6點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)班ppt課件

1、v3 3 思考題思考題 7-5b) OA OB OC 7-5b) OA OB OC 設(shè)為已知設(shè)為已知,A B C ,A B C 的速度和加速度的大??；并在圖中的速度和加速度的大??；并在圖中畫出它們的方向。畫出它們的方向。2 2 思考題思考題7-5 a) 7-5 a) 平行四連桿機(jī)構(gòu)平行四連桿機(jī)構(gòu)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圖中畫出它們的方向圖中畫出它們的方向作業(yè)作業(yè) 1 6-71 6-71；.判斷題判斷題P1 重為重為P的物塊的物塊 靜止在傾角為的斜面上，靜摩擦因數(shù)為靜止在傾角為的斜面上，靜摩擦因數(shù)為 fs物塊所受到的摩擦力大小為物塊所受到的摩擦力大小為cosPfs

2、030FP2 物塊重為物塊重為P 靠在粗糙的鉛直墻壁上，摩擦角靠在粗糙的鉛直墻壁上，摩擦角 300在物塊上加一力主動(dòng)力在物塊上加一力主動(dòng)力F，F(xiàn)=P。 060由于主動(dòng)力由于主動(dòng)力F與接觸面法線間的夾角大于摩擦角，物與接觸面法線間的夾角大于摩擦角，物塊必定運(yùn)動(dòng)塊必定運(yùn)動(dòng)2；.判斷題判斷題0302物塊重為物塊重為P 靠在粗糙的鉛直墻壁上，摩擦角靠在粗糙的鉛直墻壁上，摩擦角 300在物塊上加一力主動(dòng)力在物塊上加一力主動(dòng)力F，F(xiàn)=P。 由于主動(dòng)力由于主動(dòng)力F與接觸面法線間的夾角大于摩擦角，與接觸面法線間的夾角大于摩擦角，物塊必定運(yùn)動(dòng)物塊必定運(yùn)動(dòng)FPFP0300603；.5.5.5.5.滾動(dòng)摩阻的概念滾

3、動(dòng)摩阻的概念v要求要求: :了解滾動(dòng)時(shí)存在的阻力的形式了解滾動(dòng)時(shí)存在的阻力的形式? ?特點(diǎn)特點(diǎn)? ?v 4；.v1 1 定義定義: :v當(dāng)滾子相對(duì)于支承面滾動(dòng)當(dāng)滾子相對(duì)于支承面滾動(dòng)( (趨勢(shì)趨勢(shì)) )時(shí)時(shí), ,支承面產(chǎn)生的支承面產(chǎn)生的v阻礙彼此滾動(dòng)的約束力偶阻礙彼此滾動(dòng)的約束力偶, ,稱為滾動(dòng)摩阻力偶稱為滾動(dòng)摩阻力偶, ,簡(jiǎn)稱為滾阻力偶簡(jiǎn)稱為滾阻力偶, ,v其矩用其矩用M Mf f表示表示. .v2 2 產(chǎn)生滾阻的原因產(chǎn)生滾阻的原因Q QP PcrAF FN NF FS SMf5；.AoQPA AF FS SMfoQPFNv2 2 產(chǎn)生滾阻的原因產(chǎn)生滾阻的原因6；.Fx = 0 Q - F S

4、= 0Fy = 0 FN- P = 0Q QP PcrAF FN NF FS SMfQrMf0)(FMA輥?zhàn)屿o止（平衡）時(shí)輥?zhàn)屿o止（平衡）時(shí)滾動(dòng)阻力偶矩在逐漸增大滾動(dòng)阻力偶矩在逐漸增大可以無限制增大嗎？可以無限制增大嗎？3 3 0 Mf MmaxMmax = FN滾阻力偶矩的最大值與法向反力成正比滾阻力偶矩的最大值與法向反力成正比. .聯(lián)想聯(lián)想:你想到了什么你想到了什么?7；.8；.9；.10；.11；.運(yùn)動(dòng)學(xué) 什么是運(yùn)動(dòng)學(xué)什么是運(yùn)動(dòng)學(xué)是研究物體運(yùn)動(dòng)的幾何性質(zhì)的科學(xué)是研究物體運(yùn)動(dòng)的幾何性質(zhì)的科學(xué)運(yùn)動(dòng)的幾何性質(zhì)運(yùn)動(dòng)的幾何性質(zhì)二二 意義意義1 1 動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)2 2 后繼課程后繼課程(

5、 (機(jī)械原理機(jī)械原理) )的基礎(chǔ)的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)方程、軌跡、速度和運(yùn)動(dòng)方程、軌跡、速度和 加速度。加速度。12；.運(yùn)動(dòng)學(xué).如何學(xué)習(xí)如何學(xué)習(xí)?1 不考慮致動(dòng)的原因不考慮致動(dòng)的原因2 點(diǎn)點(diǎn) 剛體剛體(系統(tǒng)系統(tǒng)) 必須有一個(gè)以上的自由度必須有一個(gè)以上的自由度3 3 有關(guān)概念有關(guān)概念1) 1) 參考體參考體由于物體運(yùn)動(dòng)的描述是相對(duì)的。將觀察者所在的物體稱由于物體運(yùn)動(dòng)的描述是相對(duì)的。將觀察者所在的物體稱為參考體為參考體2)2)參考坐標(biāo)系參考坐標(biāo)系固結(jié)于參考體上的坐標(biāo)系稱為參考坐標(biāo)系固結(jié)于參考體上的坐標(biāo)系稱為參考坐標(biāo)系-可以無限制擴(kuò)大可以無限制擴(kuò)大13；.第六章第六章點(diǎn)點(diǎn) 的的 運(yùn)運(yùn) 動(dòng)動(dòng)14；. 6-1 6-

6、1 矢量法矢量法矢量法應(yīng)用于什么場(chǎng)合？矢量法應(yīng)用于什么場(chǎng)合？15；.( ) trr 6-1 6-1 矢量法矢量法Mr rO一一 運(yùn)動(dòng)方程運(yùn)動(dòng)方程軌跡就是矢徑端點(diǎn)的曲線軌跡就是矢徑端點(diǎn)的曲線r r16；.二二 速度速度動(dòng)點(diǎn)的速度矢沿著動(dòng)點(diǎn)的速度矢沿著ABr r(t)r r(t+t)v vv v* *OMMr r0limttt ddrrv動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的切線，并與此點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向一致。動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的切線，并與此點(diǎn)運(yùn)動(dòng)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此法常用于推導(dǎo)公式此法常用于推導(dǎo)公式0limttt ddrrv 6-1 6-

7、1 矢量法矢量法18；.Mr rO一一 運(yùn)動(dòng)方程運(yùn)動(dòng)方程yxzi ij jk kxyz 6-2 6-2 直角坐標(biāo)法直角坐標(biāo)法應(yīng)用的場(chǎng)合以及如何應(yīng)用？應(yīng)用的場(chǎng)合以及如何應(yīng)用？xyzrijk123( )( )( )xf tyf tzf t運(yùn)動(dòng)軌跡？運(yùn)動(dòng)軌跡？19；.xyzxyzvvvvrijkijk二二 速度速度222zyxvcos( , ), cos( , ), cos( , )xyzvvvv iv jv k 6-2 6-2 直角坐標(biāo)法直角坐標(biāo)法聯(lián)想到了什么問題的求解？聯(lián)想到了什么問題的求解？0limttt ddrrvxyzrijk20；.,xyzxxyyzzaaaavxavyavzaijk三三

8、 加速度加速度222222zyxaaaazyx cos( , ), cos( , ), cos( , )xyzaaaa ia ja k 6-2 6-2 直角坐標(biāo)法直角坐標(biāo)法avrxyzxyzvvvvrijkijk此法常用于點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡未知的情況此法常用于點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡未知的情況21；.四四 特殊情況下特殊情況下1) 1) 平面平面2) 2) 直線直線jyi xrjyi xdtrdv jyi xdtvda 6-2 6-2 直角坐標(biāo)法直角坐標(biāo)法22；.v1 1 思考在地面上觀察得到的點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡思考在地面上觀察得到的點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡? ?v2 2 在車輪上觀察得到的點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡在車輪上觀察得到的點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)

9、軌跡? ?v 運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性23；.習(xí)題習(xí)題 P 151 6-4 P 151 6-4 注意：注意：1 1 坐標(biāo)原點(diǎn)選在固定的點(diǎn)坐標(biāo)原點(diǎn)選在固定的點(diǎn)2 2 動(dòng)點(diǎn)選在一般位置動(dòng)點(diǎn)選在一般位置24；.)(tfs 6-3 6-3 自然法自然法一一 弧坐標(biāo)以及運(yùn)動(dòng)方程弧坐標(biāo)以及運(yùn)動(dòng)方程sO(+)(-)應(yīng)用的場(chǎng)合以及如何應(yīng)用？應(yīng)用的場(chǎng)合以及如何應(yīng)用？M25；.二二 點(diǎn)的速度點(diǎn)的速度M2 2 速度速度3 3 正、負(fù)的含義正、負(fù)的含義1 1 自然軸系自然軸系n n+dtdsv 表示速度在切線方向表示速度在切線方向上的投影上的投影曲率曲率 曲率半徑曲率半徑聯(lián)想到了什么？聯(lián)想到了什么？ox 6-3 6-

10、3 自然法自然法26；.三三 點(diǎn)的切向加速度和法向加速度點(diǎn)的切向加速度和法向加速度 思考點(diǎn)的切向加速度為正或負(fù)的含義？思考點(diǎn)的切向加速度為正或負(fù)的含義？naadtvdadtdva nvan2表示切向加速度在切線方向上的投影表示切向加速度在切線方向上的投影恒為正恒為正說明點(diǎn)作減速運(yùn)動(dòng)？說明點(diǎn)作減速運(yùn)動(dòng)？自然坐標(biāo)法用在點(diǎn)的軌跡已知的情況下自然坐標(biāo)法用在點(diǎn)的軌跡已知的情況下 6-3 6-3 自然法自然法oxMn n+27；.R2ktO+28；.收獲收獲 曲線運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)曲線運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)1) 軌跡不知的平面曲線軌跡不知的平面曲線jyi xrjyi xdtrdv jyi xdtvda 2) 軌跡已知的曲線軌跡已

11、知的曲線)(tfs dtdsv naadtvdadtdva nvan229；.判斷題判斷題1 1 描述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的方法有三種，其中直角坐標(biāo)法用于軌跡已知的情況下描述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的方法有三種，其中直角坐標(biāo)法用于軌跡已知的情況下2 2點(diǎn)沿軌跡已知的曲線運(yùn)動(dòng)，若切向加速度為正，則點(diǎn)作加速運(yùn)動(dòng)；點(diǎn)沿軌跡已知的曲線運(yùn)動(dòng)，若切向加速度為正，則點(diǎn)作加速運(yùn)動(dòng)；若切向加速度與速度的正負(fù)號(hào)相同，則點(diǎn)作加速運(yùn)動(dòng)；若切向加速度與速度的正負(fù)號(hào)相同，則點(diǎn)作加速運(yùn)動(dòng)；若切向加速度為零，則速度為常矢量若切向加速度為零，則速度為常矢量30；.第七章第七章剛體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)剛體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)31；.一一 平行移動(dòng)平行移動(dòng)7 71 1 剛體的平

12、行移動(dòng)剛體的平行移動(dòng)平行移動(dòng)的判斷平行移動(dòng)的判斷以及特點(diǎn)以及特點(diǎn)32；. 觀察藍(lán)色桿、在滑道里面運(yùn)動(dòng)的桿的運(yùn)動(dòng)觀察藍(lán)色桿、在滑道里面運(yùn)動(dòng)的桿的運(yùn)動(dòng) 鉛直平面內(nèi)的平行四連桿機(jī)構(gòu)。鉛直平面內(nèi)的平行四連桿機(jī)構(gòu)。O1ABO233；. 鉛直平面內(nèi)的平行四連桿機(jī)構(gòu)。鉛直平面內(nèi)的平行四連桿機(jī)構(gòu)。觀察帶有固定圓的那個(gè)桿的運(yùn)動(dòng)觀察帶有固定圓的那個(gè)桿的運(yùn)動(dòng)34；.結(jié)論：當(dāng)剛體平行移動(dòng)時(shí)，其上各點(diǎn)的軌跡形狀相同；結(jié)論：當(dāng)剛體平行移動(dòng)時(shí)，其上各點(diǎn)的軌跡形狀相同；因此，研究剛體的平移，可以歸結(jié)為研究剛體內(nèi)任一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。因此，研究剛體的平移，可以歸結(jié)為研究剛體內(nèi)任一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。a aBv vBr rAr rBB2A2yxz

13、O OABBArr ABvvABaa二二 平移剛體內(nèi)各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡速度加速度平移剛體內(nèi)各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡速度加速度ABv vAB1A1a aA在每一瞬時(shí)，各點(diǎn)的速度相同，加速度也相同。在每一瞬時(shí)，各點(diǎn)的速度相同，加速度也相同。35；.三三 工程中常見的平移機(jī)構(gòu)工程中常見的平移機(jī)構(gòu)1 1 平行四連桿機(jī)構(gòu)平行四連桿機(jī)構(gòu)2 2 篩動(dòng)機(jī)構(gòu)篩動(dòng)機(jī)構(gòu) -篩子篩子P224-P224-習(xí)題習(xí)題9-49-43 3 曲柄連桿機(jī)構(gòu)中曲柄連桿機(jī)構(gòu)中-滑塊滑塊4 4 直線平移和曲線平移直線平移和曲線平移36；.7 72 2 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 加速轉(zhuǎn)動(dòng)與減速轉(zhuǎn)動(dòng)的判斷加速轉(zhuǎn)動(dòng)與減速轉(zhuǎn)動(dòng)的判斷37；. 一一 定軸轉(zhuǎn)

14、動(dòng)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)1 1 在剛體運(yùn)動(dòng)的過程中，在剛體運(yùn)動(dòng)的過程中，7 72 2 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)2 2 該固定不動(dòng)的直線稱為轉(zhuǎn)軸該固定不動(dòng)的直線稱為轉(zhuǎn)軸。若剛體上或其延伸部分上有一若剛體上或其延伸部分上有一 條直線始終不動(dòng)，條直線始終不動(dòng)，具有這樣一種特征的剛體的運(yùn)動(dòng)稱為剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)具有這樣一種特征的剛體的運(yùn)動(dòng)稱為剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)動(dòng)簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)動(dòng)38；.( )f t二二 運(yùn)動(dòng)方程運(yùn)動(dòng)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思考什么情況下剛體是加速轉(zhuǎn)動(dòng)思考什么情況下剛體是加速轉(zhuǎn)動(dòng)? ?什么情況下剛體減速轉(zhuǎn)動(dòng)什么情況下剛體減速轉(zhuǎn)動(dòng)? ?7 72

15、2 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角 角速度角速度 角加速度代數(shù)量角加速度代數(shù)量正負(fù)規(guī)定要一致正負(fù)規(guī)定要一致圖示圖示！聯(lián)想到了什么？！聯(lián)想到了什么？39；.7 73 3轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度的計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度的計(jì)算40；.sRddddsvRRtt7 73 3轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度一一 轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度的計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度的計(jì)算1 速度計(jì)算速度計(jì)算AvAvBBDvDO各點(diǎn)速度的大小與該點(diǎn)各點(diǎn)速度的大小與該點(diǎn)到軸心的距離成正比到軸心的距離成正比速度的方向垂直

16、于該點(diǎn)到速度的方向垂直于該點(diǎn)到軸心的連線，指向圖形軸心的連線，指向圖形轉(zhuǎn)動(dòng)的一方轉(zhuǎn)動(dòng)的一方。ddt 41；.ddddsvRRtt7 73 3轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度一一 轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度的計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度的計(jì)算速度計(jì)算的逆運(yùn)算速度計(jì)算的逆運(yùn)算vBBOOBvBOBvB42；.7 73 3轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度一一 轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度的計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度的計(jì)算tddd()dddvaRRRttt222n()vRaRR2 加速度計(jì)算加速度計(jì)算 Oan各點(diǎn)切向加速度的大小與該點(diǎn)到軸心的距

17、離各點(diǎn)切向加速度的大小與該點(diǎn)到軸心的距離成正比成正比方位垂直于該點(diǎn)到軸心的連線，方位垂直于該點(diǎn)到軸心的連線，各點(diǎn)法向加速度的大小各點(diǎn)法向加速度的大小與該點(diǎn)到軸心的距離與該點(diǎn)到軸心的距離成正比成正比方向指向軸心方向指向軸心ddddsvRRttMva 指向由角加速度轉(zhuǎn)向確定指向由角加速度轉(zhuǎn)向確定43；.7 73 3轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度一一 轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度的計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度的計(jì)算tddd()dddvaRRRttt222n()vRaRR2 加速度計(jì)算逆運(yùn)算加速度計(jì)算逆運(yùn)算加速轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體，已知其上一點(diǎn)加速轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體，已知其上一點(diǎn)A A的切

18、向加速的切向加速度度AO判斷判斷 角加速度的轉(zhuǎn)向角加速度的轉(zhuǎn)向判斷判斷 角速度的轉(zhuǎn)向角速度的轉(zhuǎn)向畫出法向加速度的方向畫出法向加速度的方向44；.OAOA桿繞桿繞O O軸加速轉(zhuǎn)動(dòng)，圖示位置角速度軸加速轉(zhuǎn)動(dòng)，圖示位置角速度 為為 角加速度為角加速度為畫出桿畫出桿OAOA上各點(diǎn)的速度分布上各點(diǎn)的速度分布規(guī)律，加速度分布規(guī)律規(guī)律，加速度分布規(guī)律AOAO二二 例題例題7 73 3轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度AO45；.圖示鉛直平面內(nèi)的平行四連桿機(jī)構(gòu)。曲柄圖示鉛直平面內(nèi)的平行四連桿機(jī)構(gòu)。曲柄O O1 1A A以勻角度以勻角度 2rad/s 2rad/s 繞繞 O O1 1軸轉(zhuǎn)動(dòng)

19、軸轉(zhuǎn)動(dòng)O1A=O2B =r=20cm , AB=O1O2=40cm AC=CB 求連桿中點(diǎn)求連桿中點(diǎn)C C的速度的速度1 O1 O1 1A A桿的運(yùn)動(dòng)形式？桿的運(yùn)動(dòng)形式？2 AB2 AB桿的運(yùn)動(dòng)形式？桿的運(yùn)動(dòng)形式？3 AB3 AB桿上任一點(diǎn)的速度桿上任一點(diǎn)的速度O1O2ABC46；.鉛直平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)鉛直平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)O1A=O2B =r=20cm ,AB=O1O2=40cm矩形板的運(yùn)動(dòng)形式？矩形板的運(yùn)動(dòng)形式？O1O2ABO1O2ABMABAB桿上桿上M M點(diǎn)的速度點(diǎn)的速度M矩形板上任一點(diǎn)矩形板上任一點(diǎn)M M的速度？的速度？O1O2ABM半圓板的運(yùn)動(dòng)形式？半圓板的運(yùn)動(dòng)形式？半圓板上任一點(diǎn)半圓板上任一點(diǎn)M M的速度？的速度？47；.O1A=O2B =r=20cm ,AB=O1O2=40cm AC=CB O1O2AB圓盤的運(yùn)動(dòng)形式示？圓盤的運(yùn)動(dòng)形式示？藍(lán)齒輪的角速度如何計(jì)算？藍(lán)齒輪的角速度如何計(jì)算？48；.判斷題判斷題1 1 剛體的運(yùn)動(dòng)形式是平移時(shí)，各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡一定是直線剛體的運(yùn)動(dòng)形式是平移時(shí)，各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡一定是直線一定是平面曲線一定是平面曲線2 2 剛體的運(yùn)動(dòng)形式是平移時(shí)，任一瞬時(shí)剛體上各點(diǎn)的速度相等剛體的運(yùn)動(dòng)形式是平移時(shí)，任一瞬