习 题
6-1 杆O1A与O2B长度相等且相互平行,在其上铰接一三角形板
ABC,尺寸如图6-16所示。图示瞬时,曲柄O1A的角速度为??5rad/s,
角加速度为??2rad/s2,试求三角板上点C和点D在该瞬时的速度和加速度。
图6-16
vC?vD?O1A??0.1?5?0.5m/s
nnaC?aD?O1A?2?0.1?52?2.5m/s2 ττaC?aD?O1A??0.1?2?0.2m/s2
6-2 如图6-17所示的曲柄滑杆机构中,滑杆BC上有一圆弧形轨道,其半径R=100mm,圆心O1在导杆BC上。曲柄长OA=100mm,以等角速度??4rad/s绕O轴转动。设t=0时,??0,求导杆BC的运动规律以及曲柄与水平线的夹角??30?时,导杆BC的速度和加速度。
图6-17
xO1?2OAcos??2Rcos?t?2?0.1?cos4t?0.2cos4tm ?O1??0.8sin4tm/s ??30?时 x?O1??0.4m/ sx??O1??3.2cos4tm/s2 ??O1??1.63m/s2 xx v?0.4m/s a?1.63m/s2?2.771m/s2
6-3 一飞轮绕定轴转动,其角加速度为???b?c?2,式中b、c均是常数。设运动开始时飞轮的角速度为?0,问经过多长时间飞轮停止转动?
0td?d???dt ????dt ???b?c? 22?00b?c?b?c?2- 1 -
1c0arctan(?)|???t 0bbc1ct?arctan(?0)
bbc
6-4 物体绕定轴转动的转动方程为??4t?3t3。试求物体内与转轴相距R=0.5m的一点,在t=0及t=1s时的速度和加速度度的大小,并问物体在什么时刻改变其转向。
????18t ??4?9t2 ???4t?3t2 ?t=0时
??4 ????0 ?v?R??0.5?4?2m/s
an?R?2?0.5?42?8m/s2 aτ?R??0
a?an?8m/s2 t=1s时
???5 ?????18 ?v?R??0.5?5?2.5m/s
an?R?2?0.5?(?5)2?12.5m/s2
aτ?R??0.5?(?18)??9m/s2 a?15.4m/s2
什么时刻改变其转向
??4?9t2?0 t?s ?23
6-5 电机转子的角加速度与时间t成正比,当t=0时,初角速度等于零。经过3s后,转子转过6圈。试写出转子的转动方程,并求
t=2s时转子的角速度。
??ct d??ctdt ?d???ctdt ??00?t12ct 2d?121?ct ??ct3 dt26- 2 -
t=3s时,??6?2π?12π
16112π4πc?? 62794π3??t?1.396t3
93 12π??c?3
t=2s时
??
6-6 杆OA可绕定轴O转动。一绳跨过定滑轮B,其一端系于杆
4π24π16πt??4??16.76rad /s333OA上A点,另一端以匀速u向下拉动,如图6-18所示。设OA=OB=l,
初始时??0,试求杆OA的转动方程。
AB?2l?ut
AB/22l?ututcos?OAB???1?
OA2l2l?ututcos?1???2arccos(1?) 即 22l2l
6-7 圆盘绕定轴O转动。在某一瞬时,轮缘上点A的速度为转动半径为rA?0.1m;盘上任一点vA?0.8m/s,
半径OB成?角,且tan?加速度。
图6-19
vA?rA??0.8m/s ??tan???0.6,如图
B的全加速度aB与其转动
6-19所示。试求该 瞬时圆盘的角
vA0.8??8rad/s rA0.1?22|?|?0.6???38.4rad/s ?0.6?2
6-8 如图6-20所示,电动机轴上的小齿轮A驱动连接在提升铰盘
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