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1、第十四章機械系統(tǒng)動力學第一節(jié)作用在機械上的力及機械運轉過程第二節(jié)機械系統(tǒng)的等效動力學模型第三節(jié)機械系統(tǒng)的運動方程及其求解第四節(jié)周期性速度波動及其調節(jié)第五節(jié)非周期性速度波動及其調節(jié)機械原理第一節(jié)作用在機械上的力及機械運轉過程一、作用在機械上的力二、機械的運轉過程第十四章機械系統(tǒng)動力學一、作用在機械上的力1.作用在機械上的工作阻力2.作用在機械上的驅動力第十四章機械系統(tǒng)動力學1.作用在機械上的工作阻力（1）工作阻力是常量（2）工作阻力隨位移而變化（3）工作阻力隨速度而變化（4）工作阻力隨時間而變化第十四章機械系統(tǒng)動力學2.作用在機械
2、上的驅動力（1）驅動力為常量（2）驅動力是位移的函數(shù)（3）驅動力是速度的函數(shù)第十四章機械系統(tǒng)動力學解析法研究異步電動機驅動力矩特性第十四章機械系統(tǒng)動力學二、機械的運轉過程1.啟動階段2.機械的穩(wěn)定運轉階段3.機械的停車階段第十四章機械系統(tǒng)動力學1.機械的啟動階段機械的啟動階段指機械由零轉數(shù)逐漸上升到正常的工作轉數(shù)的過程。動能增量?E=wd-wr第十四章機械系統(tǒng)動力學2.機械的穩(wěn)定運轉階段動能增量?E=0曲柄壓力機工作示意圖第十四章機械系統(tǒng)動力學3.機械的停車階段停車階段是指機械由穩(wěn)定運轉的工作轉數(shù)下降到零轉數(shù)的過程。第十四章機械
3、系統(tǒng)動力學第二節(jié)機械系統(tǒng)的等效動力學模型一、等效動力學模型的建立二、等效構件三、等效參量的計算四、實例與分析第十四章機械系統(tǒng)動力學一、等效動力學模型的建立機械的運轉與作用在機械上的力及各力的作功情況密切相關。ACBM1G2FMi2Fi2曲柄壓力機的受力分析第十四章機械系統(tǒng)動力學二、等效構件名詞術語：1.等效轉動慣量2.等效質量3.等效力矩4.等效力第十四章機械系統(tǒng)動力學二、等效構件等效構件示意圖第十四章機械系統(tǒng)動力學二、等效構件等效構件的特點：1.能代替整個機械系統(tǒng)的運動。2.等效構件的運動和機械系統(tǒng)中該構件的真實運動一致，等效
4、構件具有的動能應和整個機械系統(tǒng)的動能相等。3.等效構件上的外力在單位時間內所作的功也應等于整個機械系統(tǒng)中各外力在單位時間內所作的功。第十四章機械系統(tǒng)動力學三、等效參量的計算1.作定軸轉動的等效構件的等效參量的計算2.作直線移動的等效構件的等效參量的計算第十四章機械系統(tǒng)動力學1.作定軸轉動的等效構件的等效參量的計算等效轉動慣量的計算:動能：各類不同運動形式的構件動能：第十四章機械系統(tǒng)動力學1.作定軸轉動的等效構件的等效參量的計算整個機械系統(tǒng)的動能：第十四章機械系統(tǒng)動力學1.作定軸轉動的等效構件的等效參量的計算因等效構件的動能與機械
5、系統(tǒng)的動能相等，則：方程兩邊統(tǒng)除以，可求解等效轉動慣量：第十四章機械系統(tǒng)動力學1.作定軸轉動的等效構件的等效參量的計算等效力矩的計算：等效構件的瞬時功率：系統(tǒng)中各類構件的瞬時功率：第十四章機械系統(tǒng)動力學1.作定軸轉動的等效構件的等效參量的計算整個機械系統(tǒng)的瞬時功率為：第十四章機械系統(tǒng)動力學1.作定軸轉動的等效構件的等效參量的計算等效構件的瞬時功率與機械系統(tǒng)的瞬時功率相等：方程兩邊統(tǒng)除以，可求解等效力矩：第十四章機械系統(tǒng)動力學2.作直線移動的等效構件的等效參量的計算等效構件的動能與機械系統(tǒng)的動能相等和等效構件的瞬時功率與機械系統(tǒng)的
6、瞬時功率相等，可分別求解等效質量和等效力：第十四章機械系統(tǒng)動力學四、實例與分析例1在如圖所示的輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)分別為Z1，Z2，Z3，各齒輪與系桿H的質心與其回轉中心重合，繞質心的轉動慣量分別為J1,J2,J3,JH。有兩個行星輪，每個行星輪的質量為m2。若等效構件設置在齒輪1處，求其等效轉動慣量Je。第十四章機械系統(tǒng)動力學例1解解：等效構件的動能為：機構系統(tǒng)的動能為：二者動能相等，兩邊同除以：JJJmvJesHH=+++122122212122[()()]()wwwww第十四章機械系統(tǒng)動力學由輪系轉動比可有：整理：由該
7、例可知：傳動比為常量的機械系統(tǒng)，其等效轉動慣量也為常量。第十四章機械系統(tǒng)動力學例2如圖所示正弦機構中，已知曲柄長為l1，繞A軸的轉動慣量為J1，構件2、3的質量為m2，m3，作用在構件3上的阻抗力為F3。若等效構件設置在構件1處，求其等效轉動慣量Je，并求出阻抗力F3的等效阻抗力矩Mer。第十四章機械系統(tǒng)動力學解：根據(jù)動能相等的條件，有：由運動分析可知：第十四章機械系統(tǒng)動力學式中：第十四章機械系統(tǒng)動力學阻抗力的瞬時功率等于等效阻抗力的瞬時功率：第十四章機械系統(tǒng)動力學第三節(jié)機械系統(tǒng)的運動方程及其求解一、等效構件的運動方程二、運動方
8、程的求解第十四章機械系統(tǒng)動力學一、等效構件的運動方程整理，得：第十四章機械系統(tǒng)動力學由于所以第十四章機械系統(tǒng)動力學如果對方程兩邊積分，并取邊界條件為：可得：積分方程第十四章機械系統(tǒng)動力學代入得：作往復移動的等效構件的微分方程第十四章機械系統(tǒng)動力學如果對方程兩邊積
