9.7.17 图中所示为四连杆铰接机构,其中曲柄OA A 点的速度和加速度分别等于vA = 2 m/s 和aA = 20 m/s2。假设AB、BC线段长度均等于0.8m,需计算连杆AB的B点加速度。(答案25)
在解决这个问题时,您应该使用计算铰链机构加速度的公式。已知连杆AB B点的速度等于曲柄OA A点的速度,因为这些点通过刚性连接连接。因此 vB = vA = 2 m/s。
要计算 B 点的加速度,必须使用以下公式:
aB = aA + AB * α + 2 * vA * 欧米伽 + AB * 欧米伽^2,
其中AB是连杆的长度,α是曲柄的角加速度,omega是曲柄的角速度。
曲柄的角加速度可以使用以下公式计算:
阿尔法 = aA / r,
其中 r 是曲柄的半径(在此问题中 r = OA = 0.8 m)。
通过知道给定时间曲柄的角速度,可以找到曲柄的角速度。它等于:
欧米茄 = vA / r。
代入已知值,我们得到:
α = 20 / 0.8 = 25 rad/s^2,
欧米茄 = 2 / 0.8 = 2.5 rad/s。
则连杆AB的B点加速度等于:
aB = 20 + 0,8 * 25 + 2 * 2 + 0,8 * 2,5^2 = 25 м/с^2。
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Kepe O.? 收集的问题 9.7.17 的解决方案。如果已知曲柄OA的A点的速度和加速度,以及长度AB = BC = 0.8 m,则确定连杆AB的B点的加速度。
为了解决该问题,采用连杆AB B点的加速度公式,通过曲柄OA的A点加速度和曲柄OA的角加速度ω来表示:
aB = aA + ω² * AB,
其中AB是连杆AB的长度。
从问题条件可知 vA = 2 m/s 且 aA = 20 m/s²。
为了确定曲柄 OA 的角加速度 ω,使用以下公式:
ω = vA / r,
其中 r 是曲柄 OA 的 A 点移动的圆的半径。
圆的半径由以下公式确定:
r = OA * sin(φ),
式中,OA为曲柄OA的长度,φ为曲柄OA相对于初始位置的旋转角度。
角度 φ 可以根据几何考虑来确定:
φ = arccos((AB² + BC² - AC²) / (2 * AB * BC))。
一旦确定了角度 φ,就可以计算出圆的半径 r 和曲柄的角加速度 ω。然后,将vA、aA、AB、ω的值代入并求解方程,即可求出连杆AB的B点的加速度。
答:连杆AB的B点加速度为25m/s²。
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