机械动力学总.ppt

机械动力学;机械动力学

〔MechanicalDynamics〕;先修知识：线性代数、理论力学、机械原理

相关知识：分析力学、机械振动、数值分析

相关工具：ADAMS、ANSYS、MATLAB、

MATHEMATIC等。;2.课程内容

绪论

平面机构单自由度动力学分析：动态静力分析法，等效力学模型法，动力学普遍方程。

第二类拉格朗日方程应用于双自由度和多自由度问题。

机械效率法、逐次逼近法进行动力学分析。

变形单元杆动力学分析。

系统弹性运动分析;绪论;例：

1、机构组成及性质：有无曲柄、急回特性

2、假设力〔力矩〕，当机构处于平衡状态时，

求未知力〔力矩〕

3、假设M、F，求ω、v时;求以下图支点的最正确位置;二、机械动力学研究内容

1.描述机械有那些根本参数

1〕结构参数：

2〕运动参数：

3〕力的参数：;2.研究内容

1〕机械的物理参数、几何参数

a???运动求受力

可表示为：

b、受力求运动规律

可表示为：

2〕运动、受力求结构

这是机械设计的研究问题，一般实际做法是先设计后校核，少数情况是直接求设计参数。

例：;3〕具体章节内容

单自由度动力学方程的建立

二自由度动力学方程的建立

多自由度动力学方程的建立

理想情况下〔无摩擦、变形等〕

考虑摩擦，如铰链、关节处摩擦

考虑弹性变形，如杆变形、并联柔性机器人

变质量时的动力分析，如推土机工作过程、火箭发射过程

有间隙情况下动力学研究，不详讲述;三、研究对象--;;;;;例3：：

求：建立运动方程

解：设杆1转角

杆3位移

那么有方程：;;1;;力矩与转速同向取正，反向取负;

1.瞬心法

2.解析法

3.特例

齿轮传动，凸轮传动等;;;;例3.

求：建立系统运动方程〔略m2，m2g〕

解：选1为等效件;例4.：

，略重力及质量

求：1〕启动力矩M1最小值；

2〕如启动3秒后n1=600rpm，求M1。

解：1)选中心轮1为等效件

;;;2.不为常数;4〕：利用微分方程;例1.：

求：1〕由静止启动5秒时蜗杆1的角速度；

2〕假设，其它条件不变，

求蜗杆1的角速度。;;例2.：弹簧压缩产生的力矩

求：断电后角速度为0时杆的转角;;练习：;;2.约束及分类、约束方程

约束：

分类：;3.约束反力：

主动力〔载荷〕：;5.理想约束：

;;例：如图平面机械手;;;例1：如图，;;例2：;;;;惯性力为，;例：;;;②和③带入有：;由于广义坐标的变分都是独立的，因此上式中必有：;例1：标准齿轮标准安装，系统在水平面内运动

求：运动与受力关系;例2.：

求：用拉格朗日方程动力学方程;;;;1、等效法：;2、动力学普遍方程〔拉氏一法〕：;3、拉氏二法：;广义力的求法一般有两种方法:;;例：五杆机构，取;的物理意义：;§2-2利用拉格朗日方程建立两自由度机构

的动力学方程;对于：;;;例2：差动轮系;;二、计算动能;;例3：：;;求广义力：;例4：差动轮系中：;方法1：;;例5：：;;达郎伯原理;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;§4-2利用逐次逼近法进行动力学分析;;;;;分析２根据达朗伯原理，有：;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;