機械設計基礎

2022-12-31 03:33:05 字數 1590 閱讀 9555

》課件8-2

例3:斜面與杆系統

ab質量m,楔塊c質量m,忽略磨擦,求某瞬時的aab和ac。

運動分析:杆ab和楔尬c做平動,

(其中vco為牽連速度,vr為相對速度)

受力分析:c塊重心高度不變,其受力不作功,只有ab杆的重力作工。

解: 由:

例4:滑輪彈簧系統

a均質,質量m=80千克,r=0.5公尺純滾動,k=500千/公尺,wa1=4/s(秒時),伸長0.6公尺;d下降0.3公尺時wa2=2/s,求d 的質量。

運動分析:已知運動求主動力,

用動能定理,

輪a平面運動動能為:;

物d平動,動能為,

請思考:有何關係?當d下降h時,a平移2h

故系統的動能為:,

d下降0,3公尺時,重力作功多少?

d下降0.3公尺時,重力作功0.3mg,;

此時彈力作功多少?

此時彈力作功

(彈簧開始伸長0.6公尺,此時伸長d下降的距離的4倍),

系統的作用力總功為::

由:解得:千克

五動能定理應用練習

1、 滑輪彈簧系統

2、 自動彈射器

3、 沖床

4、 行星齒輪

練習1:滑輪彈簧系統

均質杆a質量m,不計輪b及繩子的質量,若初始系統靜止,彈簧為原長,求質量為m的重物下降s時輪a中心的加速度aa.

輪a平面運動,重物彈性力和重力作功用

解: 解出:

練習2:自動彈射器

將原長(長筒)20厘公尺,剛度係數的彈簧壓縮到10厘公尺,求重0.3n的球被彈出時的速度。

提示:用協能定理

注意:彈性力作功為

解: 小球重力作功 8-24圖

彈力作功

由可解出

答: 練習3:沖床

平均工作阻力,r=52kn,s=10mm,飛輪轉動慣i=40kgm2,n=415轉/分,沖壓所需能量由飛輪供給,求沖壓結束時飛輪的轉速。 8-25圖

提示:飛輪減少的能量即供給沖壓工作的能量

解:由有

而答:n1=412轉/分

練習4:行星齒輪

均質圓盤2,質量m1,均質曲柄oa質量m2,求曲柄由靜止,轉過角時

提示:a輪心是oa端點有力作偶功m

解: 即可求出

答: 二、虛位移原理

(一) 實位移與虛位移

(二) 虛位移原理應用舉例

實位移與虛位移

實位移:在dt內微小的位移,用dr或dx、dy、dz表示

虛位移:在約束允許的條件下,在瞬時t的任何可能的微小位移,用表示。

注意:在定常的約束下,實位移是虛位移的乙個,在非定常約束下,實位移不是虛位移的乙個8-27圖

這些都是可能的虛位移。

實位移與虛位移的比較。

例如:質點在一傾角為的斜面上運動,若斜面不動,實位移是乙個虛位移的乙個。

這是實位移的乙個方向,也可能是虛位移的乙個方向。 8-28圖

這是可能的虛位 8-29

虛位移原理應用舉例

例1:曲柄式壓縮機

ab=bc=l求系統平衡時p、q間的關係

分析系統的自由度為:由虛位移原理方程

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