机械动力学名词解释
机械动力学
现状:
对特征值和特征向量灵敏度的计算方法日趋成熟，采 用约束变尺度法和信赖域法求解复杂结构固有特性设计 引出的优化问题取得一系列成功，解决了有多阶固有频 率和振型要求的复杂结构设计问题，并应用于飞机颤振 模型、体育馆风洞模型等复杂结构的设计。
动响应设计
设计目标： 谋求给定激励下系统的最优动响应。 线性时不变系统
3.1.3 动力学设计
动力学设计的任务
在机械产品的设计阶段，根据给定的动 力学环境，按照功能、强度等方面的要求设 计产品，使其有良好的动态特性，达到控制 振动水平的目的。在研究内容上，动力学设 计可分为系统固有特性设计和动响应设计。
固有特性设计
(线性时不变系统) 方法:
从数学角度看，这是一逆特征值问题，只有在Jacobi 矩阵等特殊情况下可直接求解。对于实际工程问题，通 常将逆特征值问题表述为优化问题，求取某种范数下的 最优解。如果采用基于目标函数梯度的优化方法，还需 解决特征值和特征向量灵敏度的计算问题。
3.1.2 动力学分析
复杂机械系统动力学的数值模拟 非线性系统动力学 周期时变系统动力学
复杂机械系统动力学的数值模拟
描述复杂机械系统的最普适模型是多柔体系统， 其动力学方程可以是常微分方程，也可以是微分 代数方程。系统动力学数值模拟归结为高效、高 精度地求解这两类方程。近年来，有不少研究致 力于改进已有的数值计算方法，提高其计算效率、 鲁棒性等。此外，发展了一系列数值方法直接计 算系统平衡点、周期运动，分析其稳定性、分叉 和混沌特征。
已可导出了任意确定性激励和平稳随机激励下系统响应 关于设计变量的灵敏度，可采用优化方法解决动响应设计问 题。对于弹性连杆机构，引入KED分析中的瞬时结构假设， 也可采用灵敏度分析方法对其进行动态设计。
机械系统动力学知识点总结
机械系统动力学知识点总结机械系统动力学是研究对象在外力作用下的运动规律和相互作用关系，是机械领域的基础知识之一。
了解机械系统动力学不仅可以帮助我们理解机械系统的工作原理，还能指导我们设计和优化机械系统，提高机械系统的性能。
本文将就机械系统动力学的相关知识进行总结，包括运动描述、牛顿定律、动量与冲量、角动量、能量和动力学方程等内容。
一、运动描述机械系统动力学研究的对象是物体在外力作用下的运动规律，因此对于机械系统中的物体运动进行描述是非常重要的。
在机械系统动力学中，常用的运动描述方法包括位移、速度和加速度。
位移描述了物体的位置变化，速度描述了物体的位置变化速率，而加速度描述了物体的速度变化速率。
1. 位移在机械系统动力学中，位移是描述物体位置变化的重要参数。
位移通常用矢量来表示，其方向表示位移的方向，大小表示位移的大小。
位移可以分为线性位移和角位移两种，线性位移是描述物体沿直线方向的位置变化，而角位移是描述物体绕固定轴旋转的位置变化。
2. 速度速度是描述物体位置变化速率的参数，通常用矢量来表示。
线性速度描述物体在直线方向上的位置变化速率，角速度描述物体绕固定轴旋转的位置变化速率。
线性速度的大小表示速度的大小，方向表示速度的方向，而角速度的大小表示角速度的大小，方向表示角速度的方向。
3. 加速度加速度是描述速度变化速率的参数，通常用矢量来表示。
线性加速度描述物体在直线方向上的速度变化速率，角加速度描述物体绕固定轴旋转的速度变化速率。
线性加速度的大小表示加速度的大小，方向表示加速度的方向，而角加速度的大小表示角加速度的大小，方向表示角加速度的方向。
以上就是机械系统动力学中常用的运动描述方法，通过对位移、速度和加速度进行描述，可以帮助我们理解物体在外力作用下的运动规律。
二、牛顿定律牛顿定律是机械系统动力学的基础法则，它描述了物体在外力作用下的运动规律。
牛顿定律一共包括三条，分别是惯性定律、动量定律和作用-反作用定律。
机械动力学
机械动力学Copyright @ 2009 HRBEU 702All Rights Reserved绪论一、机械动力学性质1.机械：机构、机器的总称。
（机械原理）2.动力学：研究刚体运动及受力关系的学科。
动力学正问题—已知力（力矩）求运动；动力学反（逆）问题—已知运动求力（力矩）。
机械动力学：是研究机械在力作用下的运动、机械在运动中产生的力（力矩）的科学。
F ma=例：机构组成性质：曲柄、急回。
若已知力（力矩），当机构处于平衡状态时，求力矩（力）--机械静力学问题。
若已知M、F，求ω、v 时—机械动力学。
ωM Fv二、机械动力学研究内容1. 描述机械有那些基本参数1）机构参数：几何参数（杆长）；物理参数（质量m，转动惯量J）。
2）运动参数：转角θ、ω、α、s、v、a。
3）力矩M、力F。
2. 内容1）已知机械的物理、几何参数进行动力学分析。
a、已知力求运动；b、已知力求运动。
可表示为：2）已知运动、受力求结构这是机械设计研究问题，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：(,)(,,,,,,)f F Mg l m J v a ωαZZ X YZ Z q求支点最佳位置。
如果梁静止为静力学问题；如果梁有惯性运动为动力学问题。
3）具体章节内容单自由度运动学方程的建立二自由度运动学方程的建立，如差动轮系、五杆机构多自由度运动学方程的建立，如机械手臂、机器人等理想情况下（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问题，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--以机械为研究对象三大典型机构连杆机构凸轮机构齿轮机构组合机构四、其它1.学习机械动力学目的、意义学习动力学分析问题的思想和基本方法，能够解决一般动力学问题。
2.教材（见前言）3.考核方式开卷。
§1-1 利用动态静力法进行动力学分析一、思路动静法：根据达朗贝尔原理将惯性力计入静力平衡方程，求出为平衡静载荷和动载荷而需在原动件上施加的力（力矩）。
7机械动力学
ω2 υS2 υS3 Je = JS1 + JS2 + m2 ω ω + m3 ω 1 1 1
2
2
2
υS2 υS3 Me = Md + m2 g cosθ − F r ω1 ω1
1 2 d(Jeω1 ) = Meω1dt 2 Md B 2 s2 1 ϕ ω1
θ2
O
m1 r1
θ1
x
θb
mb rb
me=m1r1+ m2r2 +mbr1=0 mbrb= -m1r1- m2r2 (mbrb)x= -m1r1cosθ1- m2r2 cosθ2 (mbr1)x= -m1r1sinθ1- m2r2 sinθ2
( mb rb ) x = －∑ mi ri cosθ i ( mb rb ) y = －∑ mi ri sin θ i
二、作用在机械上的力 1. 工作阻力 2. 驱动力
第二节 机械中的摩擦与效率 一、机构中的摩擦 （一）滑动摩擦力的大小和总反力 1.滑动摩擦力的大小 f21= µN21 Q一定时，决定 f21 的两个因素： 的两个因素： 一定时， ●µ ●运动副元素的几何形状 1)简单平面移动副 1)简单平面移动副 N21=Q f21= µN21= µQ 1 2 Q f21
f21 = µoQ ─ 通式，适用于移动副、滑动高副、滑动轴承。 通式，适用于移动副、滑动高副、滑动轴承。
µo表征几何形状对摩擦力的影响。 表征几何形状对摩擦力的影响。
θ
Q θ
N21 2
②
N21 2
①
3）µo 总汇 （1） 简单平面移动副
µo =µ
N21 v12 P
f21 1 2 Q
机械工程名词
机械工程名词机械工程是一门涵盖广泛领域的工程学科，涉及设计、制造、操作和维护机械系统的技术和原理。
以下是一些与机械工程相关的重要名词和概念。
1. 机械设计：机械设计是指将理论和原则应用于创建和开发机械产品的过程。
它涉及使用计算机辅助设计（CAD）软件进行三维建模和绘图，以及进行强度和耐久性等工程分析。
2. 机械制造：机械制造是指将设计图纸转化为实际产品的过程。
它包括材料选择、加工方法、装配和质量控制等步骤。
3. 动力学：动力学是研究物体运动和受力的学科。
在机械工程中，动力学用于分析和预测机械系统的运动和力学特性，以确保其正常运行。
4. 热力学：热力学研究能量转换和传递的科学，包括热、功和能量之间的关系。
在机械工程中，热力学用于设计和优化热能系统，如燃烧引擎和制冷系统。
5. 自动化：自动化是指使用控制系统和机械设备来自动执行任务的过程。
在机械工程中，自动化技术被广泛应用于生产线和工业过程，以提高效率和减少人力成本。
6. 机器人学：机器人学是研究机器人设计、控制和操作的学科。
机械工程师使用机器人学的原理来设计和开发各种类型的机器人，如工业机器人和医疗机器人。
7. 结构分析：结构分析是研究结构强度和稳定性的学科。
在机械工程中，结构分析用于评估和设计机械系统的零部件和整体结构的承受能力，以确保其在工作条件下不会发生失效。
8. 润滑学：润滑学研究减少摩擦和磨损的方法和技术。
在机械工程中，润滑学用于选择合适的润滑剂和设计润滑系统，以确保机械部件的正常运行和寿命。
机械工程是应用科学的一个重要领域，它涉及到与各种机械设备相关的技术和知识。
机械工程师在各个行业都扮演着重要角色，包括制造业、能源领域、汽车工业、航空航天等。
随着科技的不断发展，机械工程领域也在不断创新和进步，为人们的生活和工作带来更多便利和效率。
机械原理动力学与运动学的区别与联系
机械原理动力学与运动学的区别与联系机械原理动力学和运动学是机械学中两个重要的分支。
虽然它们都与物体的运动有关，但是在研究的角度和方法上存在一些差异。
本文将深入探讨机械原理动力学和运动学的区别与联系。
一、机械原理动力学的定义和内容机械原理动力学是研究物体运动的力学学科，重点研究物体运动的原因和规律。
它通过分析物体所受到的力及其作用产生的效果，来研究物体的运动状态和变化。
在机械原理动力学中，我们需要考虑力的大小、方向和作用时间等因素，以求解物体的运动轨迹和速度加速度等动力学参数。
二、运动学的定义和内容运动学是研究物体运动的几何学科，重点研究物体的位置和运动状态。
它通过分析物体在空间中的位置和运动轨迹，来研究物体的速度、位移和加速度等几何参数。
在运动学中，我们不考虑物体所受到的力和力的作用时间，只关注物体的位置和速度之间的关系。
三、机械原理动力学与运动学的区别1. 研究角度不同：机械原理动力学关注的是物体运动的原因和规律，注重研究力对物体运动的影响。
而运动学关注的是物体的位置和运动状态，注重研究物体位置和速度之间的关系。
2. 考虑因素不同：机械原理动力学需要考虑物体所受到的力及其作用时间，以确定物体的运动状态和变化。
而运动学不考虑物体所受到的力，只关注物体的位置和速度之间的关系，从而确定物体的几何参数。
3. 研究内容不同：机械原理动力学研究物体在受力的作用下，速度和加速度的变化规律，从而求解物体的运动轨迹和动力学参数。
而运动学研究物体的位置和速度之间的关系，从而求解物体的几何参数和运动轨迹。
四、机械原理动力学与运动学的联系虽然机械原理动力学和运动学有一些差异，但它们也有密切的联系。
1. 相互依赖：机械原理动力学和运动学是相互依赖的。
在研究物体的运动时，我们需要用到运动学的理论方法来描述物体的位置和速度，并将其作为机械原理动力学的基础。
而在研究物体所受到的力和力的作用效果时，我们也需要运动学的方法来分析物体的位置和运动轨迹。
机械动力学作业
机械动力学作业1、机械动力学的研究内容机械动力学是一门基于Newton力学，研究机械系统宏观动态行为的学科。
该学科的研究对象包括几乎所有具有机械功能的系统，其研究范围涵盖了这类系统的建模与仿真、动力学分析与设计、动力学控制、运行状态监测和故障诊断等。
该学科的主要任务是采用尽可能低的代价使产品在设计、研制、运行各阶段具有最佳的动力学品质。
机械动力学是机械原理的主要组成部分。
它研究机械在运转过程中的受力、机械中各构件的质量与机械运动之间的相互关系，是现代机械设计的理论基础。
研究机械运转过程中能量的平衡和分配关系。
主要研究的是：在已知外力作用下，求具有确定惯性参量的机械系统的真实运动规律；分析机械运动过程中各构件之间的相互作用力；研究回转构件和机构平衡的理论和方法；机械振动的分析；以及机构的分析和综合等等。
研究内容概况6个方面：1、在已知外力作用下，求具有确定惯性参量的机械系统的真实运动规律；分析机械运动过程中各构件之间的相互作用力；研究回转构件和机构平衡的理论和方法；机械振动的分析；以及机构的分析和综合等等。
为了简化问题，常把机械系统看作具有理想、稳定约束的刚体系统处理。
对于单自由度的机械系统，用等效力和等效质量的概念，可以把刚体系统的动力学问题转化为单个刚体的动力学问题；对多自由度机械系统动力学问题一般用拉格朗日方程求解。
机械系统动力学方程常常是多参量非线性微分方程，只在特殊条件下可直接求解，一般情况下需要用数值方法迭代求解许多机械动力学问题可借助电子计算机分析计算机根据输入的外力参量、构件的惯性参量和机械系统的结构信息，自动列出相应的微分方程并解出所要求的运动参量。
2、分析机械运动过程中各构件之间的相互作用力。
这些力的大小和变化规律是设计运动副的结构、分析支承和构件的承载能力以及选择合理润滑方法的依据。
在求出机械真实运动规律后可算出各构件的惯性力，再依据达朗伯原理用静力学方法求出构件间的相互作用力。
机械动力学 mechanical dynamics-概述说明以及解释
机械动力学mechanical dynamics-概述说明以及解释1.引言1.1 概述机械动力学是研究物体在受到外部力的作用下所产生的运动规律的学科。
它是力学的一个重要分支，涵盖了机械系统的运动学和动力学分析。
在工程领域，机械动力学的研究对于设计和优化机械系统具有重要意义，能够帮助工程师了解和预测物体的运动状态。
本文将从机械动力学的基础概念入手，介绍机械系统的运动学和动力学分析方法。
通过对物体的位置、速度和加速度的研究，我们可以揭示出物体在运动过程中所受到的力和产生的运动状态。
这对于解决工程领域中的实际问题具有重要意义。
在接下来的章节中，我们将详细讨论机械动力学的基础知识，包括运动学分析和动力学分析方法。
通过对这些内容的深入探讨，我们可以更好地理解机械系统的运动规律，从而为工程实践提供有力的支持。
愿本文能对读者加深对机械动力学的理解起到一定的帮助。
1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三部分。
在引言部分，将简要介绍机械动力学的概念和重要性，以及本文的文章结构。
正文部分分为三个小节，分别为机械动力学基础、运动学分析和动力学分析，将详细探讨机械系统的运动规律和力学分析方法。
最后，在结论部分对本文进行总结，展望机械动力学在实际应用中的意义，并得出结论。
通过这样的结构，读者将能够全面了解机械动力学的基础知识和分析方法，帮助他们更好地理解和应用机械动力学理论。
1.3 目的本文旨在深入探讨机械动力学的基础理论和应用，通过对机械系统的运动学和动力学分析，揭示机械系统在不同条件下的运动规律和力学特性。
同时，通过对机械系统的力学性能进行研究，提供解决实际工程问题的有效方法和技术支持。
通过对机械动力学的详细分析，可以帮助工程师和研究人员更好地设计和优化机械系统，提高机械系统的性能和效率。
此外，本文还旨在为读者提供一个全面而系统的机械动力学学习和研究平台，帮助读者深入理解机械系统的工作原理和运行机制，从而促进机械领域的发展和进步。
第七章机械动力学
二、机械中作用的力 按力对机械的影响分类 驱动力(driving force)—驱使机械运动，力作用线与构 件运动速度方向夹角为锐角。与构件角速度方向一致的力矩 称为驱动力矩(driving moment)。 考虑构件惯性力的重要性 驱动力类型举例 常数 重力FdC 位移的函数 弹簧力FdFd(s)、内燃机驱动力矩MdMd(s) 速度的函数 电动机驱动力矩Md Md()
当螺母顺着力Q的方向等速向下运动时，即放松螺母， 则应在螺旋中径处施加的维持螺母等速下滑的圆周力为 PQtan()。松开螺母时的维持力矩为 考虑构件惯性力的重要性)d/2 MdPd/2Qtan( Q/2 1 R12 n Q/2
2 v21
2
P
1
Q n d
l
d1 d d2
N
N
(三)转动副中的摩擦 速度波动的有害影响 (1)径向轴颈中的摩擦
(三)转动副中的摩擦 速度波动的有害影响 (2)止推轴颈中的摩擦
(四)高副中的摩擦 速度波动的有害影响
速度波动的有害影响 (五)考虑摩擦的机构静力分析 对机构进行静力分析考虑摩擦时，转动副中的反力不是 通过回转中心，而是切于摩擦圆；移动副中的反力不是与移 动方向垂直，而是与接触面的法向偏斜一个摩擦角。对于受 力比较简单的平面连杆机构，掌握了转动副、移动副中总反 力的确定方法，就不难对平面连杆机构作计及摩擦时的静力 分析。
14
4
R32
14
R43
R23
(4)列力平衡矢量方程
d
R41 R21 R41 Fb0 Fb 大小 √ ？ ？ 考虑运动副摩擦的静力学分析例题2 c R21 方向 √ √ √ R43 R23 Fb= F da a b Fr Fb Fb R12 R21 21 v34 B B R41 23 2 C C 1 1 Fr Fr A A 3 3
机械动力学1
机械动力学定义
论
机械动力学是研究机械在力作用下的运动和机械在运动中产生 的力的科学。分为分析和综合两个方面： 1、分析：研究现有机械；2、综合：设计新机械使之达到给定 的运动学、动力学要求。 §0.1 机械动力学的研究内容 一、按功能分： 1、动力学反问题（已知运动求力）：已知机构的运动状态和工 作阻力，求解输入转矩和各运动副反力及其变化规律。 2、动力学正问题（已知力求运动）：给定机器的输入转矩和工 作阻力，求解机器的实际运动规律。
曲柄长度r=50.8mm，质心与其回转中心A重合，连杆长度l=203mm，连杆质心 到铰链B的距离B S2=50.8mm，连杆质量m2=1.36kg，对其质心的转动惯量 J2=0.0102kg.m2,滑块质量m3=0.907kg,其质心与铰链C重合。求各运动副中反力及 平衡力矩。
B 1 Md A θ
将上式向x、y轴分解得
上式展开成标量方程为
平面机构动态静力分析的解析法
以构件3为分离体，如图c所示，由平衡条件得
上式展开成标量方程为
式(a)至式(f)共六个方程式，可解出六个未知量，即FR12x、FR12y、FR23x、FR23y、 FR34x、FR34y 。式(a)至式(f)六个方程式可写成矩阵形式。
第一篇 机械刚体动力学
第一章 机构的动态静力分析 动态静力分析
根据达朗贝尔原理 ，将惯性力计入静力平衡方程来求出为平衡静载荷 和动载荷而需要在驱动构件上施加的输入力或力矩，以及各运动副中 的反作用力，这种分析方法，称为动态静力分析。
目的
(1) 确定运动副中的反力。对于设计机构各个零件和校核其强度、测算
1
S2
2
3 C
§1.2 平面凸轮机构的动态静力分析
机械动力学
能轻巧一些，材质的改善使得构件的截面可
以设 计得更 小一些 ，以减轻 重量 ，节约材 料 ，
节 约能 源 。速 度 高了 ，机械 中 的惯 性 力大 大 增 加 ，而 构件 柔 度加 大 ，则 使 得系 统 更容 易
图
机器人
产生振动。振动降低了机械的精度和寿命，恶化了劳动条件，污染了环境。机械产品高速化、
械系统之内来进行分析。所以动力分析的对象是整个机械系统，在有的文献中常将它称为“机
械 系 统 动 力 学 ”。
静力分析和动态静力分析的数学模型均归结为一个代数方程组的求解，而动力分析则需要
求微分方程或代数 微分混和方程。
弹性动力分析（
）
在上述三 种分析方法中 ，构件均被假 定为刚性的 。随 着机械向轻量 化方向发展 ，构件的柔
对于车辆等机械设备，若振动和噪声过大，则会影响舒适性并污染环境，从而使其不受人 们 欢迎 而被 挤出 市场 。所 以必 须在 设计 阶段 就分 析车 辆的 振动 情况 ，即 采用 动态 设计 方法 。
我国机械工业的综合水平落后于世界先进水平 余年，关键问题之一是设计水平落后。 目前，我国的机械设计基本上仍停留在静态设计阶段，甚至还存在着大量的类比设计。要改变 这种现状 ，必须重视对现代 设计方法的研究和 推广 ，而大力推进 从静态设计向动态 设计的转变 是其主要内容之一。
）的设计中，首先根据机器人
手 部应 完成 的工 作 ，进 行轨 迹 规划 ，即 给定 机
图
牛头刨床
器人手部的运动路径以及轨迹上各点的速度和加速度。然后，通过求解动力学反问题，求出应
施加于各主动关 节处的广义驱动力的变化规律 。动力学反问题在机器人分析中 至关重要 ，它是
机器人控制器设计的基础。若已知各关节的
机械系统动力学 -回复
机械系统动力学 -回复
机械系统动力学是研究机械系统在外力作用下的运动规律和力学
性能的学科。
它主要研究物体在运动过程中受到的各种力的作用、变形、速度和加速度的关系。
机械系统动力学的研究对象可以是任何具
有机械结构的物体，如机械装置、发动机、车辆等。
通过分析机械系
统的运动规律和力学性能，可以优化设计、提高效率和安全性，对于
工程领域具有重要的应用价值。
在机械系统动力学中，常用的研究方
法包括运动学分析、动力学分析和力学分析等。
运动学分析主要研究
物体的位置、速度和加速度等运动参数，动力学分析则研究物体所受
到的力和力矩等力学性能，力学分析则研究物体的受力平衡和稳定性。
通过这些分析方法，可以建立模型、进行计算和预测机械系统的运动
特性和力学行为。
机械系统动力学不仅在工程设计中有重要的应用，
还在航空航天、汽车工程、机器人等领域发挥着重要的作用。
它为我
们深入理解和应用机械系统提供了理论基础。
机械动力学
1·什么是机械动力学？研究机械动力学的目的是什么答：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过程中产生的力，并从力和运动相互作用的角度进行机械的设计与改进的科学。
研究目的：分析和综合两个方面，分析：研究现有的机械；综合：设计新机械使之达到给定的运动学,动力学要求2·什么是机械动力学的正问题？什么是机械动力学的反问题？正问题：给定机械的输入力合阻力的变化规律，求解机器的实际运动规律反问题：已知机构的运动和阻力，求解应施加于原动构件上的平衡力，以及各运动副的反力 3·什么是动态静力分析？答：根据达朗贝尔原理，将惯性力计入静力平衡方程，来求出为平衡静载荷和动载荷而需要在驱动构件上施加的输入力或力矩，以及各运动副中的反作用力，这种分析方法为动态静力分析4·什么是机械的平衡？平衡的目的？惯性力对机械的不良作用？答：使机械中的惯性力得到平衡，这个平衡为机械的平衡平衡目的：消除或者部分消除惯性力对机械的不良作用，从而减轻机械振动，改善机械工作性能，提高机械工作质量，延长机械使用寿命，减轻噪音污染不良作用包括：（1）惯性力在机械各运动副中产生附加的动压力增加运动副的摩擦磨损从而降低机械的效率和寿命（2）惯性力的大小和方向产生周期性的变化引起机械及基础发生振动使机械工作精度和可靠性下降，也造成零件内部的疲劳损坏。
当振动频率接近振动系统的固有频率时会产生共振，从而引起其机器和厂房的破坏甚至造成人员伤亡5·什么是摆动力和摆动力矩答：摆动力为机构所有运动构件惯性力之合力。
摆动力矩为机构所有运动构件惯性载荷的合力矩6·什么是静代换？什么是动代换？答：使惯性力保持不变的代换为静代换;使惯性力和惯性力矩均保持不变的代换为动代换 7·质量代换三个条件：1.各代换质量综合应等于原来构件的质量2.各代换质量的总质心应与原来的质心相重合 3.各代换质量对坐标原点的转动惯量之和应等于原构件对坐标原点的转动惯量8·机械的不完全平衡：只考虑惯性力平衡，而不考虑惯性力矩平衡的平衡方法机械的完全平衡：使摆动力和摆动力矩均为零的平衡方法完全平衡的条件：n x i i i=1m x =0F =-∑ ； ..n y i=1F 0y i m i =-=∑；n-1......i z i i i i=1F x y y )0i i i m x J =--+∅=∑【（】达到完全平衡的方法：利用机构对称平衡和平衡质量平衡完全平衡优点：减少惯性载荷的影响 缺点：导致机械结构复杂，机械质量大为增加 9·机械的开始运动到终止运动分为哪三个阶段，各是什么特点1） 启动阶段 驱动力功大于阻力功，机械的动能增加，速度加快2） 稳定运行阶段 在这个运动循环中驱动力功等于阻力功，动能的总变化等于零。
机械设计基础机械动力学的基本原理
机械设计基础机械动力学的基本原理机械设计基础：机械动力学的基本原理机械动力学是机械工程学的重要分支，研究物体的运动学和动力学规律，是进行机械设计与分析的基本理论。
了解机械动力学的基本原理对于进行机械设计和优化具有重要意义。
本文将介绍机械动力学的基本概念、运动学和动力学的基本原理、常见力学定理以及动力学方程的建立与计算方法。
一、机械动力学基本概念机械动力学是研究机械系统运动规律的一门学科，主要包括运动学和动力学两个方面。
运动学研究物体的运动状态，包括位置、速度、加速度等。
动力学则研究物体的运动原因及其与力的关系。
二、运动学的基本原理运动学描述了物体的运动状态和变化规律，主要包括位移、速度和加速度等概念。
1. 位移: 位移是描述物体在某一段时间内从初始位置到达最终位置之间的路径长度。
通常用位移向量表示，记作Δs。
2. 速度: 速度是物体在某一瞬时的位移变化率，是位移对时间的导数。
速度的大小为位移的改变幅度除以时间间隔。
速度的方向与位移的方向一致。
速度通常用向量表示，记作v。
3. 加速度: 加速度是物体在某一瞬时的速度变化率，是速度对时间的导数。
加速度的大小为速度的改变幅度除以时间间隔。
加速度的方向与速度的变化方向一致。
加速度通常用向量表示，记作a。
三、动力学的基本原理动力学研究物体的运动原因及其与力的关系，主要包括牛顿三定律和功与能量等概念。
1. 牛顿三定律:a. 第一定律（惯性定律）: 任何物体都保持静止或匀速直线运动，除非有外力作用。
b. 第二定律（运动定律）: 物体的加速度与作用在物体上的力成正比，与物体质量成反比。
F = m*a，其中F是物体受力，m是物体质量，a是物体加速度。
c. 第三定律（作用与反作用定律）: 任何作用力都有相等大小、反向的反作用力。
2. 功与能量:a. 功（work）: 功是力对物体的作用所产生的效果。
功的大小等于力的大小乘以物体在力的作用方向上的位移。
功可以改变物体的能量状况。
机械设计基础机械系统的动力学原理
机械设计基础机械系统的动力学原理机械设计是工程领域中至关重要的一个分支，它涉及到机械系统的设计、分析和优化。
在机械设计中，动力学原理是一项重要的基础知识。
本文将深入探讨机械系统的动力学原理，以帮助读者更好地理解和应用于实际工程设计中。
一、机械系统的动力学基础知识机械系统的动力学是研究机械运动规律和相互作用力的学科。
它主要涉及到质点、刚体和弹性体的力学性质和运动学特性分析。
在机械系统的动力学研究中，以下几个方面是我们需要了解的基础知识。
1. 质点的运动学与动力学：质点的运动学研究了质点的位置、速度和加速度等物理量之间的关系。
而质点的动力学研究了质点受到的作用力与质点的运动状态之间的关系，其中牛顿第二定律是质点动力学研究的基础。
2. 刚体的运动学与动力学：刚体是指绝对刚性的物体，它的形状和大小在运动过程中不会发生变化。
刚体的运动学研究了刚体的平动和转动规律，包括质心运动和刚体自转运动。
而刚体的动力学研究了刚体受到的力和力矩等作用力与刚体的运动状态之间的关系。
3. 弹性体的运动学与动力学：弹性体是能够发生形变和恢复原状的物体，包括弹簧、弹性杆等。
弹性体的运动学研究了弹性体的形变和位移规律，而弹性体的动力学研究了弹性体受到的力和力矩等作用力与弹性体形变和位移之间的关系。
二、机械系统的运动规律机械系统的运动规律是机械系统动力学研究的核心内容。
根据运动形式的不同，机械系统的运动可以分为平动、转动和振动三种形式。
1. 平动运动：平动是指物体在空间内直线运动的过程。
当一个物体受到合外力的作用时，如果合外力的方向与物体的运动方向一致，物体将会做匀速直线运动；如果合外力的方向与物体的运动方向相反，物体将会做减速直线运动；如果合外力的方向与物体的运动方向垂直，物体将会保持匀速直线运动。
2. 转动运动：转动是指物体围绕一个固定轴线旋转的过程。
当一个物体受到合外力的作用时，如果合外力的力矩为零，物体将会保持静止或匀速转动；如果合外力的力矩不为零，物体将会产生加速度，加速度的大小与合外力矩成正比，与物体的转动惯量成反比。
机械动力学名词解释
连续介质力学它是研究质量连续分布的可变形物体的运动规律，主要讨论一切连续介质普遍遵从的力学规律。
例如，质量守恒、动量和角动量定理、能量守恒等。
弹性体力学和流体力学有时综合讨论称为连续介质力学。
转子动力学固体力学的分支。
主要研究转子-支承系统在旋转状态下的振动、平衡和稳定性问题，尤其是研究接近或超过临界转速运转状态下转子的横向振动问题。
转子是涡轮机、电机等旋转式机械中的主要旋转部件。
大朗贝尔原理在质点受力运动的任何时刻，作用于质点的主动力、约束力和惯性力互相平衡。
利用达朗贝尔原理，可将质点系动力学问题化为静力学问题来解决模态分析是研究结构动力特性一种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。
模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。
这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。
这个分析过程如果是由有限元计算的方法取得的，则称为计算模记分析；如果通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数，称为试验模态分析。
通常，模态分析都是指试验模态分析。
振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。
如果通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性，就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。
因此，模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。
机器、建筑物、航天航空飞行器、船舶、汽车等的实际振动千姿百态、瞬息变化。
模态分析提供了研究各种实际结构振动的一条有效途径。
首先，将结构物在静止状态下进行人为激振，通过测量激振力与胯动响应并进行双通道快速傅里叶变换（FFT）分析，得到任意两点之间的机械导纳函数（传递函数）。
用模态分析理论通过对试验导纳函数的曲线拟合，识别出结构物的模态参数，从而建立起结构物的模态模型。
根据模态叠加原理，在已知各种载荷时间历程的情况下，就可以预言结构物的实际振动的响应历程或响应谱。
机械原理机械工程中的机械动力学分析方法
机械原理机械工程中的机械动力学分析方法机械动力学是机械工程中的重要分支，它研究的是机械系统在受力作用下的运动规律和能量转换关系。
在机械原理的研究中，机械动力学分析方法是非常重要的，它可以帮助我们理解机械系统的运动和能量转换过程，为机械设计和工程实践提供理论依据。
本文将介绍几种常用的机械动力学分析方法。
一、运动学分析方法运动学是机械动力学的基础，它研究的是物体运动的几何参数和规律。
在机械动力学分析中，我们常常需要确定机械系统中各个零件的位置、速度和加速度等参数。
为了实现这一目标，我们可以使用几何法、代数法和向量法等运动学分析方法。
几何法是机械运动分析的一种直观方法，它通过观察和测量实际物体的形状和运动状态来确定其几何参数。
代数法是一种基于数学原理的分析方法，它通过建立运动方程和约束方程来求解机械系统的运动参数。
向量法是一种使用向量表示和运算的分析方法，它能够方便地描述机械系统中不同点之间的相对位置和运动关系。
二、动力学分析方法动力学是机械动力学的核心内容，它研究的是机械系统中物体运动的力学规律和能量转换关系。
在机械动力学分析中，我们常常需要确定机械系统中各个零件的受力和力矩等参数。
为了实现这一目标，我们可以使用几何法、牛顿定律和能量方法等动力学分析方法。
几何法是机械力学分析的一种直观方法，它通过观察和测量实际物体的形状和运动状态来确定其受力和力矩参数。
牛顿定律是一种基于力和加速度关系的分析方法，它可以根据物体的运动状态和外力来求解物体的受力和力矩。
能量方法是一种使用能量守恒原理的分析方法，它可以通过分析机械系统中的能量转换和损失来求解物体的受力和力矩。
三、振动分析方法振动是机械系统中常见的一种运动形式，它在机械工程中具有重要的研究和应用价值。
在机械动力学分析中，我们常常需要研究机械系统的振动特性和振动抑制方法。
为了实现这一目标，我们可以使用振动测量和信号分析等振动分析方法。
振动测量是一种直接观测机械系统振动状态的方法，它可以通过传感器和信号采集设备来获取机械系统的振动参数。
《机械动力学》课件
02
车辆动力学在车辆稳定性与控制方面有着重要 的应用，例如研究如何设计控制系统来提高车
辆的稳定性、安全性以及行驶性能。
智能驾驶
04
智能驾驶技术离不开车辆动力学的研究，通过 建模和控制算法的优化，可以实现更加智能、
安全的自动驾驶。
航空动力学
飞行器标动题力学
航•空动文力字学内主容要研究 • 文字内容
飞•行器文在字空内中容的运动 规•律，文包字括内飞容行器的 起飞、巡航、着陆等 各个阶段的运动特性
的发展。
机器人动力学
机器人运动学与动力学
机器人动力学主要研究机器人的运动规律和力学特性，包 括机器人的关节、连杆、驱动器等各个部分的动力学特性 。
柔顺控制
柔顺控制是一种先进的机器人控制方法，通过引入柔顺性 来提高机器人的适应性和安全性，减少碰撞和振动。
机器人控制
机器人动力学在机器人控制方面有着重要的应用，通过建 立精确的数学模型和优化控制算法，可以实现机器人的精 确控制和自主运动。
角动量守恒定律指出，在一个封闭系统中，如果没有外力矩作用，系统的总角动量保持不变。公式表示为 ΔL=ΔL0，其中ΔL和ΔL0分别表示系统初态和末态的角动量变化量。
动能定理
总结词
描述物体动能的变化与外力做功之间的 关系。
VS
详细描述
动能定理指出，外力对物体所做的功等于 物体动能的变化量。公式表示为W=ΔE， 其中W表示外力对物体所做的功，ΔE表 示物体动能的增量。
详细描述
非线性系统是指系统的输出与输入不成正比的系统，其 动态行为非常复杂，难以预测和控制。非线性动力学主 要研究非线性系统的分岔、混沌、突变等现象，以及这 些现象对系统性能的影响。
智能机械动力学
第7章 机械系统动力学(第二版)
Q θ θ
F21= N21
= ( / sinθ)Q = oQ
N 21 2
②
N① 21 2
o─当量摩擦系数。
F21= o N21
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
─ 通式，适用于移动副、滑动高副、滑动轴承。
F21= o N21
根据运动副元素的几何形状，采用当量摩擦系数计算摩擦力， 为运动副元素是复杂曲面的摩擦力的计算提供了方便。
（6）利用力平衡条件确定构件的作用力；
二力平衡，三力汇交一点，力偶矩平衡 （7）选择合适的力比例尺 F(Nmm)，列出力平衡矢量方程， 并根据该方程作构件受力的力封闭多边形，确定未知力的大小和 方向。
二、机械的效率与自锁
由于运动副中摩擦的存在，输入功的有效利用程度降低。
克服工作阻力所作的有益功与输入功的比值称为机械效率。 机械效率衡量机器对机械能量有效利用的程度。
c R43 b v34 R23 Fr
选力比例尺F(Nmm)作图
Fb R12
a
B 21 2
23
A
1
14
4
C
C
3
Fr R32
3
R43
Fr
R23
(5) 1构件受力分析 列力平衡矢量方程 R21 R41 Fb0 大小 √ ？ ？ 方向 √ √ √
d
R41
c R43 b
Fb R21 R23 a
问题: 当原动件2转到2象限、3象限、4象限时，连杆的受力又如何？
（2）止推轴颈的摩擦 轴上承受轴向载荷的部分称为轴端。 如图示，轴1的轴端和承受轴向载荷的止推轴承2构成一转 动副。当轴转动时．轴的端面将产生摩擦力矩Mf。 止推轴颈的摩擦计算自学。
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连续介质力学
它是研究质量连续分布的可变形物体的运动规律，主要讨论一切连续介质普遍遵从的力学规律。
例如，质量守恒、动量和角动量定理、能量守恒等。
弹性体力学和流体力学有时综合讨论称为连续介质力学。
转子动力学
固体力学的分支。
主要研究转子-支承系统在旋转状态下的振动、平衡和稳定性问题，尤其是研究接近或超过临界转速运转状态下转子的横向振动问题。
转子是涡轮机、电机等旋转式机械中的主要旋转部件。
大朗贝尔原理
在质点受力运动的任何时刻，作用于质点的主动力、约束力和惯性力互相平衡。
利用达朗贝尔原理，可将质点系动力学问题化为静力学问题来解决
模态分析是研究结构动力特性一种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。
模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。
这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。
这个分析过程如果是由有限元计算的方法取得的，则称为计算模记分析；如果通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数，称为试验模态分析。
通常，模态分析都是指试验模态分析。
振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。
如果通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性，就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。
因此，模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。
机器、建筑物、航天航空飞行器、船舶、汽车等的实际振动千姿百态、瞬息变化。
模态分析提供了研究各种实际结构振动的一条有效途径。
首先，将结构物在静止状态下进行人为激振，通过测量激振力与胯动响应并进行双通道快速傅里叶变换（FFT）分析，得到任意两点之间的机械导纳函数（传递函数）。
用模态分析理论通过对试验导纳函数的曲线拟合，识别出结构物的模态参数，从而建立起结构物的模态模型。
根据模态叠加原理，在已知各种载荷时间历程的情况下，就可以预言结构物的实际振动的响应历程或响应谱。