剛體的平面運(yùn)動(dòng)(講義).

1、運(yùn)動(dòng)學(xué)1、基點(diǎn)、法是最基本的方法，應(yīng)熟練掌握。2、在速度分析和計(jì)算中，除基點(diǎn)法外，還應(yīng)靈活選用 速度投影法和速度瞬心法。難點(diǎn)：1平面運(yùn)動(dòng)分解的概念。2、復(fù)雜平面機(jī)構(gòu)的加速度分析和計(jì)算（綜合應(yīng)用剛體 平面運(yùn)動(dòng)及點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)知識(shí)）。第8章剛體的平面運(yùn)動(dòng)8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述 和運(yùn)動(dòng)分解8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解1、工程實(shí)例8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解1.工程實(shí)例8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解1.工程實(shí)例8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解1.工程實(shí)例沿直線軌道滾動(dòng)的車輪8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解3.剛體平面運(yùn)動(dòng)模型-平面圖形8-1剛體平面

2、運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解3.剛體平面運(yùn)動(dòng)模型特點(diǎn)二剛體上所有平行于定平面的平面具有相同的 運(yùn)動(dòng)規(guī)律；這 些 平 面 上 的對(duì)應(yīng)點(diǎn)具有相同 的運(yùn)動(dòng)軌跡、速 度和加速度。8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解3.剛體平面運(yùn)動(dòng)模型模型；平面圖-在剛 體上作平行于固定平 面的平面，這樣的平 面與剛體輪廓的交線 所構(gòu)成的圖形。平面圖形上的任意 直線這一直線的 運(yùn)動(dòng)可以代表平面圖 形的運(yùn)動(dòng)，也就是剛 體的平面運(yùn)動(dòng)。8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解HI4.平面運(yùn)動(dòng)剛體的運(yùn)動(dòng)方程8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解4.剛體平面運(yùn)動(dòng)模型平面 1*般運(yùn)動(dòng)8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解4. 剛體平面運(yùn)動(dòng)方程確定平面圖形

3、在平面上的位置 需三個(gè)坐標(biāo)8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解5.平面運(yùn)動(dòng)剛體運(yùn)動(dòng)的分解平面一般運(yùn)動(dòng)分解：走軸轉(zhuǎn)動(dòng)+平移8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解5. 平面運(yùn)動(dòng)剛體運(yùn)動(dòng)的分解剛體平面運(yùn)動(dòng)分解為平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)nr平而一般運(yùn)動(dòng)分解：平移+走軸轉(zhuǎn)動(dòng)8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解5.平面運(yùn)動(dòng)剛體運(yùn)動(dòng)的分解平面一般運(yùn)動(dòng)分解：走柚轉(zhuǎn)動(dòng)+平移8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解5平面運(yùn)動(dòng)剛體運(yùn)動(dòng)的分解平面一般運(yùn)動(dòng)8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解5.平面運(yùn)動(dòng)剛體運(yùn)動(dòng)的分解8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解6.基點(diǎn)、平動(dòng)系與平面圖形的轉(zhuǎn)動(dòng)8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解

4、6.基點(diǎn)、平動(dòng)系與平面圖形的轉(zhuǎn)動(dòng)剛體平面運(yùn)動(dòng)分解為平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的基本方法選擇基點(diǎn)任意選擇：在基點(diǎn)上建立平動(dòng)系（特殊的動(dòng)系）在剛 體平面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，平動(dòng)系只發(fā)生平動(dòng)；剛體平面運(yùn)動(dòng)（絕對(duì)運(yùn)動(dòng)）可以分解為跟隨平 動(dòng)系的平動(dòng)（牽連運(yùn)動(dòng)），以及平面圖形相對(duì) 于平動(dòng)系的轉(zhuǎn)動(dòng)（相對(duì)運(yùn)動(dòng)）。8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解6.基點(diǎn)、 平動(dòng)系與平面圖形的轉(zhuǎn)動(dòng)8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解6.基點(diǎn)、平動(dòng)系與平面圖形的轉(zhuǎn)動(dòng)8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解6.基點(diǎn)、平動(dòng)系與平面圖形的轉(zhuǎn)動(dòng)8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解6.基點(diǎn)、平動(dòng)系與平面圖形的轉(zhuǎn)動(dòng)8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解7.平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)與基點(diǎn)之間

5、的關(guān)系8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解7.平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)與基點(diǎn)之間的關(guān)系平動(dòng)的軌跡、速度與加速度都與基點(diǎn)的 位置有關(guān)。8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解7.平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)與基點(diǎn)之間的關(guān)系轉(zhuǎn)動(dòng)角速度與基點(diǎn)的位置無(wú)關(guān)心lim如=亦泌=乜NA/-N N dtdt稱為平面圖形的角速度8-1剛體平面運(yùn)動(dòng)的概述和運(yùn)動(dòng)分解7.平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)與基點(diǎn)之間的關(guān)系轉(zhuǎn)動(dòng)角速度與基點(diǎn)的位置無(wú)關(guān)d d（p pdtdt因?yàn)槠絼?dòng)系（動(dòng)系）相 對(duì)定參考系沒(méi)有方位的變 化，平面圖形的角速度既 是平面圖形相對(duì)于平動(dòng)系 的相對(duì)角速度，也是平面 圖形相對(duì)于定參考系的絕 對(duì)角速度。第8章剛體的平面運(yùn)動(dòng) 8-2求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法1.基點(diǎn)法

6、平面圖形一S定系一Oxy基點(diǎn)一4基點(diǎn)速度一為平動(dòng)系一Ax y平面圖形的角速度一匚速度合成定理-Va= ve+ vr 8-2求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法1.基點(diǎn)法BABA速度合成定理一 =兀+ Vr+% 8-2求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法平面圖形上任意點(diǎn)的速度，等于基點(diǎn)的速度與這 一點(diǎn)相對(duì)于以基點(diǎn)為原點(diǎn)的平動(dòng)系的相對(duì)速度的矢 量和。 8-2求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法2.速度合成定理應(yīng)用之二速度投影法 8-2求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法2.速度投影法應(yīng)用速度合成定理將等式沿AB連線投影，v8cos(p= vAcos速度投影定理：平面圖形上任意兩點(diǎn)的速度 在這兩點(diǎn)連線上的投影相等。 8-2求平面圖

7、形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法已知：OA=r,Qo，AB = lo在圖示位置連桿與曲柄垂直。求：1、滑塊的速度”莎2、連桿43的角速度ZB。 8-2求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法8 2求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法例題丄4、應(yīng)用速度合成定理大?。?？cor?方向：777滑塊的速度：解:基點(diǎn)法1、選擇基點(diǎn):A（速度已知）vA=r2、建立平動(dòng)系A(chǔ)xV3、將滑塊沿鉛垂方向的運(yùn)動(dòng)（絕對(duì)運(yùn)動(dòng)）分解為：牽連運(yùn)動(dòng)一跟隨基點(diǎn)的平動(dòng);相對(duì)運(yùn)動(dòng)一以A點(diǎn)為心A3為半徑的周運(yùn)動(dòng)。COS 0() )COS)VBASotan 8-2求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法I例題1= %COS0oCOS0O思考:Q 初的計(jì)

8、算？ 8-2求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法I例題2應(yīng)用速度投影定理已知：橢圓規(guī)機(jī)構(gòu)，為AB=l,圖示瞬時(shí)的0。CD77777777XA求：B端的速度及桿43的角速度。 8-2求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法yIBxO例題2投影法vBsin(p-vAcos(pxI 解：1.求B點(diǎn)速度7BABv8= vACOt(p2.求桿AB的角速度為=盯+咕例題2 8-2求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法基點(diǎn)法CDABI sin(pArn b8-2求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法例題3BD/AE,桿 A3的角速度為 6? = 5rad-s-,o求：此瞬時(shí)桿DE的角速度和桿3D中點(diǎn)C的速度。i8-2求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法I例題3已知:AB=BD=DE=l=300 mmo在圖示位置8-2求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法I例題3解:1求桿DE的角速度vB=col= .5m-s_1以B點(diǎn)為基點(diǎn)仏=6+咕 大?。海縂)G) I I? ?方向：777勺二二二 15 m-s1co田）=匕型=5 rad / s8-2求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法I例題32.求桿中點(diǎn)C的速度仍以 3點(diǎn)為基點(diǎn)|陀=