理论力学课件第3章点的复合运动1

1、2020/10/10,1,运动学篇,一 运动学研究物体机械运动的几何性质，包括运动规律、轨迹、速度、加速度。不考虑力和质量，点、刚体及由它们组合成的机构. 动力学基础 机构与变形体运动分析。,二 理论基础：矢量分析与微积分。,2020/10/10,2,三 内容线索：,四 研究方法： 几何法：矢量方法，形象直观，瞬时分析 解析法：微积分，便于计算机，过程分析 五 重点：点的复合运动与刚体平面运动。,2020/10/10,3,第3章 点的复合运动,2020/10/10,4,一、运动学基础,研究内容: 运动方程, 轨迹，速度，加速度。,研究方法: 矢量法, 直角坐标法, 弧坐标法。,1 点的运动描述

2、,2020/10/10,5,曲线运动：最一般的情形为三维变速曲线运动,2020/10/10,6,2020/10/10,7,2020/10/10,8,当点P无限接近于 点P 时，过这两点的切 线所组成的平面，称为 点P的密切面。,2020/10/10,9,自然轴系是跟随动点在轨迹上作空间曲线运动的坐标系。,2020/10/10,10,定义: 刚体运动时，其上任意直线始终平行于这一直线的初始位置。,2. 刚体的平移,特点: 刚体平移时，其上各点的运动轨迹形状完全相同, 任一瞬时各点的速度相同, 各点的加速度也相同。,即: 平移刚体的运动可以简化为一个点的运动。,2020/10/10,11,2020

3、/10/10,12,凸轮顶杆机构,2020/10/10,13,摩天轮,2020/10/10,14,搅拌机,2020/10/10,15,电动筛,2020/10/10,16,机车车轮连动杆,2020/10/10,17,摆式运输机,2020/10/10,18,2020/10/10,19,2020/10/10,20,平移摆,2020/10/10,21,3. 刚体的定轴转动,定义：刚体运动时，其体内或其延伸部 分有一直线始终保持不动, 其余各点绕该直线上的某点作圆周运动。,特征: 任一与转轴平行的直线均作平移运动.,可转化为任一与转轴垂直的刚性平面绕该平面 与转轴的交点的运动.,2020/10/10,2

4、2,2020/10/10,23,2020/10/10,24, 刚体的转动方程, =(t）,方向规定: 从z 轴正向看, 逆正 ，顺负.,工程中常用转速表示：n = 转/分(r / min), 刚体的角速度,1)刚体的整体描述,刚体匀角速转动时,2020/10/10,25, 刚体的角加速度,刚体匀角加速转动时,2020/10/10,26, 刚体内点的速度,2)刚体的局部描述, 刚体内点的加速度,刚体匀角速转动时,2020/10/10,27,3) 运动量的矢量表示,按右手法则规定 的方向。,角速度和角加速度的矢量表示,2020/10/10,28,速度和加速度的矢积表示,2020/10/10,29,

5、4) 定轴轮系的传动,定义传动比,2020/10/10,30,推广到定轴轮系,2020/10/10,31,例 减速箱由四个齿轮构成，如图所示。齿轮和安装在同一轴上，与轴一起转动。各齿轮的齿数分别为z1=36，z2=112 ，z3=32和z4=128 ，如主动轴的转速n1=1450 r/min，试求从动轮的转速n4。,2020/10/10,32,解：用n1， n2 ， n3和n4分别表示各齿轮的转速，,因为n2= n3，于是主动轮与 从动轮的传动比为,由此求得从动轮的转速为,2020/10/10,33,1、合成运动的含义是什么？ 2、研究合成运动的意义是何止？ 3、如何理解三种运动、三种轨迹、三种速度和三种加速度？尤其是如何理解牵连运动、牵连轨迹、牵连速度和牵连加速度？ 4、试指出工程与生活实际中的合成运动的5个以上的例子.,第3章 点的合成运动,2020/10/10,34,5、如何理解哥氏加速度？ 6、动点与动系的选取应什么