1. Главная
  2. Библиотека
  3. Теория машин и механизмов
  4. Механизм состоит из ступенчатых колес 2-3, находящихся...
Разбор задачи

Механизм состоит из ступенчатых колес 2-3, находящихся в зацеплении или связанных ременной передачей, зубчатой рейки 4 и груза 1, привязанного к концу нити, намотанной на одно из колес. Радиусы ступеней равны соответственно: у колеса 2 - r{2} = 6 см, R{2}

  • Предмет: Теория машин и механизмов
  • Автор: Кэмп
  • #Кинематика машин
  • #Механизмы и передачи
Механизм состоит из ступенчатых колес 2-3, находящихся в зацеплении или связанных ременной передачей, зубчатой рейки 4 и груза 1, привязанного к концу нити, намотанной на одно из колес. Радиусы ступеней равны соответственно: у колеса 2 - r{2} = 6 см, R{2}

Условие:

Механизм состоит из ступенчатых колес 2-3, находящихся в зацеплении или связанных ременной передачей, зубчатой рейки 4 и груза 1, привязанного к концу нити, намотанной на одно из колес. Радиусы ступеней равны соответственно: у колеса 2 - r_{2} = 6 см, R_{2} = 8 см; у колеса 3 - r_{3} = 12 см, R_{3} = 16 см. На ободьях колес расположены точки А и В. В столбце «Дано» таблицы указан закон движения или закон изменения скорости ведущего звена механизма, где (\varphi(t)) - закон вращения колеса 2, (s_4(t)) - закон движения рейки 4, (\omega_2(t)) - закон изменения угловой скорости колеса 2, (v_1(t)) - закон изменения скорости груза 1 и т.д. ((\varphi) выражено в радианах, (s) в сантиметрах, (t) в секундах). Положительное направление для (\varphi) и (\omega) против хода часовой стрелки, для (s_1), (s_4) и (v_1), (v_4) ВНИЗ. Определить: в момент времени (t_{1} = 2) с указанные в таблице в столбцах «Найти» скорости ((v) линейные, (\omega) угловые) и ускорения ((a) линейные, (\varepsilon) угловые) соответствующих точек или тел ((v) скорость груза 1 и т.д.). Указания. Задача на исследование вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси. При решении задачи учесть, что когда два колеса находятся в зацеплении, скорость точки зацепления каждого колеса одна и та же, а когда два колеса связаны ременной передачей, то скорости всех точек ремня и, следовательно, точек, лежащих на ободе каждого из этих колес, в данный момент времени численно одинаковы; при этом считается, что ремень по ободу колеса не скользит. Дано (s_{4} = 4(7t - t ^ 2)) Найти скорости (v_B, v_I) ускорения

Решение:

Шаг 1: Определение данных

У нас есть следующие данные:

  • Радиусы ступеней колеса 2:

    • r2=6r_2 = 6 см
    • R2=8R_2 = 8 см
  • Радиусы ступеней колеса 3:

    • r3=12r_3 = 12 см
    • R3=16R_3 = 16 см
  • Закон движения зубчатой рейки 4:

    s4=4(7t−t2) s_4 = 4(7t - t^2)

Шаг 2: Находим скорость зубчатой рейки 4

Сначала найдем скорость зубчатой рейки 4, взяв производную от s4s_4 по времени tt:

v4=ds4dt=ddt[4(7t−t2)]=4(7−2t) v_4 = \frac{ds_4}{dt} = \frac{d}{dt}[4(7t - t^2)] = 4(7 - 2t)

Теперь подставим t1=2t_1 = 2 с:

v4=4(7−2⋅2)=4(7−4)=4⋅3=12 см/с v_4 = 4(7 - 2 \cdot 2) = 4(7 - 4) = 4 \cdot 3 = 12 \text{ см/с}

Шаг 3: Определение угловой скорости колеса 2

Поскольку зубчатая рейка 4 связана с колесом 2, скорость точки зацепления будет одинаковой. Угловая скорость колеса 2 может быть найдена по формуле:

ω2=v4r2 \omega_2 = \frac{v_4}{r_2}

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое из следующих утверждений верно относительно связи линейной скорости точки зацепления и угловой скорости колеса в механизме, где зубчатая рейка 4 находится в зацеплении с колесом 2?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет