機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)第二章(參考版)
2025-05-02 12:03本頁(yè)面
【正文】 機(jī)構(gòu)平衡是一個(gè)傳統(tǒng)課題，但在解決現(xiàn)有機(jī)械的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，設(shè)計(jì)新的機(jī)構(gòu)方面仍有很大用途。 傳統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)與新構(gòu)成的目標(biāo)函數(shù)存在本質(zhì)區(qū)別。 實(shí)例分析： 其振動(dòng)微分方程為： )()()()()()()(tFlklkylklkJtFlklkykkymtFxkxmmMyx???????????????22221111221122213??????求解振動(dòng)方程組，可得振動(dòng)響應(yīng)，進(jìn)而求出振動(dòng)幅度。而關(guān)心的是 其他一些動(dòng)力學(xué)指標(biāo) ：整個(gè)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)，結(jié)構(gòu)上某一點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)。 )(),(),(),( xfxfxfxf 4321 為分 目標(biāo)函數(shù) 4321 w , 為各分目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重系數(shù) 各分目標(biāo)函數(shù)可構(gòu)造如下： m i nm a xm i nm a xm i nm a xm i nm a x)()()()()()()()()()()()(TTxfFFxfFFxfFFxfmmyyxx????????4321實(shí)際建立上述數(shù)學(xué)模型的困難在于確定 權(quán)重系數(shù) 。 二、優(yōu)化綜合平衡的數(shù)學(xué)模型 平衡問(wèn)題可表述為一個(gè) 多目標(biāo)的非線性規(guī)劃問(wèn)題 。 優(yōu)化綜合平衡 是平衡問(wèn)題研究的 新趨向 ，在工程實(shí)踐中有重要意義。 綜合平衡 ：就是要兼顧多項(xiàng)動(dòng)力學(xué)指標(biāo)的平衡。 第五節(jié) 平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化綜合平衡 一、優(yōu)化綜合平衡問(wèn)題的提出 機(jī)構(gòu)平衡問(wèn)題的研究?jī)?nèi)容 機(jī)構(gòu)在機(jī)座上的平衡 機(jī)構(gòu)輸入力矩的平衡 運(yùn)動(dòng)副中動(dòng)壓力的平衡 擺動(dòng)力的平衡 擺動(dòng)力矩的平衡 以上四種平衡時(shí) 不是獨(dú)立的，而是相互聯(lián)系的 。否則不能實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)力完全平衡。 圖示四桿機(jī)構(gòu)中 擺動(dòng)力平衡后，剩余一個(gè)與搖桿加速度成正比的擺動(dòng)力矩未能平衡，可在搖桿上 加慣性輪，或加一對(duì)齒輪 。 擺動(dòng)力矩完全平衡的條件 是：機(jī)構(gòu)的動(dòng)量矩保持為常量 文獻(xiàn) ，在不破壞擺動(dòng)力完全平衡的情況下，對(duì)一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)力矩實(shí)現(xiàn)了完全平衡。 四、關(guān)于 擺動(dòng)力和擺動(dòng)力矩完全平衡 的研究 由于設(shè)置了擺動(dòng)力平衡質(zhì)量，可能會(huì)使擺動(dòng)力矩的情況變得更壞。 質(zhì)量矩替換法：適用于多環(huán)機(jī)構(gòu) → 連枝構(gòu)件＋連接機(jī)架的樹(shù)系統(tǒng)； ； （含附加質(zhì)量矩）； ，對(duì)各樹(shù)枝構(gòu)件加適當(dāng)配重。 P25 例題 自己看 作業(yè)題 ：已知一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，三個(gè)構(gòu)件的長(zhǎng)度、質(zhì)量、質(zhì)心位置參數(shù)均為已知（自己定），確定在連桿 搖桿 3上實(shí)現(xiàn)派動(dòng)力平衡需加的配重。 04321 4321 ???? ???? iiii elelelel三個(gè)與時(shí)間有關(guān)的矢量中只有兩個(gè)是獨(dú)立的，消去第二個(gè)矢量，可得： ])()()[(14232312142224332223312221211????????iiiiiiiiSeelrmlmeelrmermeelrmlmermm???????r式中 jiij lll /?00 2321 32223312221211 ????? ???? iiii elrmermelrmlmerm ,要使機(jī)構(gòu)的質(zhì)心位置不變，與時(shí)間有關(guān)的前兩個(gè)矢量的系數(shù)應(yīng)該為零 ： 引入關(guān)系： 22222 ?? ???? ii erler代入上式可得 : 2321322233212211????iiiielrmermerlmerm???? ?可得到平衡條件為： ????????????2332223321212211lrmrmrlmrm])()()[(14232312142224332223312221211????????iiiiiiiiSeelrmlmeelrmermeelrmlmermmr???????????? ??????? 233
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