用轨迹法求圆轮上一点的速度和加速度

有关滚动圆轮的运动学问题,常用的求解方法有“瞬心法”和“基点法”。但这两种方法在实际运用中,由于需要求“瞬心点”或“基点”的速度和加速度,故有时显得并不十分方便。在运动学中,我们也常常先求出被考察点的轨迹方程或运动学方程,然后将它对时间求1阶或2阶导数,就可以得到该点在任意时刻的速度或加速度。对于滚动圆轮的问题,这样做可以避免寻找“瞬心点”或“基点”的速度和加速度,物理意义也很清晰。文献(1)只就轮缘上的点在纯滚动条件下进行了论述。但由于条件特殊,所给方程适用范围很窄。本文拟就对既滚且滑运动的圆轮上任意一点的情况加以讨论。