6点的运动机械设计班ppt课件

1、v3 3 思考题思考题 7-5b) OA OB OC 7-5b) OA OB OC 设为已知设为已知,A B C ,A B C 的速度和加速度的大小；并在图中的速度和加速度的大小；并在图中画出它们的方向。画出它们的方向。2 2 思考题思考题7-5 a) 7-5 a) 平行四连杆机构平行四连杆机构M M 的速度和加速度的大小并在的速度和加速度的大小并在图中画出它们的方向图中画出它们的方向作业作业 1 6-71 6-71；.判断题判断题P1 重为重为P的物块的物块 静止在倾角为的斜面上，静摩擦因数为静止在倾角为的斜面上，静摩擦因数为 fs物块所受到的摩擦力大小为物块所受到的摩擦力大小为cosPfs

2、030FP2 物块重为物块重为P 靠在粗糙的铅直墙壁上，摩擦角靠在粗糙的铅直墙壁上，摩擦角 300在物块上加一力主动力在物块上加一力主动力F，F=P。 060由于主动力由于主动力F与接触面法线间的夹角大于摩擦角，物与接触面法线间的夹角大于摩擦角，物块必定运动块必定运动2；.判断题判断题0302物块重为物块重为P 靠在粗糙的铅直墙壁上，摩擦角靠在粗糙的铅直墙壁上，摩擦角 300在物块上加一力主动力在物块上加一力主动力F，F=P。 由于主动力由于主动力F与接触面法线间的夹角大于摩擦角，与接触面法线间的夹角大于摩擦角，物块必定运动物块必定运动FPFP0300603；.5.5.5.5.滚动摩阻的概念滚

3、动摩阻的概念v要求要求: :了解滚动时存在的阻力的形式了解滚动时存在的阻力的形式? ?特点特点? ?v 4；.v1 1 定义定义: :v当滚子相对于支承面滚动当滚子相对于支承面滚动( (趋势趋势) )时时, ,支承面产生的支承面产生的v阻碍彼此滚动的约束力偶阻碍彼此滚动的约束力偶, ,称为滚动摩阻力偶称为滚动摩阻力偶, ,简称为滚阻力偶简称为滚阻力偶, ,v其矩用其矩用M Mf f表示表示. .v2 2 产生滚阻的原因产生滚阻的原因Q QP PcrAF FN NF FS SMf5；.AoQPA AF FS SMfoQPFNv2 2 产生滚阻的原因产生滚阻的原因6；.Fx = 0 Q - F S

4、= 0Fy = 0 FN- P = 0Q QP PcrAF FN NF FS SMfQrMf0)(FMA辊子静止（平衡）时辊子静止（平衡）时滚动阻力偶矩在逐渐增大滚动阻力偶矩在逐渐增大可以无限制增大吗？可以无限制增大吗？3 3 0 Mf MmaxMmax = FN滚阻力偶矩的最大值与法向反力成正比滚阻力偶矩的最大值与法向反力成正比. .联想联想:你想到了什么你想到了什么?7；.8；.9；.10；.11；.运动学 什么是运动学什么是运动学是研究物体运动的几何性质的科学是研究物体运动的几何性质的科学运动的几何性质运动的几何性质二二 意义意义1 1 动力学的基础动力学的基础2 2 后继课程后继课程(

5、 (机械原理机械原理) )的基础的基础运动方程、轨迹、速度和运动方程、轨迹、速度和 加速度。加速度。12；.运动学.如何学习如何学习?1 不考虑致动的原因不考虑致动的原因2 点点 刚体刚体(系统系统) 必须有一个以上的自由度必须有一个以上的自由度3 3 有关概念有关概念1) 1) 参考体参考体由于物体运动的描述是相对的。将观察者所在的物体称由于物体运动的描述是相对的。将观察者所在的物体称为参考体为参考体2)2)参考坐标系参考坐标系固结于参考体上的坐标系称为参考坐标系固结于参考体上的坐标系称为参考坐标系-可以无限制扩大可以无限制扩大13；.第六章第六章点点 的的 运运 动动14；. 6-1 6-

6、1 矢量法矢量法矢量法应用于什么场合？矢量法应用于什么场合？15；.( ) trr 6-1 6-1 矢量法矢量法Mr rO一一 运动方程运动方程轨迹就是矢径端点的曲线轨迹就是矢径端点的曲线r r16；.二二 速度速度动点的速度矢沿着动点的速度矢沿着ABr r(t)r r(t+t)v vv v* *OMMr r0limttt ddrrv动点运动轨迹的切线，并与此点运动的方向一致。动点运动轨迹的切线，并与此点运动的方向一致。 6-1 6-1 矢量法矢量法17；.三三 加速度加速度220ddlimddtttt vvraavr此法常用于推导公式此法常用于推导公式0limttt ddrrv 6-1 6-

7、1 矢量法矢量法18；.Mr rO一一 运动方程运动方程yxzi ij jk kxyz 6-2 6-2 直角坐标法直角坐标法应用的场合以及如何应用？应用的场合以及如何应用？xyzrijk123( )( )( )xf tyf tzf t运动轨迹？运动轨迹？19；.xyzxyzvvvvrijkijk二二 速度速度222zyxvcos( , ), cos( , ), cos( , )xyzvvvv iv jv k 6-2 6-2 直角坐标法直角坐标法联想到了什么问题的求解？联想到了什么问题的求解？0limttt ddrrvxyzrijk20；.,xyzxxyyzzaaaavxavyavzaijk三三

8、 加速度加速度222222zyxaaaazyx cos( , ), cos( , ), cos( , )xyzaaaa ia ja k 6-2 6-2 直角坐标法直角坐标法avrxyzxyzvvvvrijkijk此法常用于点的运动轨迹未知的情况此法常用于点的运动轨迹未知的情况21；.四四 特殊情况下特殊情况下1) 1) 平面平面2) 2) 直线直线jyi xrjyi xdtrdv jyi xdtvda 6-2 6-2 直角坐标法直角坐标法22；.v1 1 思考在地面上观察得到的点的运动轨迹思考在地面上观察得到的点的运动轨迹? ?v2 2 在车轮上观察得到的点的运动轨迹在车轮上观察得到的点的运动

9、轨迹? ?v 运动的相对性运动的相对性23；.习题习题 P 151 6-4 P 151 6-4 注意：注意：1 1 坐标原点选在固定的点坐标原点选在固定的点2 2 动点选在一般位置动点选在一般位置24；.)(tfs 6-3 6-3 自然法自然法一一 弧坐标以及运动方程弧坐标以及运动方程sO(+)(-)应用的场合以及如何应用？应用的场合以及如何应用？M25；.二二 点的速度点的速度M2 2 速度速度3 3 正、负的含义正、负的含义1 1 自然轴系自然轴系n n+dtdsv 表示速度在切线方向表示速度在切线方向上的投影上的投影曲率曲率 曲率半径曲率半径联想到了什么？联想到了什么？ox 6-3 6-

10、3 自然法自然法26；.三三 点的切向加速度和法向加速度点的切向加速度和法向加速度 思考点的切向加速度为正或负的含义？思考点的切向加速度为正或负的含义？naadtvdadtdva nvan2表示切向加速度在切线方向上的投影表示切向加速度在切线方向上的投影恒为正恒为正说明点作减速运动？说明点作减速运动？自然坐标法用在点的轨迹已知的情况下自然坐标法用在点的轨迹已知的情况下 6-3 6-3 自然法自然法oxMn n+27；.R2ktO+28；.收获收获 曲线运动的点曲线运动的点1) 轨迹不知的平面曲线轨迹不知的平面曲线jyi xrjyi xdtrdv jyi xdtvda 2) 轨迹已知的曲线轨迹已

11、知的曲线)(tfs dtdsv naadtvdadtdva nvan229；.判断题判断题1 1 描述点的运动的方法有三种，其中直角坐标法用于轨迹已知的情况下描述点的运动的方法有三种，其中直角坐标法用于轨迹已知的情况下2 2点沿轨迹已知的曲线运动，若切向加速度为正，则点作加速运动；点沿轨迹已知的曲线运动，若切向加速度为正，则点作加速运动；若切向加速度与速度的正负号相同，则点作加速运动；若切向加速度与速度的正负号相同，则点作加速运动；若切向加速度为零，则速度为常矢量若切向加速度为零，则速度为常矢量30；.第七章第七章刚体的简单运动刚体的简单运动31；.一一 平行移动平行移动7 71 1 刚体的平

12、行移动刚体的平行移动平行移动的判断平行移动的判断以及特点以及特点32；. 观察蓝色杆、在滑道里面运动的杆的运动观察蓝色杆、在滑道里面运动的杆的运动 铅直平面内的平行四连杆机构。铅直平面内的平行四连杆机构。O1ABO233；. 铅直平面内的平行四连杆机构。铅直平面内的平行四连杆机构。观察带有固定圆的那个杆的运动观察带有固定圆的那个杆的运动34；.结论：当刚体平行移动时，其上各点的轨迹形状相同；结论：当刚体平行移动时，其上各点的轨迹形状相同；因此，研究刚体的平移，可以归结为研究刚体内任一点的运动。因此，研究刚体的平移，可以归结为研究刚体内任一点的运动。a aBv vBr rAr rBB2A2yxz

13、O OABBArr ABvvABaa二二 平移刚体内各点的运动轨迹速度加速度平移刚体内各点的运动轨迹速度加速度ABv vAB1A1a aA在每一瞬时，各点的速度相同，加速度也相同。在每一瞬时，各点的速度相同，加速度也相同。35；.三三 工程中常见的平移机构工程中常见的平移机构1 1 平行四连杆机构平行四连杆机构2 2 筛动机构筛动机构 -筛子筛子P224-P224-习题习题9-49-43 3 曲柄连杆机构中曲柄连杆机构中-滑块滑块4 4 直线平移和曲线平移直线平移和曲线平移36；.7 72 2 刚体的定轴转动刚体的定轴转动 加速转动与减速转动的判断加速转动与减速转动的判断37；. 一一 定轴转

14、动定轴转动1 1 在刚体运动的过程中，在刚体运动的过程中，7 72 2 刚体的定轴转动刚体的定轴转动2 2 该固定不动的直线称为转轴该固定不动的直线称为转轴。若刚体上或其延伸部分上有一若刚体上或其延伸部分上有一 条直线始终不动，条直线始终不动，具有这样一种特征的刚体的运动称为刚体的定轴转动具有这样一种特征的刚体的运动称为刚体的定轴转动简称转动简称转动38；.( )f t二二 运动方程运动方程 角速度角速度 角加速度角加速度角速度角速度ddt 角加速度角加速度22ddddtt思考什么情况下刚体是加速转动思考什么情况下刚体是加速转动? ?什么情况下刚体减速转动什么情况下刚体减速转动? ?7 72

15、2 刚体的定轴转动刚体的定轴转动转角转角 角速度角速度 角加速度代数量角加速度代数量正负规定要一致正负规定要一致图示图示！联想到了什么？！联想到了什么？39；.7 73 3转动刚体内各点的速度和加速度转动刚体内各点的速度和加速度转动刚体内各点的速度和加速度的计算转动刚体内各点的速度和加速度的计算40；.sRddddsvRRtt7 73 3转动刚体内各点的速度和加速度转动刚体内各点的速度和加速度一一 转动刚体内各点的速度和加速度的计算转动刚体内各点的速度和加速度的计算1 速度计算速度计算AvAvBBDvDO各点速度的大小与该点各点速度的大小与该点到轴心的距离成正比到轴心的距离成正比速度的方向垂直

16、于该点到速度的方向垂直于该点到轴心的连线，指向图形轴心的连线，指向图形转动的一方转动的一方。ddt 41；.ddddsvRRtt7 73 3转动刚体内各点的速度和加速度转动刚体内各点的速度和加速度一一 转动刚体内各点的速度和加速度的计算转动刚体内各点的速度和加速度的计算速度计算的逆运算速度计算的逆运算vBBOOBvBOBvB42；.7 73 3转动刚体内各点的速度和加速度转动刚体内各点的速度和加速度一一 转动刚体内各点的速度和加速度的计算转动刚体内各点的速度和加速度的计算tddd()dddvaRRRttt222n()vRaRR2 加速度计算加速度计算 Oan各点切向加速度的大小与该点到轴心的距

17、离各点切向加速度的大小与该点到轴心的距离成正比成正比方位垂直于该点到轴心的连线，方位垂直于该点到轴心的连线，各点法向加速度的大小各点法向加速度的大小与该点到轴心的距离与该点到轴心的距离成正比成正比方向指向轴心方向指向轴心ddddsvRRttMva 指向由角加速度转向确定指向由角加速度转向确定43；.7 73 3转动刚体内各点的速度和加速度转动刚体内各点的速度和加速度一一 转动刚体内各点的速度和加速度的计算转动刚体内各点的速度和加速度的计算tddd()dddvaRRRttt222n()vRaRR2 加速度计算逆运算加速度计算逆运算加速转动的刚体，已知其上一点加速转动的刚体，已知其上一点A A的切

18、向加速的切向加速度度AO判断判断 角加速度的转向角加速度的转向判断判断 角速度的转向角速度的转向画出法向加速度的方向画出法向加速度的方向44；.OAOA杆绕杆绕O O轴加速转动，图示位置角速度轴加速转动，图示位置角速度 为为 角加速度为角加速度为画出杆画出杆OAOA上各点的速度分布上各点的速度分布规律，加速度分布规律规律，加速度分布规律AOAO二二 例题例题7 73 3转动刚体内各点的速度和加速度转动刚体内各点的速度和加速度AO45；.图示铅直平面内的平行四连杆机构。曲柄图示铅直平面内的平行四连杆机构。曲柄O O1 1A A以匀角度以匀角度 2rad/s 2rad/s 绕绕 O O1 1轴转动

19、轴转动O1A=O2B =r=20cm , AB=O1O2=40cm AC=CB 求连杆中点求连杆中点C C的速度的速度1 O1 O1 1A A杆的运动形式？杆的运动形式？2 AB2 AB杆的运动形式？杆的运动形式？3 AB3 AB杆上任一点的速度杆上任一点的速度O1O2ABC46；.铅直平面内的运动机构铅直平面内的运动机构O1A=O2B =r=20cm ,AB=O1O2=40cm矩形板的运动形式？矩形板的运动形式？O1O2ABO1O2ABMABAB杆上杆上M M点的速度点的速度M矩形板上任一点矩形板上任一点M M的速度？的速度？O1O2ABM半圆板的运动形式？半圆板的运动形式？半圆板上任一点半圆板上任一点M M的速度？的速度？47；.O1A=O2B =r=20cm ,AB=O1O2=40cm AC=CB O1O2AB圆盘的运动形式示？圆盘的运动形式示？蓝齿轮的角速度如何计算？蓝齿轮的角速度如何计算？48；.判断题判断题1 1 刚体的运动形式是平移时，各点的运动轨迹一定是直线刚体的运动形式是平移时，各点的运动轨迹一定是直线一定是平面曲线一定是平面曲线2 2 刚体的运动形式是平移时，任一瞬时刚体上各点的速度相等刚体的运动形式是平移时，任一瞬