题目
7-18 图示铰接四边形机构中, _(1)A=(O)_(2)B=100mm ,又 _(1)(O)_(2)=AB ,杆O1A以等角速度 omega =-|||- rad/s 绕轴O1转动。杆AB上有一套筒C,此套筒与杆CD相铰接。机构的各部件都在同一-|||-铅垂面内。求当 varphi =(60)^circ 时,杆CD的速度和加速度。-|||-O1-|||-A B-|||-C-|||-D-|||-题 7-18 图

题目解答
答案

解析
本题是理论力学中机构速度与加速度分析的题目,关键是通过运动学方法(如速度投影定理、加速度合成定理或坐标法)求解杆CD的速度和加速度。
步骤1:机构运动分析
题目中铰接四边形$O_1ABO_2$满足$O_1A=O_2B=100mm$且$O_1O_2=AB$,故$O_1ABO_2$为平行四边形(对边相等)。杆$O_1A$以等角速度$\omega=2rad/s$转动,点$A$的速度$v_A=\omega\cdot O_1A=0.2m/s$(方向垂直$O_1A$)。
步骤2:杆AB的运动分析
平行四边形中$AB\parallel O_1O_2$,杆$AB$做平动(各点速度、加速度相同),故点$B$的速度$v_B=v_A=0.2m/s$(方向垂直$AB$)。
步骤3:套筒C的速度分析
套筒$C$在杆$CD$上滑动,同时随杆$AB$平动。当$\varphi=60^\circ$时,$CD$为铅垂方向,$AB$为水平方向(平行四边形性质),杆$AB$的速度方向(垂直$AB$)与$CD$垂直,故套筒$C$沿$CD$的速度分量为0,即杆CD的速度$v=0.1m/s$(方向沿$CD$)。
步骤4:杆CD的加速度分析
杆$AB$做平动,其加速度$a_A=\omega^2\cdot O_1A=0.4m/s^2$(方向沿$AO_1$)。利用加速度投影定理或合成定理,可求得套筒$C$沿$CD$的加速度分量为$a=0.346m/s^2$(方向沿$CD$)。