3188汽车机械基础.pdf

第二章 旋转构件的运动分析和动力分析 在汽车机械中，有很多旋转构件，如齿轮、带轮、飞轮、曲轴等。 绕固定轴旋转的运动称为定轴转动。 医IID 定轴转动刚体的速度和加速度 一、刚体的转角 如图 2-1 所示为刚体做定轴转动的情况，图中刚体与平面A 固联在 一起，平面A 通过Oz 轴，刚体与平面A 共同绕Oz 轴转动，平面A 称 为动平面。 再过Oz 轴作固定平面B 作为动平面A 的参考平面。 刚体在 任一瞬时的位置，都可用动平面A 与固定平面B 之间的夹角 ψ 来确定。 ψ 称为刚体的转角，单位是 rad (弧度) 。 刚体转动时，转角 ψ 随时间t 变 化，是时间的单值连续函数。 z B A x y 图 2-1 刚体的定轴转动 二、刚体的转动速度 刚体的转动速度一般分为角速度和线速度。 • 42 • 第二章 旋转构件的运动分析和动力分析 1.角速度 刚体的角速度是描述刚体转动快慢和转向的物理量。 角速度是指单位时间内物体转过 的角度，用ω 表示，单位是 rad/s (弧度/秒) 。 当物体做匀速转动时，角速度为常数，在时间 t 内转过的角 度为ψ(图 2-2) ， 则角速度为 =2 W - t (2一1) 在工程实际中，常以每分钟转数 (r/min) 来表示发动机转动 的快慢程度，称为转速，用η 表示。 因为每转一周等于 2n:rad (弧 图 2-2 转动构件 度) ，所以角速度ω 与转速n 之间的关系为 2πηnπ (2- 2) ω 石530 2. 线速度 定轴转动的件上的各点都做圆周运动，它们的角速度相等，但每转一个角度构件上距 离转轴不同位置的点的速度是不同的，称为线速度，用 U 表示，单位 是 m/s。 如图 2-3 所示，如果转动构件上某点的转动半径为R， 在时 S 间 t 内从Mo 到 M转过的角度为ψ ， 则该点的线速度为 v = s 坠 =Rw= 豆豆旦 (2- 3) t 30 即定轴转动构件上任一点速度的大小，等于转动半径与角速度的 图 2-3 转动构件 乘积，与点到转轴的距离成正比，各点线速度的方向为该点圆周的切 上点的速度 线方向，与ω(的转向一致。 三、刚体的转动加速度 1 . 角加速度和