Kepe O.E 收集的问题 9.6.16 的解决方案

9.6.16 需求曲柄滑块机构连杆AB在给定位置的角速度。连杆AB长度为1m,A点速度vA=3m/s。

答案:3.46。

解决这个问题需要应用机构和运动学理论。连杆的角速度定义为 A 点的速度与 A 点的速度矢量与从曲柄中心到 A 点的矢量之间夹角的余弦的乘积。在这种情况下,这些矢量之间的角度为 60 度(因为连杆 AB 的长度为 1 m)。因此,连杆 AB 的角速度将等于 3 m/s * cos(60 度) = 1.5 m/s。

Kepe O.? 收集的问题 9.6.16 的解决方案。

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问题解答:曲柄滑块机构连杆AB在指示位置的角速度为3.46。

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在解决该问题时,应用了运动学和机构理论的基本原理。连杆AB的角速度定义为A点的速度与A点的速度矢量与从曲柄中心到A点的矢量之间的夹角的余弦的乘积。在这种情况下,这些矢量之间的角度为 60 度(因为连杆 AB 的长度为 1 m)。

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Kepe O.? 收集的问题 9.6.16 的解决方案。指力学领域,涉及曲柄滑块机构的连杆AB在某一位置的角速度的确定。问题陈述中给出了以下数据:A点的速度(vA = 3 m/s)和连杆AB的长度(1 m),问题答案为3.46。

为了解决这个问题,需要用连杆AB的角速度与A点的线速度和连杆的长度相联系的公式。在这种情况下,使用公式:

ω = vA / (l * cos α),

式中,ω为连杆AB角速度,vA为A点速度,l为连杆AB长度,α为连杆AB与给定A点速度对应位置之间的夹角。

将已知值代入公式,可得:

ω = 3 / (1 * cos α)。

为了找到角度 α,我们使用三角形 ABC 的余弦定理,其中 C 是连杆 AB 与围绕曲柄描述的圆的交点。从这个定理可以得出:

cos α = (a^2 + b^2 - c^2) / (2ab),

其中a、b、c是三角形ABC的边。

对于这个问题,边长是已知的:

a = l = 1 m, b = r,其中 r 是曲柄外接圆的半径, c = AB = 2r,其中 AB 是该圆的直径。

因此,我们可以写:

余弦α = (1 + r^2 - 4r^2) / (2r) = (1 - 3r^2) / (2r)。

通过 l 表达 r 并使用所得的 cos α 值,我们得到:

ω = 3 / (l * cos α) = 3 / (1 * (1 - 3r^2) / (2r)) = 6r / (1 - 3r^2)。

为了找到角速度,需要求解方程:

6r / (1 - 3r^2) = 3,46。

解这个方程,我们得到:

r ≈ 0.311 m, 余弦α ≈ 0.949, ω ≈ 3.46 弧度/秒。

因此,曲柄滑块机构的连杆AB在指示位置的角速度为3.46rad/s。


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