平面图形内各点速度的基点法1、基点法动点：M绝对运动：待求牵连运动：平移动系：(平移坐标系)相对运动：绕点的圆周运动7任意A，B两

2、点其中平面图形内任一点的速度等于基点的速度与该点随图形绕基点转动速度的矢量和。8例9-1椭圆规尺的A端以速度vA沿x轴的负向运动，如图所示，AB=l。求：B端的速度以及尺AB的角速度。9解：1、AB作平面运动基点：A10例9-2　如图所示平面机构中，AB=BD=DE=l=300mm。在图示位置时，BD∥AE，杆AB的角速度为ω=5rad/s。求：此瞬时杆DE的角速度和杆BD中点C的速度。11解：1、BD作平面运动基点：B1213例9-3　曲柄连杆机构如图所示，OA=r,AB=。如曲柄OA以匀角速度ω转动。14

3、解：1、AB作平面运动基点：A0Bv=0j=o15例9-4如图所示的行星轮系中，大齿轮Ⅰ固定，半径为r1，行星齿轮Ⅱ沿轮Ⅰ只滚而不滑动，半径为r2。系杆OA角速度为　　。求：轮Ⅱ的角速度ωⅡ及其上B，C两点的速度。16解:1、轮Ⅱ作平面运动基点：AωⅡ。17３、ωⅡ。182、速度投影定理同一平面图形上任意两点的速度在这两点连线上的投影相等。沿AB连线方向上投影由19例9-5如图所示的平面机构中，曲柄OA长100mm，以角速度ω=2rad/s转动。连杆AB带动摇杆CD，并拖动轮E沿水平面纯滚动。已知：CD=3C

4、B，图示位置时A，B，E三点恰在一水平线上，且CD⊥ED。求：此瞬时点E的速度。20解：1、AB作平面运动212、CD作定轴转动，转动轴：C3、DE作平面运动22§9-3求平面图形内各点的瞬心法一般情况下,在每一瞬时,平面图形上都唯一地存在一个速度为零的点，称为瞬时速度中心，简称速度瞬心。1、定理基点：A23平面图形内任意点的速度等于该点随图形绕瞬时速度中心转动的速度。基点：C2、平面图形内各点的速度分布243、速度瞬心的确定方法已知：的方向，且不平行于。2526瞬时平移(瞬心在无穷远处)且不垂直于27纯滚动

5、(只滚不滑)约束运动方程(例6-6)28例9-6椭圆规尺的A端以速度vA沿x轴的负向运动，如图所示，AB=l。求：用瞬心法求B端的速度以及尺AB的角速度。29解：AB作平面运动，速度瞬　　心为点C。30例9-7　矿石轧碎机的活动夹板长600mm，由曲柄OE借连杆组带动，使它绕A轴摆动，如图所示。曲柄OE长100mm，角速度为10rad/s。连杆组由杆BG，GD和GE组成，杆BG和GD各长500mm。求：当机构在图示位置时，夹板AB的角速度。31解:1、杆DE作平面运动，瞬心为C1。322、杆BG作平面运动，瞬

6、心为C。33如图所示。由牵连运动为平动的加速度合成定理，有而其中故由于牵连运动为平动，所以ae=aA，于是有BAaAaBaAaBAwa§9-4用基点法求平面图形内各点的加速度34即：平面图形内任一点的加速度等于基点的加速度与相对基点转动的切向加速度和法向加速度的矢量和。这就是平面运动的加速度合成法，称为基点法。BAaAaBaAaBAwa35例9-8　如图所示，在外啮合行星齿轮机构中，系杆以匀角速度ω1绕O1转动。大齿轮固定，行星轮半径为r，在大轮上只滚不滑。设A和B是行星轮缘上的两点，点A在O1O的延长线上，

7、而点B在垂直于O1O的半径上。求：点A和B的加速度。36解:1、轮Ⅰ作平面运动，瞬心为C。372、选基点为Ｏ√√√38√√√39例9-9　如图所示，在椭圆规机构中，曲柄OD以匀角速度ω绕O轴转动。OD＝AD＝BD＝l。求：当　　　　时，尺AB的角加速度和点A的加速度。40解：1、AB作平面运动，瞬心为C。4142求：车轮上速度瞬心的加速度。例9-10　车轮沿直线滚动。已知车轮半径为R，中心O的速度为　　，加速度为　　，车轮与地面接触无相对滑动。43解：1、车轮作平面运动，瞬心为C。3、选Ｏ为基点44§9-5运

8、动学综合应用举例1、运动学综合应用：机构运动学分析3、连接点运动学分析2、已知运动机构未知运动机构连接点运动学分析45求：该瞬时杆OA的角速度与角加速度。例9-11　图示平面机构，滑块B可沿杆OA滑动。杆BE与BD分别与滑块B铰接，BD杆可沿水平轨道运动。滑块E以匀速v沿铅直导轨向上运动，杆BE长为　　。图示瞬时杆OA铅直，且与杆BE夹角为　。46解：1、杆BE作平面运动，瞬心在O点。取E为基点47