《机械动力学答案》
机械动力学第四章作业(答案)
4-1 如图所示，一质量为 m 的油缸与刚度为 k 的弹簧相连，通过阻尼系数为 c 的粘性阻尼器以运动规律sin y A t ω=的活塞给予激励，求油缸运动的振幅以及它相对于活塞的相位。
解：()0mx c x y kx +-+=&&&&
cos mx cx kx Ac t ωω++=&&& 22
2
()()
X k m c ωω=-+
1
2tan 2
c k m π
ω
ω-∆Φ=
--
详解(1):因为活塞本身在作谐运动, 并通过粘性摩擦作用于油缸。
所以可建立运动微分方程为 x
()0mx c x y kx +-+=&&&&
或
mx cx kx cy ++=&&&&
设活塞运动为: i t m y I Ae ω= 则 i t y
i Ae ωω=& 令油缸的运动，即其振动微分方程的解为()i t x Xe ωϕ-= 代入微分方程得2()()()i t i t m X ic X kX e ic Ae ωϕωφωωω---++=
()
2()i t
i t ic Ae x Xe
k m ic ωωφωωω
-∴==
-+
22
2
22
2
()()
(1)(2)
X k m c ζωωωωζω∴=
=-+-+振幅
油缸相对活塞运动的相位角:
1
1222tan tan 2
21c k m π
ωπζωϕωω
--=
-=---
（x 滞后于激励cy &相位差112
tan c k m ω
ϕω-=-
y 滞后于cy
&相位差22
πϕ=，所以x y 与的相位差21-ϕϕϕ=）
解法（2): 矢量法
2222()()()kX m X c X c A ωωω-+=
2
2
机械动力学第五章作业(答案)
5-1某筛煤机的筛子以 600 rpm 的频率作往复运动，机器重 500 kN ，基频为 400 rpm 。若装上一个重 125 kN 的吸振器以限制机架的振动，求吸振器的弹簧刚度 k2 及该系统的两个固有频率。
解：1122122220sin 0
0x k k k x M t x k k x m ω+-⎧⎫⎡⎤⎧⎫⎡⎤⎧⎫
+=⎨⎬⎨⎬⎨⎬⎢⎥⎢
⎥-⎣⎦⎩
⎭⎩⎭⎣⎦⎩⎭&&&& 2
11222222sin 0x t k k M k x k k m ωωω⎡⎤+--⎧⎫⎧⎫
=⎨⎬⎨⎬⎢
⎥-⎩⎭
⎩⎭⎣⎦ 2
22
222122122
222
1
221222
sin ()sin 0()()()()k m k t k k k M k m t
X k k M k m k k M k m k ωωωωωωωωω-+-⎧⎫-==⎨⎬+--+---⎩⎭ 4221221
2
1210k k k k k M M M M ωω⎛⎫+-++=
⎪⎝⎭ 222222
2400k M ωωπ=== 2
2
1111403k M ωπ⎛⎫== ⎪⎝⎭
222211
100k M M M ωπ== 4221221
2
1210k k k k k M M M M ωω⎛⎫+-++=
⎪⎝⎭ ⇒ 422449610064100ωπωπ-+⨯= ⇒ 221130ωπ= ，2
22
548ωπ=⇒ 135.82/rad s ω=，273.54/rad s ω=
5- 2 求如图所示系统的固有频率和主振型。( 杆为刚性，不计质量。)
解：
2
2222
()2()333l J m l m ml =+= 12x x l θ-=
机械动力学练习1参考答案
一、是非题
x x √ x x
二、填空题 1、一个，惯性力和惯性力偶矩，二个 2、常数，作周期性波动 3、a，a、b 4、 0 5、低 6、大 三、
R12
R21
R41
M1
1
R23
Fr
R43
R32
四、解：1）将 B 面平衡质量 mBb 向 A、C 两面分解得
在 C 面上有 mCb rCb
FN 1 2 m Ab rAb 9071N 5
五、
，P Q
sin( ) sin( ) P0 Q sin( ) sin( )
或Q P
sin( ) sin( ) ， Q0 P sin( ) sin( )
rad/s2
2
2 / 0.2 21.46 (3) 1 M / J 5 2
sin( ) sin( ) 0.745 sin( ) sin( ) sin( ) sin( ) 0.733 sin( ) sin( )
六、
解：作速度多边形、瞬心法或解析法求得速比
百度文库
5 m Bb rBb 0.25kgm ，y 轴正向 2
7 m Bb rBb 0.35kgm 2 2）在 A 面上新的平衡质量有如下关系： 在 A 面上有 m Ab rAb
机械动力学复习题答案
机械动力学复习题答案
机械动力学复习题答案
机械动力学是研究物体运动和力的学科，是机械工程中非常重要的一门课程。
它涉及到力、质点运动、刚体运动、动力学方程等内容。在学习机械动力学时，我们经常会遇到一些复习题，下面是一些常见机械动力学复习题的答案，希望
能对大家的学习有所帮助。
1. 什么是力？
答：力是物体之间相互作用的结果，是一种物理量，用符号F表示，单位是牛
顿（N）。力可以改变物体的运动状态，包括速度、方向和形状等。
2. 什么是质点运动？
答：质点运动是指将物体看作一个质点，忽略物体的形状和大小，只考虑物体
的质量和位置的运动。质点运动可以分为直线运动和曲线运动两种。
3. 什么是刚体运动？
答：刚体运动是指物体保持形状不变的运动。在刚体运动中，刚体的各个部分
保持相对位置不变，刚体的形状和大小也不发生变化。
4. 什么是动力学方程？
答：动力学方程描述了物体运动的规律。它是牛顿第二定律的数学表达式，可
以用来计算物体的加速度、速度和位移等物理量。动力学方程的一般形式为
F=ma，其中F是物体所受的合力，m是物体的质量，a是物体的加速度。
5. 什么是动量？
答：动量是物体运动的量度，是物体质量和速度的乘积。动量用符号p表示，
单位是千克·米/秒（kg·m/s）。动量的大小和方向都与物体的质量和速度有关。
6. 什么是冲量？
答：冲量是力对物体作用的时间积分，是力对物体产生变化的量度。冲量用符
号J表示，单位是牛顿·秒（N·s）。冲量的大小等于力的大小乘以作用时间的长度。
7. 什么是动能？
答：动能是物体由于运动而具有的能量，是物体的质量和速度的平方的乘积的
2012年机械动力学基础考试题答案
一、填空题（10分，每空2分）
（1）、平衡位置
（2）、非线性振动，非周期振动，连续系统
（3）、质量、弹簧、阻尼
（4）、线性
（5）、质量，弹簧刚度
二、判断题（10分，每题2分）
（1）、√
（2）、√
（3）、×
（4）、√
（5）、×
三、简答题（20分，每题5分）
（1）、如何通过测量弹簧-质量系统的静变形求出系统的固有频率？
解：根据弹簧的静变形s δ和质量块的重力mg 相等，即mg k s
=δ，确
定s
g
m k
δ=，代入固有频率公式，s
n g
m k δω==
。
（2）、名词解释：静力耦合（弹性耦合），动力耦合（惯性耦合）。 解：振动微分方程通过刚度项来耦合，即刚度矩阵非对角元素非零，称为静力耦合或弹性耦合。振动微分方程通过质量项来耦合，即质量矩阵非对角元素非零，称为动力耦合或惯性耦合
（3）、在周期激励作用下，把几个谐响应的总和作为系统响应的理论基础上什么？
解：叠加原理，即周期激励的响应等于各谐波分量引起响应的总和。
（4）、分别举例说明振动的危害和益处。 本题属于开放题。
四、计算题（15分）
某仪表模型如下图所示，刚性杆AO (质量可忽略)绕O 点转动，杆长5=L cm 。在A 点有一集中质量025.0=m kg ，拟在B 点加一阻尼系统，其刚度4=k KN/m 的弹簧和阻尼系数为c 的阻尼器，41=l cm 。试求：系统经过2次循环后幅值减小40%，所需要的阻尼系数，且当OA 杆初始偏角为 5，初始角速度为零，求系统做自由振动方程。
A
解：
（1）设刚杆在振动时的摆角为θ，由刚杆的振动微分方程可建立系统的振动微分方程：
机械动力学第二版 石端伟 习题答案
X=
F0
=
F0 k
, (1)
( ) ( ) ( ) m
ω2 n
−ω2
2
+ 4ξ 2ωn 2ω 2
m 1 − λ2 2 + 2λ 2
ϕ = arctan 2ξωnω = arctan 2ξλ ，λ = ω
ω2 n
−ω2
1− λ2
ωn
•
常数 A1，A2 由初始条件 t = 0, x0 = 0, x0 = 0 确定，利用（1）可得
y中
2l
∴中间点的最大动能为：
\
∫ ∫ Ty =
l
1
ρ
•
y2
max
dx
=
l 1ρ
x
•
y
物
max
2
=
ρl
•2
y 物 max
02
0 2 2l
24
系统的最大动能为： T
= T物 + Ty
=
1 •2 my
+ 物 max
ρl
•
y 物 max
=
1 ρl
+
m
•
y
2
物 max
2
24
2 12
∴系统的等效质量为： M = ρl + m 12
将该式子带入到 f = 1 2π
西北工业大学机械系统动力学试题(含答案)
考试科目： 机械系统动力学 课程编号：056022 开课学期： 2014-2015学年第二学期 考试时间：2015/07/08 说 明：所有答案必须写在答题册上,否则无效。 共6 页 第 1页
1. 用加速度计测出某结构按频率82 Hz 简谐振动时的最大加速度为50g (2/980s cm g =). 求该振动的振幅及最大速度.
解答: 已知振动频率 82f Hz =，最大加速度max 50a g =,振动角频率2164f ωππ==rad/s
将简谐振动表述为正弦函数 sin()x A t ωϕ=+ ，则
其速度为 cos()x A t ωωϕ=+ ，加速度为 2sin()x A t ωωϕ=-+
振幅 m a x 22
509.8
0.185(164)a A cm ωπ⨯=
== 最大速度 max 1.8516495.1/v A cm s ωπ==⨯=
2. 一个机器内某零件的振动规律为0.4sin 0.3cos x t t ωω=+，x 的单位是cm ，10/s ωπ=。这个振动是否简谐振动? 求出它的振幅、最大速度及最大加速度，并用旋转矢量表示这三者之间的关系。
解答：频率相同的简谐振动合成的振动仍是简谐振动，显然该振动为简谐振动。
0.4sin 0.3cos sin()
x t t A t ωωωϕ=+=+
其中，振幅 0.5A == ，相角为 1
0.3
370.4
tg ϕ-==︒ 最大速度 max 0.5105v A ωππ==⨯=
最大加速度 22max 0.5(10)500a A ωπ==⨯=
振幅、最大速度和最大加速度之间的旋量关系可表示为图0 所示：
机械动力学-典型习题
Raymond Ding ©
机械动力学习题课 Chapter A Exercises Analysis of Machinery Dynamics
Machinery Dynamics
机械动力学
Raymond Ding ©
6.1 一物体搁置在水平台面上。当台面沿竖直方向作频率
为5Hz的简谐振动，要使物体不跳离台面，试问对台面的 振幅有何限制？ y ( t ) A sin n t
将其重新挂在未变形弹簧的下端，并给予向上的初速度u0 ，求重物的位移响应和从开始运动到首次通过平衡位置 的时间。 y ( t ) A sin( n t )
n
k /m
Biblioteka Baidu
g /s
y (t ) 0 s y (t ) 0 u 0
Machinery Dynamics
( t ) A n 2 sin n t y
n 2 f n
( t ) m ax A n g y
2
A
g
n
2
0 .0 1 m
Machinery Dynamics
机械动力学
Raymond Ding ©
6.2 如图所示的系统，m=2.5kg，k1=k2=2×105N/m，
k3=3×105N/m。求系统的固有频率。
机械动力学基础课后答案
机械动力学基础课后答案
一、填空题（每空1分，共30分）
1、构件就是机器的_运动___单元体；零件就是机器的__生产___单元体；部件就是机器的__加装___单元体。
2、平面运动副可分为______低副__和____高副___，低副又可分为__转动副_____和___移动副____。
3、轮系运动时，所有齿轮几何轴线都固定不动的，表示___定轴轮系____轮系，至少存有一个齿轮几何轴线不紧固的，表示___行星轮系______轮系。
4、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥___120°_______。
5、若键的标记为键B20×70GB－79，则该键为__B____平键，b＝___20___，L＝
_____70___。
6、轴的作用是_____支承轴上的旋转零件________________________。按轴的承载情况不同，可以分为___传递运动和转矩____、___心轴_____、__转轴、传动轴_______。
7、凸轮机构就是由_____机架_______、________凸轮____、______从动件______三个基本构件共同组成的。
8、在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的'运动特性称为___急回特性_________。
9、在蜗轮齿数维持不变的情况下，蜗杆的头数越太少，则传动比就越_______小
_____。
10、齿轮啮合时，当主动齿轮的____齿根__推动从动齿轮的___齿顶___，一对轮齿开始进入啮合，所以开始啮合点应为______从动轮齿顶圆______与啮合线的交点；当主动齿轮的___齿顶___推动从动齿轮的___齿根___，两轮齿即将脱离啮合，所以终止啮合点为________主动轮齿顶圆____与啮合线的交点。
201X年机械动力学基础考试题 参考答案
2014年机械动力学基础考试题参考答案
一、判断题（每个1分，共10分）
1、串联弹簧的等效刚度比原来各弹簧的刚度都要小，并联弹簧的等效刚度比原来各弹簧的
刚度都要大。√
2、多自由度振动系统的运动微分方程组中，各方程间的耦合是振动系统的固有性质。×
3、自由振动系统的振幅、初相角及振动频率是系统的固有特征，与初始条件无关。×
4、固有振型关于质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵均具有正交性。×
5、单自由度无阻尼振动系统作用一简谐激励，若初始条件为0，即
000
x x
==
&，系统不会有自由振动项。×
6、一般情况下，两自由度线性系统的自由振动是简谐振动。×
7、共振时无阻尼系统的振幅将随时间无限增大，响应滞后激励的相位角为π
2
。√
8、对于多自由度线性系统，当激振频率与其中任一固有频率相等时，系统都会发生共振。
√
9、一般来说，系统的固有频率和固有振型的数目与系统的自由度数目相同。√
10、杜哈梅积分将激励视为非常短的脉冲的叠加，适用于单自由度有阻尼的质量-弹簧系统
对任意激励的响应。√
二、简答题(每题5分，共计25分)
（1）什么是机械振动？举例说明振动的优、缺点。
答：机械振动是指物体（或物体系）在平衡位置（或平均位置）附近来回往复的运动。
第二问为开放题
（2）简述机械振动系统的实际阻尼、临界阻尼、阻尼比的联系与区别。
答：实际阻尼是指振动系统的真实阻尼值，用于度量系统自身消耗振动能量的能力；
临界阻尼是概念阻尼，是指一个特定的阻尼值，大于或等于该阻尼值，系统的运动不是振动，而是一个指数衰运动；
阻尼比（相对阻尼系数）等于实际阻尼与临界阻尼之比
《机械动力学答案》
机械动力学第二章作业(答案)
第二章习题
2- 1如图2-1所示，长度为L 、质量为m 的均质刚性杆由两根刚度为k 的弹簧系住，求杆绕O 点微幅振动的微分方程。
22
2...2..011T J 2231V 2(sin )(1cos )
222
()0
m 0
322ml L L
k mg d
T V dt
mg k L θθθ
θθθθ==⋅=⋅+-+=⎛⎫
++= ⎪⎝⎭
解：设系统处于静平衡位置时势能为，当杆顺时针偏转角时动能：势能：由能量守恒原理，得化简得：
2- 2如图2-2所示，质量为m 、半径为r 的圆柱体，可沿水平面作纯滚动，它的圆心O 用刚度为k 弹簧相连,求系统的振动微分方程。
2
2 (2)
2
..
0111
T J ,2221
V ()2
()0
3m 0
2
m r J mr k r d
T V dt
k θθθθθθ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭=+=+=解：设系统处于静平衡位置时势能为，当杆顺时针偏转角时动能：势能：由能量守恒原理，得化简得：
2- 3如图2-3所示，质量为m 、半径为R 的圆柱体,可沿水平面作纯滚动，与圆心O 距离为
a 处用两根刚度为k 的弹簧相连，求系统作微振动的微分方程。
图2- 1 图2- 2
2
.22
2..2
20111
T J ,2221V (2)[()]2
()0
32()0
2
m R J mR k R a d
T V dt mR k R a θθθθθ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭=⋅++=++=解：设系统处于静平衡位置时势能为动能：势能：由能量守恒原理，得化简得： 2- 4求图2-4所示弹簧-质量-滑轮系统的振动微分方程(假设滑轮与绳索间无滑动)。
机械动力学考试答案
图4 机器安装示意图
88、一个质量20Kg 的机器，按图4所示方式安装。若弹簧的总刚度
为17KN/m ，总阻尼为300m s N ⋅。试求初始条mm x 250=，s mm x
3000= 时的振动响应。
88、解：由0=++kx x c x m
代入数据后得 08501501017300203=++=⨯++x x x x x x
（8分）
其中，152=a ，8502=n ω，计算阻尼比和固有圆频率
17.2826.012.291126.02
.295.722=-⨯=-=<===ζωωωζn d n a
（4分）
将初始条件代入
00020020arctan )(ax x x ax x
x A d d
+=++= ωϕω （4分）
得：
o
d d
ax x x mm ax x
x A 3.555.25.730017.2825arctan arctan )(4.30)17.2825.7300(25)(0002220020⨯+⨯=+==⨯++=++= ωϕω（2分）
则系统的振动响应为
)96.017.28sin(4.305.7+=-t e x t （2分）
1. “机械动力学”主要研究哪些内容，请以任一机器为对象举例说明研究内容及其相互关系。
答： 机械动力学是研究机械在力的作用下的运动和机械在运动中产生的力， 并从力与运动的 相互作用的角度进行机械设计和改进的科学。 动力学主要研究内容概括起来有：1，共振分析；2，振动分析与动载荷计算；3，计算机与 现代测试技术的运用；4，减震与隔振。 柴油机上的发动机，发动机不平衡时会产生很强的地面波，从而产生噪声，而承受震动的结 构，发动机底座，会
中石油(北京)机械动力学第一次在线作业
作业
第1题动力学反问题是已知机构的（），求解输入转
矩和各运动副反力及其变化规律。
您的答案：B
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：动力学反问题概念
第2题动力学正问题是给定机器的输入转矩和工作
阻力，求解机器的()。
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：动力学正问题概念
第3题动态静力分析适用于分析（）。
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：动力学分类
第4题动态静力分析应用于（）。
您的答案：C
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：动力学分类
第5题动力分析是（）。
您的答案：D
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：动力分析概念
第6题弹性动力分析考虑构件的（）。
您的答案：D
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：弹性动力学分析
第7题设机构中的活动构件数位6，含低副数目为2，含高副数目为3，则构件的自由度数为（）。
您的答案：B
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：自由度概念
第8题对于不存在多余约束和（）的机构，动态静力分析是一个静定问题。
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：自由度知识点
第9题在高速运动下，惯性载荷是周期性波动的，是引起（）的主要激励。
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：机构的摆动力和摆动力矩
第10题平衡的实质就是采用构件质量再分配等手段完全地或部分地消除（）。
您的答案：C
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：平衡概念
第11题质量代换是将构件的质量用若干集中质量来代换，使这些代换质量与原有质量在（）上等效。
您的答案：B
题目分数：0.5
机械设计基础 第十四章 机械系统动力学 参考答案
第十四章 机械系统动力学
14-11、在图14-19中，行星轮系各轮齿数为123z z z 、、，其质心与轮心重合，又齿轮1、2对质心12O O 、的转动惯量为12J J 、，系杆H 对的转动惯量为H J ，齿轮2的质量为2m ，现以齿轮1为等效构件，求该轮系的等效转动惯量J ν。
2
2
2
2
212122112323121132121
13
2
2
2
123112122131213
13
(
)(
)(
)(
)
1()()()(
)(
)(
)
()
o H H H o H J J J J m z z z z z z z z z O O z z z z z z z O O J J J J m z z z z z z z z νννωωωωω
ω
ω
ωωωω
ωωνω
=+++=-=+=
+=
+-=++++++解：
14-12、机器主轴的角速度值1()rad ϖ从降到时2()rad ϖ，飞轮放出的功
(m )W N ，求飞轮的转动惯量。
m ax
m in
1222
12
1()
2
2F F W y M d J W
J ϕνϕ
ϕωωωω=
=
-=
-⎰解：
14-15、机器的一个稳定运动循环与主轴两转相对应，以曲柄和连杆所组成的转动副A 的中心为等效力的作用点，等效阻力变化曲线c A F S ν-如图14-22所示。等效驱动力a F ν为常数，等效构件（曲柄）的平均角速度值25/m rad s ϖ=，
3
H 1
2
3
2 1 H O 1
O 2
不均匀系数0.02δ=，曲柄长度0.5O A l m =，求装在主轴（曲柄轴）上的飞轮的转动惯量。
(a) W v 与时间关系图 （b ）、能量指示图
《机械动力学》——期末复习题及答案-精选.pdf
）。
A.静力分析
B.动态静力分析
C.动力分析
D.弹性动力分析 答案 : D
8. 机构摆动力完全平衡的条件为：机构运动时机构的动量矩为（
）。
A.0
B.关于速度的函数 C.关于质量的函数
D.常数 答案 : D
9. 摆动力完全平衡的缺点有（ ）。 A.减少振动 B.减小摩擦 C.使机械结构复杂化 D.使机械体积增加 答案 : C
A.速度
B.体积
C.摩擦
D.振动
答案 :D
13. 当取定轴转动的构件作为等效构件时，作用于系统上的全部外力折算到该构件上得到 （ ）。
A.等效质量 B.等效转动惯量 C.等效力 D.等效力矩 答案 :B
14. 在以下所有方法中，概念最清晰、易于理解的是（
）。
A.广义质量代换法
B.线性独立矢量法
C.质量矩替代法
C.高速化
D.轻量化 答案 :A
18. 无法实现摆动力完全平衡的方法有（
）。
A.加配重
B.合理布置机构
C.设置附加机构
D.减小体积
答案 :D
19. 以下选项中，不能归为阻尼的是（
）。
A.物体的内力
B.物体表面间的摩擦力
C.周围介质的阻力
D.材料的内摩擦
答案 :A
20. 为了使得等效构件的运动与机构中该构件的运动一致，不能将（ 构上。
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32、动态静力分析应用于（ ） 。 A、动力学正问题 B、运动学正问题 C、动力学反问题 D、运动学反问题 33、设机构中的活动构件数位 6，含低副数目为 2，含高副数目为 3，则构件的自由度数 为（ ） 。 A、10 B、11 C、12 D、13 34、平衡的实质就是采用构件质量再分配等手段完全地或部分地消除（ ） 。 A、加速度 B、角加速度 C、惯性载荷 D、重力 35、长期以来人们用加配重使摆动力部分被平衡的方法来减小（ ） 。 A、速度 B、体积 C、摩擦 D、振动 36、机构摆动力矩完全平衡的条件为机构的（ ）为常数。 A、质量矩 B、动量矩 C、转动惯量 D、惯性矩 37、摆动力的完全平衡常常会导致机械结构的（ ） 。 A、简单化 B、轻量化 C、复杂化 D、大型化 38、当取定轴转动的构件作为等效构件时，作用于系统上的全部外力折算到该构件上得 到（ ） 。 A、等效质量 B、等效转动惯量 C、等效力 D、等效力矩 39、等效质量和等效转动惯量与（ ）有关。 A、传动比 B、质量 C、转动惯量 D、等效力 40、输入功大于输出功，其差值是（ ） 。 A、盈功 B、亏功 C、正功 D、负功 41、在以下所有方法中，概念最清晰、易于理解的是（ ） 。 A、广义质量代换法 B、线性独立矢量法 C、质量矩替代法 D、有限位置法 42、优化平衡就是采用优化的方法获得一个（ ） 。 A、绝对最佳解 B、相对最佳解 C、实际解 D、理论解 43、在含有连杆机构或凸轮机构等变速比传动的系统中，传动比仅与机构的（ ）有关。 A、速度 B、角速度 C、加速度 D、位置 44、当以电动机为原动机时，驱动力矩是（ ）的函数。 A、加速度 B、角加速度 C、速度 D、角速度 45、机器本身是振源，将其与地基隔离开来，以减少其对周围的影响，称为（ ） 。 A、隔振 B、减振 C、被动隔振 D、主动隔振 46、在研究摆动力的平衡时，不涉及惯性力矩，可以采用（ ） 。 A、静代换 B、动代换 C、静力代换 D、摆动力代换 47、在研究摆动力矩的平衡时，则必须采用（ ） 。 A、静代换 B、动代换 C、静力代换 D、摆动力代换 48、机构运转中产生的惯性载荷造成的影响有（ ） 。 A、提高机械的精度 B、提高机械的可靠性 C、加剧磨损 D、提高机械效率 49、以下几种方法中，不是机械刚体动力学研究的分析方法的是（ ） 。 A、静力分析 B、动态静力分析 C、动力分析 D、弹性动力分析 50、不是现代机械设计的特征是（ ） 。 A、大型化 B、精密化 C、高速化 D、轻量化 51、机构的总质心为零的是（ ） 。 A、总质心作匀速直线运动 B、总质心作变速直线运动 C、总质心作圆周运动 D、 总 质心作减速运动 52、机构摆动力完全平衡的条件为：机构运动时机构的动量矩为（ ） 。
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图 1 对心曲柄滑块机构 图 2 曲柄滑块机构 86、如图 2 所示曲柄滑块机构，已知构件 1 转动惯量 J1，质心在 O 点，构件 2 质量 m2， 质心 C2，转动惯量 Jc2，构件 3 质量 m3，构件 1 上有驱动力矩 M1，构件 3 有阻力 F3。以构 件 1 为等效构件， 求等效构件的等效转动惯量、 等效力矩、 等效驱动力矩和等效阻力矩。 4 87、承受集中载荷的简支梁如图 3 所示。梁的跨度 l=350cm，梁的截面惯性矩 I=406cm 。 4 3 材料为铝，弹性模量为 E=7×10 MPa，密度为ρ=2700kg/m 。设有一重物 G1=2400N 从 h=2.5cm 高处落下，落于跨度的中点。求梁的固有频率。 （忽略梁自身的重力） 注：简支梁在重物作用下的中点静挠度为 δ st =
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A、急停阶段 B、启动阶段 C、稳定运转阶段 D、停车阶段 72、在动力分析中，主要涉及的力是（ ） 。 A、驱动力 B、重力 C、摩擦力 D、生产阻力 73、以下选项中，与等效力有关的是（ ） 。 A、外力 B、传动比 C、ωj/v D、vk/v 74、以下选项中，与等效力矩有关的是（ ） 。 A、外力据 B、传动比 C、ωj/ω D、vk/ω 75、以下选项中，可归为阻尼的有（ ） 。 A、物体的内力 B、物体表面间的摩擦力 C、周围介质的阻力 D、材料的内摩擦 四、填空题（每空 2 分，共 30 空，共 60 分） 76、从惯性载荷被平衡的程度看，平衡可分为 、 和 。 77、机械动力学的分析方法按功能分类可分为 和 。 78、动力学的分析方法按水平分类，可分为 、 、 和 。 79、用质量再分配实现摆动力的完全平衡，其分析方法主要有 、 、 和 。 80、机械系统运转的全过程可分为 、 和 这几个阶段。 81、机器人动力学是机器人 、 和 的基础。 82、工业机器人通常由 、 、 和 组成。 83、二自由度系统的等效转动惯量是系统的 、 、 和 的函数。 84、实现摆动力完全平衡的方法有 、 和 。 76、部分平衡、完全平衡、优化综合平衡 77、动力学反问题、动力学正问题 78、静力分析、动态静力分析、动态分析、弹性动态分析 79、广义质量代换法、线性独立矢量法、质量矩替代法、有限位置法 80、启动阶段、稳定运转阶段、停车阶段 81、操作机设计、控制器设计、动态性能分析 82、执行机构、驱动装置、控制系统、传感系统 83、时间、惯性参数、几何参数、广义坐标 84、加配重、合理布置机构、设置附加机构 五、计算题（第 85、86 题各 30 分，第 87 题 10 分，第 88 题 20 分，共 90 分） 85、如图所示为一对心曲柄滑块机构。曲柄以转速度 ω1 作等速回转运动，曲柄与水平方 向夹角为 θ1 ，曲柄长度为 r ，质心与其回转中心 A 重合。连杆长度 l ，连杆与水平方向夹 角为 θ 2 ，连杆质心 S2 到铰链 B 的距离 BS 2 = L ，连杆质量 m 2 ，对其质心的转动惯量 J 2 。 滑 块质量 m3 ，其质心与铰链 C 重合。1)画出曲柄、连杆和滑块的受力分析图；2）写出曲 柄、连杆和滑块的平衡方程。
一、判断题（每小题 2 分，共 30 题，共 60 分） 1-5√×√×√ 6-10×√√√√ 11-15 ×√××× 16-20 ×√√×√ 21-25 √××√× 26-30 √××√√ 1、机构平衡问题在本质上是一种以动态静力分析为基础的动力学综合，或动力学设计。 （ ） 2、平衡是在运动设计完成之前的一种动力学设计。 （ ） 3、平衡分析着眼于全部消除或部分消除引起震动的激振力。 （ ） 4、优化平衡就是采用优化的方法获得一个绝对最佳解。 （ ） 5、在动力分析中主要涉及的力是驱动力和生产阻力。 （ ） 6、通路定理是用来判断能否实现摆动力完全平衡的理论。 （ ） 7、惯性力的计算是建立在主动构件作理想运动的假定的基础上的。 （ ） 8、当取直线运动的构件作为等效构件时，作用于系统上的全部外力折算到该构件上得 到等效力。 （ ） 9、无论如何，等效力与机械驱动构件的真实速度无关。 （ ） 10、等效质量和等效转动惯量与机械驱动构件的真实速度无关。 （ ） 11、摆动力的平衡一定会导致机械结构的复杂化。 （ ） 12、综合平衡不仅考虑机构在机座上的平衡，同时也考虑运动副动压力的平衡和输入转 矩的平衡。 （ ） 13、作用于等效构件上的等效力（或等效力矩）所作的功等于作用于系统上的外力所作 的功。 （ ） 14、机器人操作机是一个多自由度的闭环的空间机构。 （ ） 15、速度越快，系统的固有频率越大。 （ ） 16、两点动代换后的系统与原有系统在静力学上是完全等效的。 （ ） 17、质量代换是将构件的质量用若干集中质量来代换，使这些代换质量与原有质量在运 动学上等效。 （ ） 18、平衡的实质就是采用构件质量再分配等手段完全地或部分地消除惯性载荷。 （ ） 19、对于不存在多余约束和多个自由度的机构，动态静力分析是一个静定问题。 （ ） 20、弹性动力分析考虑构件的弹性变形。 （ ） 21、优化综合平衡是一个多目标的优化问题，是一种部分平衡。 （ ） 22、摆动力的完全平衡常常会导致机械结构的简单化。 （ ） 23、机构摆动力矩完全平衡的条件为机构的质量矩为常数。 （ ） 24、机构摆动力完全平衡的条件为机构的质量矩为常数 。 （ ） 25、机构摆动力完全平衡的条件是：机构运动时，其总质心作变速直线运动。 （ ） 26、拉格朗日方程是研究约束系统静力动力学问题的一个普遍的方法。 （ ） 27、当以电动机为原动机时，驱动力矩是速度的函数。 （ ） 28、等效质量和等效转动惯量与质量有关。 （ ） 29、在不含有变速比传动而仅含定速比传动的系统中，传动比为常数。 （ ） 30、为了使得等效构件的运动与机构中该构件的运动一致，要将全部外力等效地折算到 该机构上，这一折算是依据功能原理进行的。 （ ） 二、单选题（每小题 2 分，共 30 题，共 60 分） 31-35 BCBCD 36-40 AABCC 41-45 BBDDD 46-50 ABCDA 51-55 ADDBC 56-60 ABADB 31、动力学反问题是已知机构的（ ） ，求解输入转矩和各运动副反力及其变化规律。 A、运动状态 B、运动状态和工作阻力 C、工作阻力 D、运动状态或工作阻力
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A、0 B、关于速度的函数 C、关于质量的函数 D、常数 53、无法实现摆动力完全平衡的方法有（ ） 。 A、加配重 B、合理布置机构 C、设置附加机构 D、减小体积 54、可以引起机构在机座上的振动的是（ ） 。 A、速度的变化 B、摆动力 C、速度的周期变化 D、加速度的变化 55、摆动力完全平衡的缺点有（ ） 。 A、减少振动 B、减小摩擦 C、使机械结构复杂化 D、使机械体积增加 56、以下选项中，不能归为阻尼的是（ ） 。 A、物体的内力 B、物体表面间的摩擦力 C、周围介质的阻力 D、材料的内摩擦 57、飞轮有（ ）的作用。 A、平衡器 B、储能器 C、加大系统加速度 D、减小系统惯性 58、描述等效构件运动的方程式形式有（ ） 。 A、能量形式 B、动量形式 C、加速度形式 D、平衡力形式 59、为了使得等效构件的运动与机构中该构件的运动一致，不能将（ ）等效地折算到 该机构上。 A、全部外力 B、所有质量 C、所有转动惯量 D、全部内力 60、当取直线运动的构件作为等效构件时，作用于系统上的全部（ ）折算到该构件上 得到等效质量。 A、全部外力 B、质量和转动惯量 C、转动惯量 D、全部内力 三、多选题（每小题 2 分，共 15 题，共 30 分） 61、机械动力学的分析方法按功能分类可分为（ ）和（ ） 。 A、动力学反问题 B、动力学正问题 C、运动学正问题 D、运动学反问题 62、假定构件为刚体，且忽略构件的弹性变形的分析方法有（ ） 。 A、静力分析 B、动态静力分析 C、弹性动力分析 D、动力分析 63、根据惯性载荷造成的危害，机构的平衡可分为以下几种（ ） 。 A、机构在机座上的平衡 B、机构输入转矩的平衡 C、机构滑动副中动压力的平衡 D、运动副中动压力的平衡 64、机构的总质心为零，有（ ）这些可能。 A、总质心作匀速直线运动 B、总质心作变速直线运动 C、总质心作圆周运动 D、总质心静止不动 65、以下选项中，可以引起机构在机座上的振动的有（ ） 。 A、速度的变化 B、摆动力 C、摆动力矩的周期变化 D、加速度的变化 66、以下选项中，以动态静力分析方法为基础计算出来的是（ ） 。 A、运动副反力 B、平衡力矩 C、摆动力矩 D、摆动力 67、作用在机械上的力有（ ） 。 A、驱动力 B、重力 C、摩擦力 D、生产阻力 68、当取直线运动的构件作为等效构件时，作用于系统上的全部（ ）折算到该构件 上得到等效质量。 A、全部外力 B、质量 C、转动惯量 D、全部内力 69、描述等效构件运动的方程式有（ ） 。 A、能量形式 B、动量形式 C、力矩形式 D、平衡力形式 70、工业机器人通常由（ ）组成。 A、执行机构 B、驱动装置 C、控制系统 D、传感系统 71、机械系统运转的全过程可分为（ ）这几个阶段。