第七章机械动力学案例.ppt

第六章机械动力学 第六章机械动力学 第六章机械动力学 考虑构件惯性力的重要性 考虑构件惯性力的重要性 考虑构件惯性力的重要性 考虑构件惯性力的重要性 考虑构件惯性力的重要性 考虑构件惯性力的重要性 考虑构件惯性力的重要性 考虑构件惯性力的重要性 考虑构件惯性力的重要性 考虑构件惯性力的重要性 考虑构件惯性力的重要性 考虑构件惯性力的重要性 考虑构件惯性力的重要性 考虑构件惯性力的重要性 速度波动的有害影响 速度波动的有害影响 速度波动的有害影响 速度波动的有害影响 考虑运动副摩擦的静力学分析例题1 考虑运动副摩擦的静力学分析例题1 考虑运动副摩擦的静力学分析例题1 考虑运动副摩擦的静力学分析例题1 考虑运动副摩擦的静力学分析例题1 考虑运动副摩擦的静力学分析例题2 考虑运动副摩擦的静力学分析例题2 考虑运动副摩擦的静力学分析例题2 考虑运动副摩擦的静力学分析例题2 考虑运动副摩擦的静力学分析例题2 力分析图解法解题步骤 速度波动的有害影响 速度波动的有害影响 速度波动的有害影响 自锁的工程意义 速度波动的有害影响 速度波动的有害影响 自锁机械设计要求 斜面压榨机 偏心夹具设计 偏心夹具设计 第一节机构动态静力分析 二、动态静力分析解析法惯性力分量 直角坐标法主要步骤 动态静力分析方法举例 分析方程组表示 四、考虑运动副摩擦的受力分析 移动副中的摩擦力 逼近法解题步骤 机械平衡目的 机械平衡内容 （一）刚性转子的静平衡 刚性转子的动平衡 （一）平面机构惯性力的完全平衡 （二）平面机构惯性力的部分平衡 第三节机械运转速度波动及调节 二、单自由度机械系统等效动力学模型 机械系统等效动力学模型 研究对象简化 曲柄转角为广义坐标 结论 等效转动惯量等效力矩概念 结论 等效质量和等效力概念 等效参数的一般表达 等效驱动力矩与等效阻力矩 等效驱动力矩与等效阻力矩 选取等效构件 等效动力学参数例题1 等效动力学参数例题1 等效动力学参数例题1 等效动力学参数例题1 等效动力学参数计算例题2 三、机械运动方程及其求解 三、机械运动方程及其求解 三、机械运动方程及其求解 三、机械运动方程及其求解 三、机械运动方程及其求解 三、机械运动方程及其求解 四、速度波动调节 速度波动的有害影响 周期性速度波动 周期性速度波动调节 非周期行速度波动调节 离心式调速器 基本要求 习题 ?max T T ?m 启动 停车 稳定运转 ?min t ? O 二、单自由度机械系统的等效动力学模型 研究机械系统的真实运动规律，需要分析系统的功能关系，建立作用于系统上的外力与系统动力参数和运动参数之间的函数表达式，这种函数表达式称为机械运动方程(kinetic equation of machinery)。 　 设机械系统由K个可动的刚性构件组成，每个构件的质心为Si，集中在质心处的质量为mi，绕质心的转动惯量为JSi， 构件的角速度为?i，质心速度为vSi。每个构件质心上均假设作用有一个已知力Fi和一个已知力偶矩Mi。根据动能定理，在dt时间内，系统动能的增量dE应该等于作用于该系统的外力所作的元功和dW，即 dE?dW ?Pdt 1 2 3 A C ?1 B F3 vS2 v3 　　例5 图示活塞式压力机，设已知各构件的质心位置Si、质量m2、m3、转动惯量J1、JS2以及角速度?1、?2和质心速度vS2，驱动力矩为M1，阻力F3，建立该机构的运动方程。 S1 S2 S3 M1 ?1 ?2 动能增量 外力所做元功之和 dW?Pdt ?(M1 ?1 ?F3v3cos?3)dt ?(M1 ?1?F3v3)dt 运动方程 研究对象的简化 　　对于单自由度机械系统，只要知道其中一个构件的运动规律，其余所有构件的运动规律就可随之求得。因此，可以把复杂的机械系统简化成一个构件，即等效构件(equivalent link)，建立最简单的等效动力学模型。 选曲柄1为等效构件，曲柄转角?1为独立的广义坐标，改写公式 具有转动惯量的量纲 ? Je 具有力矩的量纲 ? Me 定义 Je? 等效转动惯量，Je?Je(?1) Me ? 等效力矩， Me? Me(?1，?1，t) 　　 结论 　　对一个单自由度机械系统的研究，可以简化为对一个具有等效转动惯量Je(?1)，在其上作用有等效力矩Me (?1，?1，t)的假想构件的运动的研究。　　 等效构件 1 2 3 A C ?1 B F3 vS2 v3 S1 S2 S3 M1 ?1 ?2 1 ?1 Je Me ?1 　　 等效转动惯量(equivalent moment of inertia)—等效构件具有的转动惯量。 　　等效构件具有的动能等于原机械系统所有构件动能