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机构运动分析及运动学方程求解

【摘要】:10-1 如图10-19 所示机构中,椭圆规尺长AB=40 cm,曲柄长OC=20 cm,且AC=CB。如曲柄以匀角速度ω=πrad/s 绕O 轴转动,且已知AM=10 cm,求尺上M 点的运动方程和轨迹方程;t=0 和t=0.5 s 时的M 点的速度和加速度。图10-19题10-1图图10-20题10-2图10-3 如图10-21 所示,列车沿半径为R=800 m 的圆弧轨道做匀加速运动。图10-21题10-3图10-4 荡木用两条等长的钢索平行吊起,如图10-22 所示。

10-1 如图10-19 所示机构中,椭圆规尺长AB=40 cm,曲柄长OC=20 cm,且AC=CB。如曲柄以匀角速度ω=πrad/s 绕O 轴转动(ω 为曲柄在单位时间内转过的角度),且已知AM=10 cm,求(1)尺上M 点的运动方程和轨迹方程;(2)t=0 和t=0.5 s 时的M 点的速度和加速度

10-2 正弦机构如图10-20 所示。曲柄OM 长为r,绕O 轴匀速转动,它与水平线间的夹角为φ=ωt+θ,其中θ 为t=0 时的夹角,ω 为一常数。已知动杆上A,B 两点间距离为b。求点A 和B 的运动方程及点B 的速度和加速度。

图10-19 题10-1图

图10-20 题10-2图

10-3 如图10-21 所示,列车沿半径为R=800 m 的圆弧轨道做匀加速运动。如初速度为0,经过2 min 后,速度到达54 km/h。求列车起点和未点的加速度。

图10-21 题10-3图

10-4 荡木用两条等长的钢索平行吊起,如图10-22 所示。钢索长为长l,度单位为m。当荡木摆动时钢索的摆动规律为其中t 为时间,单位为s;转角φ0 的单位为rad,试求当t=0 和t=2 s 时,荡木的中点M 的速度和加速度。

图10-22 题10-4图

10-5 滑轮的半径r=0.2 m,可绕水平轴O 转动,轮缘上缠有不可伸长的细绳,绳的一端挂有物体A(图9-23),已知滑轮绕轴O 的转动规律j=0.15t3,其中t 以s 计,j 以rad计,试求t=2 s 时轮缘上M 点和物体A 的速度和加速度。

图10-23 题10-5图

10-6 如图10-24 所示,杆OA 长l,由推杆BCD 推动而在圆内绕点O 转动,试求杆端A 的速度大小(表示由推杆至点O 的距离x 的函数),假定推杆的速度为v,其弯头长为b。

图10-24 题10-6图