Файл: Мещерский И.В. Сборник задач по теоретической механике (1975).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.06.2024
Просмотров: 1142
Скачиваний: 2
помощи рукоятки О. Колесо Е сцепляется с неподвижным колесом
F радиуса |
R. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Определить |
|
абсолютную. угловую |
скорость |
шаровой |
дробилки, |
||||||||||
если рукоятка вращается с угловой |
скоростью ©0; угол между осями |
||||||||||||||
АВ и CD равен ct. Определить также |
|
|
|
_ |
|
||||||||||
абсолютное угловое ускорение шаровой |
|
/ |
^\^ |
^^ |
|||||||||||
дробилки, |
если |
угловая |
скорость ру- |
|
/^*~^ч5адЧ |
' |
|||||||||
К°Ттв?тТ |
C°nSt |
|
|
|
teJlLJfflltmfi* |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РЯ |
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К задаче 25.3. |
||
|
в —U)Q —sin a. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
25.4 (614). Для растирания |
руды |
|
|
|
|
|
|||||||||
применяются бегуны в виде чугунных |
|
|
|
|
|
||||||||||
колес |
со |
стальными |
ободьями, |
катя- |
|
|
|
|
|
||||||
щимися по дну конической |
чаши. Бе- |
|
|
|
|
|
|||||||||
гуны |
вращаются |
вокруг |
горизонталь- |
|
|
|
|
|
|||||||
ной оси АОВ, которая в свою очередь |
|
|
|
|
|
||||||||||
вращается вокруг вертикальной оси ООЬ |
|
|
|
|
|
||||||||||
составляющей с осью АОВ одно целое. |
|
|
|
|
|
||||||||||
Найти абсолютные скорости точек D |
|
|
|
|
|
||||||||||
и Е обода |
бегуна, принимая, что мгно- |
|
|
|
|
|
|||||||||
венная |
ось |
вращения бегуна |
проходит |
|
|
|
|
|
|||||||
через середину |
С линии касания обода |
|
|
К задаче 25.4. |
|||||||||||
бегуна с дном чаши. Скорость вращения |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
вокруг |
вертикальной |
оси ©е |
= 1 сек~\ |
|
|
|
|
|
|||||||
ширина |
бегуна |
|
й = 50 см. |
Средний |
|
|
|
|
|
||||||
радиус бегуна R — 1 м, средний радиус |
|
|
|
|
|
||||||||||
вращения г = 60 см, tg a = 0,2. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Ответ: г>л= г>£= 28 см\сек. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
25.5 |
(615). Дифференциальная пере- |
|
|
|
|
|
|||||||||
дача |
состоит из двух дисков |
АВ и DE, |
|
|
|
|
|
||||||||
центры которых находятся на их общей |
|
|
|
|
|
||||||||||
оси вращения; эти диски |
сжимают ко- |
|
|
|
|
|
|||||||||
лесо |
MN, ось которого Ш перпенди- |
|
|
|
|
|
|||||||||
кулярна к оси дисков. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Определить для колеса MN ско- |
|
|
|
|
|
||||||||||
рость v центра Н и угловую скорость ©г |
|
|
К задаче 255. |
||||||||||||
вращения вокруг |
оси HI, если скорости |
|
|
|
|
|
|||||||||
точек |
касания |
колеса |
с |
дисками |
равны: |
= 3 м/сек, г»2 = 4 м/сек, |
|||||||||
радиус |
колеса r — Ь см. |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Ответ: г»= 0,5 м/сек; |
Й Г = |
сек "1 |
|
|
|
|
|
||||||||
25.6 |
(616). |
Сохранив |
условия |
предыдущей |
задачи |
и зная длину |
|||||||||
Н^~ |
Ti м> |
о п Р е Д е л и т ь |
абсолютную угловую скорость |
и абсолютное |
|||||||||||
угловое |
ускорение колеса |
MN. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Ответ: ю= |/4949 сек'1; |
8 = 490 |
сек'2. |
|
|
|
|
191
25.7 (617). Волчок А вращается относительно оси ОВ с постоянной угловой скоростью ©х сек'1. Ось ОВ описывает равномерно конус. За 1 мин вершина волчка Сделает я оборотов. Угол BOS — a.
Найти угловую скорость со и угловое ускорение 8 волчка.
Ответ: о>= 1/ |
Wi + f-go) |
+2 «igQCOsa; |
e = % |
-^sina. |
|
||
25.8 |
(618). Круглый диск вращается с |
угловой |
скоростью |
щ |
|||
вокруг |
горизонтальной оси CD; одновременно ось |
CD |
вращается |
||||
вокруг |
вертикальной оси АВ, |
проходящей |
через центр |
О диска, |
с |
||
угловой |
скоростью |
со2. |
|
|
|
|
|
ft/.
|
К задаче 25.7. |
|
|
|
К |
задаче 25.8. |
|
|
К задаче 25.9. |
|
|
|||||||
|
Вычислить величину и направление мгновенной угловЪй скорости ю |
|||||||||||||||||
я |
мгновенного |
углового |
|
ускорения |
е |
диска, |
если |
щ |
|
= 5 |
сек'1, |
|||||||
щ = 3 сек'1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Ответ: и = 5,82 |
|
сек'1 |
и составляет |
углы a = 30°41f |
и р = 59°19' |
||||||||||||
с |
положительными |
направлениями осей |
х |
иг; |
|
е = 1 5 |
сек'2 |
и на- |
||||||||||
правлено |
по оси у. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
25.9 (619). Диск радиуса R вращается с постоянной угловой |
|||||||||||||||||
скоростью сог вокруг |
горизонтальной оси OjOi, которая в свою оче- |
|||||||||||||||||
|
|
|
редь |
вращается |
с постоянной угловой |
скоростью |
сое |
|||||||||||
|
|
|
вокруг |
вертикальной оси. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Найти |
скорости |
и |
ускорения |
точек |
|
А и |
В, |
ле- |
||||||
|
|
|
жащих на концах вертикального диаметра диска. |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
Ответ: vA = vn = Ra/, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
wA=Wa |
= Rb |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
25.10 (620). Квадратная рама вращается вокруг |
||||||||||||||
|
|
|
оси |
АВ, |
делая |
2 об/мин. Вокруг |
оси ВС, |
совпадаю- |
||||||||||
к |
задаче 25.Ю. |
щей |
с |
диагональю |
рамы, |
вращается |
диск, |
делая |
||||||||||
|
|
|
2 об/мин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Определить |
абсолютную угловую |
скорость |
и угловое |
ускорение |
|||||||||||||
диска. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: ю = 0,39 |
|
сек'1; |
8 = 0,031 |
сек'2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
25.11 |
(621). |
Ось |
мельничного бегуна О А вращается равномерно |
||||||||||||||
вокруг |
вертикальной |
оси |
Oz |
с угловой |
скоростью |
Q. Длина |
оси |
|||||||||||
OA = R, радиус |
бегуна АС = Г. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
192
Считая, что |
|
в данный |
момент точка С "бегуна |
имеет скорость, |
|
равную нулю, |
определить |
угловую |
скорость бегуна |
ш, направление |
|
мгновенной оси, подвижный и неподвижный аксоиды. |
|||||
Ответ: w = |
|
2; мгновенная ось — прямая ОС; аксо- |
|||
иды — конусы |
с |
вершиной в точке |
О, подвижный — с углом z'OC |
при вершине, равным |
arctg „-, |
неподвижный — с углом |
zOC, равным |
Г) |
К |
|
|
« - arctg f . |
|
|
|
|
|
|
кС . |
|
|
/к |
|
К задаче 25.11. |
|
п |
|
К задаче |
25.12. |
25.12 (622). Дифференциальная передача состоит из конического зубчатого колеса 111(сателлита), насаженного свободно на кривошип IV, который может вращаться вокруг неподвижной оси CD. Сателлит соединен с коническими зубчатыми колесами / и //, вращающимися вокруг той же оси CD с угловыми скоростями ш1 = 5 сек'1 и о)а = 3 сек'1, причем вращения происходят в одну сторону. Радиус сателлита г = 2 см, а радиусы колес 1 и II одинаковы и равны R — 7 см.
Определить угловую скорость ш4 кривошипа IV, угловую скорость ш34 сателлита по отношению к кривошипу и скорость точки А.
Ответ: vA = 28 см/сек; и>4 = 4сек'1;
|
25.13 (623). В дифференциальном |
|
|||||||
механизме, рассмотренном |
в |
предыду- |
|
||||||
щей задаче, конические зубчатые ко- |
|
||||||||
леса I и 11вращаются |
в разные стороны |
|
|||||||
с |
угловыми |
скоростями |
u>i= 7 |
сек'1, |
|
||||
ш3 |
= 3 |
сек'1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Определить |
vA, |
а>4 |
и |
u>u, |
если |
|
||
R = 5 см, г = 2,5 см. |
|
|
|
|
|||||
|
Ответ: vA |
= |
10 см/сек; ш4 = 2 сек'1; |
|
|||||
ш3 4= 10 |
сек'1. |
|
|
|
|
|
|
||
|
25.14 (624). При движении авто- .-' |
|
|||||||
мобиля по закругленному |
пути внешние |
К э-адаче 25.14. |
|||||||
колеса |
автомобиля, |
проходя |
больший |
|
путь, должны вращаться быстрее внутренних колес, проходящих меньший путь. Во избежание поломки задней ведущей оси автомобиля применяется зубчатая передача, называемая дифференциальной и имеющая следующее устройство.
7 И. В. Мещерский |
193 |
Задняя ось, несущая два колеса, делается из двух отдельных
частей / и //, |
на концах |
которых |
наглухо |
насажены |
два одинако- |
|||||||||||||
вых |
зубчатых |
колеса |
А |
и В. |
На этих частях |
вала |
в подшипниках |
|||||||||||
вращается коробка С с коническим |
колесом |
D, |
наглухо |
с ней сое- |
||||||||||||||
диненным. Коробка |
получает |
вращение |
от |
главного |
(продольного) |
|||||||||||||
вала, |
приводимого |
в движение |
мотором, |
через |
посредство |
зубчат- |
||||||||||||
ки Е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вращение |
коробки |
С |
передается |
|
зубчатым |
|
колесам А к В при |
|||||||||||
помощи двух |
конических |
шестеренок F (сателлитов), свободно вра- |
||||||||||||||||
щающихся вокруг осей, укрепленных в коробке |
перпендикулярно к |
|||||||||||||||||
задней оси /—// автомобиля. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Найти угловые скорости задних колес |
автомобиля в зависимости |
|||||||||||||||||
от угловой |
скорости |
вращения коробки |
С и угловую |
|
скорость сог |
|||||||||||||
сателлитов |
по отношению |
к коробке, |
если |
автомобиль |
движется |
со |
||||||||||||
скоростью |
v = 36 км/час |
по закруглению |
среднего |
радиуса |
р = 5 м\ |
|||||||||||||
радиусы колес задней |
оси /?= 0,5 м; |
расстояние между ними/=2лг. |
||||||||||||||||
|
|
|
Ш . |
т- |
|
|
Радиусы |
зубчатых |
колес |
А и |
В |
|||||||
|
|
|
|
|
вдвое |
больше |
радиусов |
сателлитов: |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
т
|
|
|
М II |
|
|
|
|
|
__ |
А * |
. |
•х |
- |
у -г ЧИ.г. |
|
^ |
//V
Кзадаче 25.15.
Ответ: |
о>1= 24 |
сект1; |
со2 == |
|||
= 16 сек~х; © |
г= 8 сект1. |
|
|
|||
25.15 (625). При применениидиф- |
||||||
ференниального |
зацепления для по- |
|||||
лучения |
назначенного |
отношения |
||||
чисел оборотов |
осей |
АВ |
и |
MN |
||
К КОНИЧеСКИМ |
КОЛеСЛМ |
/ |
И // Диф- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ференциального |
зацепления |
присо- |
|||
единяют |
наглухо |
цилиндрические зубчатые колеса |
/' |
и IV', которые |
|||||||||
сцепляются с шестеренкамя |
IV и V, насаженными наглухо на ось АВ. |
||||||||||||
|
Найти соотношение |
между угловыми |
скоростями |
©0 и со валов |
|||||||||
АВ |
и |
MN, |
если |
радиусы |
колес 1 н |
11 одинаковы, |
числа |
зубцов |
|||||
колес |
1', 1Г, IV и V соответственно равны т, п, х, у- |
|
|||||||||||
|
Ответ: — = тН |
|
г — • |
|
|
|
|
|
|||||
|
25.16 |
(626). В дифференциальной передаче, рассмотренной в пре- |
|||||||||||
дыдущей |
задаче, между зубчатыми колесами 1' и IV |
введено паразит- |
|||||||||||
ное колесо с неподвижной осью вращения. |
|
|
|
|
|||||||||
|
Требуется найти соотношение между угловыми |
скоростями щ и |
|||||||||||
со валов |
АВ |
и MN, сохраняя все остальные условия |
задачи. |
|
|||||||||
|
г* |
|
|
со |
1 / к |
у |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: |
— = -^- — — — |
|
|
|
|
|
||||||
|
25.17 |
(627). Дифференциальная передача," соединяющая |
обе по- |
||||||||||
ловины задней оси |
автомобиля, состоит |
из двух |
шестеренок |
с оди- |
|||||||||
наковыми радиусами |
R = Q см, насаженных на полуоси, вращающиеся |
||||||||||||
при |
движении автомобиля |
на повороте |
с разными, |
но постоянными |
|||||||||
по |
величине угловыми |
скоростями coi = 6 сек'1 |
и ©2 = 4 сек~1 оди- |
накового направления. Между шестеренками зажат бегущий сателлит радиуса г==3 см, свободно насаженный на ось. Ось сателлита
194