Качение шестерни I по неподвижному колесу II происходит без скольжения, а потому мгновенный центр скоростей шестерни
находится в точке касания
колес и следовательно, угловая скорость подвижной шестерни I равна:
отсюда угловое ускорение этой шестерни равно
Далее задача может быть решена двумя способами:
1) по формуле (78);
2) при помощи мгновенного центра ускорений по формулам (83), (84).
Рис. 111.
1-й способ. Выбирая точку А за полюс, имеем:
причем
Вектор
есть замыкающая сторона ломатой линии, сторонами которой являются векторы
, известные как по модулю, так и по направлению. Таким образом, все слагаемые в правой части предыдущего векторного равенства известны и по модулю, и по направлению.
Построив многоугольник ускорений, в котором
найдем искомое ускорение
точки В:
.
Для определения модуля и направления вектора
методом проекций, спроектируем векторное равенство (а) на оси х и у, направленные по ВА и перпендикулярно к ВА. Тогда
Отсюда
Так как
, то вектор
образует с направлением В А угол 45°.
2-й способ. По формулам (84) и (85) находим:
Повернув вектор
вокруг точки А в направлении вращения шестерни
, т. е. по часовой стрелке, на угол
и отложив на полученном после этого луче отрезок
, получим точку
- мгновенный центр ускорений (рис. 112). Тогда для ускорения
точки В по формуле (83) имеем:
Расстояние BQ вычислим из треугольника ABQ, в котором
и, следовательно,
.
Вектор
составляет с направлением BQ такой же угол
, как и вектор
с направлением
.
Рис. 112.