机械动力学基础课后答案
机械动力学基础考试题答案

7、F0、 、m、c、k为已知实数且都不等于0的条件下,t为时间变量,运动微分方程 中的响应为单自由度有阻尼系统的自由振动。(错)
8、多自由度线性系统的固有振型之间一定存在着关于质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵的正交性。(错)
主要特性参数有:质量、刚度、阻尼。
(2)机械振动学研究的主要内容是什么?
主要研究外界激励(输入)、振动系统、响应(输出)三者之间的关系。
(3)试用数值说明阻尼对该振动系统的影响。
解:一方面使系统振动的周期略有增大,频率略有降低,即
另一方面使系统振动的振幅按几何级数衰减。
(4)什么是共振?在工程实际中机械系统共振时的突出表现是什么?
一、判断题
1、通常来说,线性振动系统的自由度数和固有频率数是相等的。(对)
2、振动系统的质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵与选取的广义坐标无关。(错)
3、单自由度弹簧振子在光滑水平面和铅垂平面做自由振动时,振动周期不相等。(错)
4、小阻尼单自由度系统的自由振动称为衰减振动。(对)
5、加大阻尼一定可以有效隔振ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(错)
9、无阻尼振动系统的固有频率与系统的质量、弹簧刚度和所受外激励有关。(错)
10、对于能量无耗散的单自由度线性振动系统,在自由振动时系统的机械能守恒,采用能量法可直接得出系统的固有频率与运动微分方程。(对)
二、简答题
(1)简述机械振动的概念,并列出振动系统的主要特性参数有哪些?
所谓机械振动,是指物体(或物体系)在平衡位置(或平均位置)附近作来回往复的运动。
答:通常把激励频率与系统固有频率相等时称为共振。
机械振动系统的振幅显著增大。
合肥工业大学机械动力学基础试题(含部分答案)

②由动能定理可知: E = m1 x12
1 2
其中 x1 a , x2 b , 为杆转过的角度. J eq m1a 2 m2b2 再求等效刚度, keq x 2
1 2
1 2 1 2 2 kx2 kb keq kb2 2 2
④推导出用单元节点位移表示的单元应变、单元应力表达式,再利用虚功方程建立单元节 点力阵与节点位移列阵之间的关系,形成单元的刚度方程式。 ⑤根据系统的动能与势能,得到各单元的刚度矩阵和质量矩阵。 ⑥考虑整体结构的约束情况,修正整体刚度方程,求解单元节点的运动方程。 ⑦由单元节点的运动方程“装配”成为全系统的运动方程。 (6)简述机械系统的三要素及动力学模型。 (2012) 答:三要素:惯性、弹性、阻尼. 动力学模型:①集中参数模型,由惯性元件、弹性元件和阻尼元件等离散元件组成;②有 限单元模型,由有限个离散单元组成,每个单元则是连续的;③连续弹性体模型将实际结 构简化成质量和刚度均匀分布或按简单规律分布的弹性体. 3. 试求图示振动系统的运动微分方程和固有频率。 (图 3、图 5 作纯滚动)
不作用外载荷时的力矩平衡可列为: ∴系统固有频率为:
M J
eq
keq 0
keq J eq
kb 2 . m1a 2 m2b 2
③由于 m作纯滚动,则运动微分方程可表示为: J kx r 0 ,其中 J 为 m相对于接地 点的转动惯量, J
kk mx kx 0 ,即: mx 1 2 k3 cos 2 x 0 k1 k2
∴系统固有频率为:n
k m
k1k2 k3 cos 2 k k k (k k 2 ) cos 2 k1 k 2 . = 1 2 3 1 m m(k1 k 2 )
机械基础(第五版)教材及习题册参考答案

机械基础习题册(第五版)参考答案劳动社会保障出版社绪论一、选择题二、判断题三、填空题1.机械传动常用机构轴系零件液压与气动2.信息3.动力部分执行部分传动部分控制部分4.制造单元5.高副6.滚动轮接触凸轮接触齿轮接触7.滑动大低不能8.机械运动变换传递代替或减轻四、术语解释1.机器——是人们根据使用要求而设计的一种执行机械运动的装置,其用来变换或传递能量、物料与信息,以代替或减轻人类的体力劳动和脑力劳动。
2.机构——具有确定相对运动的构件的组合。
3.运动副——两构件直接接触而又能产生一定形式相对运动的可动连接。
4.机械传动装置——用来传递运动和动力的机械装置称为机械传动装置。
五、应用题1.答:2.答:零件:螺钉、起重吊钩、缝纫机踏板、曲轴、构件:自行车链条机构:台虎钳、水泵、机器:车床、洗衣机、齿轮减速器、蒸汽机、3.答:动力部分:发动机传动部分:离合器、变速箱、传动轴、执行部分:车轮控制部分:方向盘、排挡杆、刹车、油门*4.答:略第一章带传动一、选择题二、判断题三、填空题1. 主动轮从动轮挠性带2. 摩擦型啮合型3. 摩擦力运动动力。
4. 打滑薄弱零件安全保护5. 无两侧面不接触。
6. 帘布芯绳芯包布顶胶抗拉体底胶7.Y、Z、A、B、C、D、E8.几何尺寸标记。
9.型号基准长度标准编号10.实心式腹板式孔板式轮辐式11.平行重合12.调整中心距安装张紧轮13.弧形凹形变直摩擦力传动能力14.SPZ SPA SPB SPC15.型号基准长度16.啮合带传动齿轮传动17.单面带双面带节距18. 仪表、仪器、机床、汽车、轻纺机械、石油机械 四、术语(标记)解释1.机构传动比-----机构中输入角速度与输出角速度的比值。
2.V 带中性层-----当V 带绕带轮弯曲时,其长度和宽度均保持不变的层面称为中性层。
3.V 带基准长度L d -----在规定的张紧力下,沿V 带中性层量得的周长,称为V 带基准长度。
机械基础课后答案 (3)

机械基础课后答案第一章:机械基础概述1.1 机械的定义机械可定义为利用能源和传动元件,将能量转化或传递到所需位置或完成所需任务的装置或系统。
机械的两个基本要素是能源和传动元件。
1.2 机械的分类机械可以按照不同的标准进行分类:1.按照功能:–动力机械:将能源转化为机械能,如发动机、电动机等。
–传动机械:将机械能从一个地方传到另一个地方,如传动装置、齿轮等。
–力转化机械:将机械能转化为力,如起重机、液压机等。
–传感机械:用于感知环境并提供反馈信号,如传感器等。
2.按照启动方式:–手动机械:需要人力进行启动和操作,如手摇液压泵。
–自动机械:能够自动启动和操作,如自动门、自动售货机等。
3.按照能源类型:–电力机械:使用电能作为能源,如电动机、电风扇等。
–液压机械:使用液压能作为能源,如液压泵、液压缸等。
–气动机械:使用压缩空气作为能源,如气动工具、气动缸等。
1.3 机械的基本原理机械的运行是基于一些基本原理的,包括力学原理、热力学原理、液压原理等。
这些原理为机械的设计、分析和运行提供了理论基础。
第二章:机械元件2.1 机械元件的分类机械元件是机械的组成部分,可以按照不同的标准进行分类:1.按照结构特点:–紧固件:用于连接和固定机械元件,如螺栓、螺母等。
–运动副:用于产生相对运动的机械元件,如轴承、齿轮等。
–传动副:用于传递力和运动的机械元件,如传动链、带传动等。
–支撑副:用于支撑和定位的机械元件,如轴、轴承座等。
–导向副:用于引导和限制运动的机械元件,如导轨、滑块等。
–密封副:用于防止介质泄漏的机械元件,如密封圈、密封垫等。
2.按照用途:–弹簧:用于储存和释放机械能,如拉簧、压簧等。
–惰性元件:用于减小惯性力和惯性矩的机械元件,如飞轮、转子等。
–润滑副:用于减小摩擦和磨损的机械元件,如轴承润滑、齿轮润滑等。
2.2 机械元件的选用原则在选择机械元件时,需要考虑以下几个原则:1.功能性:机械元件需要满足系统的功能需求,并能够可靠地运行。
机械基础习题册第五版答案

机械基础习题册第五版答案机械基础习题册第五版答案机械基础是工程技术领域中的一门重要学科,它涵盖了机械原理、机械设计、机械制造等方面的知识。
而习题册则是学习这门学科时的重要辅助工具,通过做习题可以巩固理论知识,提高解决实际问题的能力。
本文将为大家提供机械基础习题册第五版的答案。
第一章:机械基础概述1. 机械基础是工程技术领域中的一门学科,它研究机械的基本原理和应用技术。
2. 机械基础的研究内容包括力学、热学、流体力学、材料力学等方面的知识。
3. 机械基础的应用领域广泛,包括机械制造、交通运输、航空航天、能源等方面。
第二章:力学1. 力学是研究物体运动和力的学科,分为静力学和动力学两个方面。
2. 静力学研究物体在平衡状态下的力学性质,包括力的合成、力的分解、力的平衡等。
3. 动力学研究物体在运动状态下的力学性质,包括速度、加速度、牛顿定律等。
第三章:热学1. 热学是研究热量和热能转化的学科,包括热力学和热传导学两个方面。
2. 热力学研究热量的传递和转化,包括热力学第一定律、热力学第二定律等。
3. 热传导学研究物体内部的热量传递,包括导热方程、传热系数等。
第四章:流体力学1. 流体力学是研究流体运动和力学性质的学科,包括静力学和动力学两个方面。
2. 静力学研究静止流体的力学性质,包括压力、密度、浮力等。
3. 动力学研究流体在运动状态下的力学性质,包括质量守恒、动量守恒、能量守恒等。
第五章:材料力学1. 材料力学是研究材料的力学性质和力学行为的学科,包括静力学和动力学两个方面。
2. 静力学研究材料在静止状态下的力学性质,包括应力、应变、弹性模量等。
3. 动力学研究材料在变形状态下的力学性质,包括塑性变形、断裂行为等。
通过对机械基础习题册第五版的学习和练习,我们可以更加深入地了解机械基础学科的知识,提高解决实际问题的能力。
同时,习题册的答案也为我们提供了学习的参考,帮助我们更好地掌握相关知识。
总之,机械基础习题册第五版的答案对于学习机械基础学科的同学们来说是非常重要的。
机械动力学第二版第一章习题答案.

1.解:根据势能相等原理:则系统的等效刚度为2解:分别对圆盘左右两边的轴求刚度,由于两轴并联,所以系统的等效刚度:。
3解:有材料力学得,中间点的静挠度为:所以固有角频率为:。
则,于是只需要求出系统的等效质量即可。
有材料力学得:设中间点的挠度为,令物体m在振动过程中的最大速度为:。
于是梁上各点的最大运动速度为:。
中间点的最大动能为:系统的最大动能为:系统的等效质量为:将该式子带入到4.解:在空气中: (1在液体中有系统的振动方程:(2)(3结合(1(3可得:将上式变形后得:5解质量m产生的离心惯性力是。
它在L法线方向的分量(是摆线与O之间的夹角)由几何关系可以得到:(是摆线与水平线之间的夹角)当摆角很小时有:质量m的切向加速度:,(是摆线与质量到O连线的夹角)二力对点取力矩的合力应等于零。
整理后得到(1)无阻尼受迫振动方程为:(2)将(1)(2)对比后得到:系统的固有角频率为:6解:杆与水平面的夹角为,则利用等效质量和等效刚度先把原系统简化到B 点,根据简化后动能相等。
简化前后势能相等。
固有频率:7解:在临界位置系统的自由振动方程的解为:其中,到达平衡位置时,令带入相关数据得8解:在临界点状态时系统的自由度振动方程解为:其中(1)(2)到达平衡位置时,由(1)可得令带入相关数据得到达最远位置时,由(2)可得带入到(1)可得9解:系统的振动方程为其解为式中常数由初始条件确定,利用(1)可得带入(1)得初始响应为:(2)由已知条件可知,。
带入(2)近似得到。
式子中固有频率为,10解:有图示可得F(t)的方程式由傅里叶级数求各项系数分别为将带入。
系统的振动方程为:其中解方程后得:。
北航机械考研99动力学课后答案概

刚体的平面运动刚体的平面运动是刚体运动的一种特殊形式,可视为刚体的平移与转动的合成。
本章研究的主要内容是如何描述刚体的平面运动,以及如何计算刚体上点的速度和加速度。
一、 刚体的平移<平动)刚体在运动过程中,如果其上任一直线始终保持与初始的方向平行,则称该刚体作平移或平动。
平移刚体上各点的速度相同,加速度相同,运动轨迹的形状也相同。
因此研究刚体的平移问题可简化成一个质点的运动问题来研究。
二、 刚体的定轴转动刚体在运动过程中,若其上<或刚体的延展体上)有一直线保持不动,且刚体绕此直线转动,则称该刚体作定轴转动。
<1)定轴转动刚体的运动方程: )(t f =ϕ<2)定轴转动刚体的角速度: )(t f ==ϕω <3)定轴转动刚体的角加速度: )(t f===ϕωα <4)定轴转动刚体上一点P 的速度和加速度用矢量表示速度: r v ⨯=ω <7-1)加速度:v r a a a ⨯+⨯=+=ωαn t <7-2)其中:ωα,为定轴转动刚体的角速度和角加速度矢量,r 是由转轴上任一点引向P点的矢径。
三、刚体的平面运动刚体在运动过程中,若其上任一点到某一固定平面的距离保持不变,则称该刚体作平面运动。
研究刚体的平面运动可简化为研究一个平面图形在其所在平面内的运动。
1、 刚体平面运动的角速度和角加速度在平面图形上任取两点A 、B ,过这两点的连线某一基准线的夹角为θ<如图7-2)。
当刚体运动时这个夹角将随时间变化)(t θ,刚体平面运动的角速度和角加速度分别定义为:θω =, <7-3) θωα == <7-4) 2、 刚体平面运动的运动方程平面运动刚体有三个自由度,其运动方程为:)(),(),(321t f t f y t f x A A ===ϕ <7-5)其中:A 点称为基点<如图7-3所示)。
因此刚体的平面运动可视为刚体随基点的图7-1平移和绕基点转动的合成,而刚体的平面平移<c ≡ϕ,其中c 为常量)和定轴转动<,,21c y c x A A ==其中21,c c 为常量)又是刚体平面运动的特殊情况。
北航机械考研971972动力学课后答案概3

动力学普遍定理动力学普遍定理包括动量定理、动量矩定理和动能定理。
这三个定理从不同侧面揭示了质点系整体运动特征与其受力之间的一般规律。
基本理论一、动量定理1、 质点系的动量质点系的动量定义为:C i i m m v v p ==∑ (8-1)其中:i i m v ,分别为质点系中第i 个质点的质量及其速度,C m v ,分别为质点系的总质量和质心速度。
根据质点系的动量定义可以推出刚体系的动量:C i C i m m v v p ==∑ (8-2)其中Ci i m v ,分别为刚体系中第i 个刚体的质量及其质心速度,C m v ,分别为刚体系的总质量及其质心速度。
2、质点系的动量定理(e)R e)(d d F F p==∑i t (8-3)质点系动量随时间的变化率等于作用在质点系上外力的矢量和(外力系的主矢)。
该定理的积分形式称为冲量定理,可表示成下列形式∑∑⎰==-e)(e)(2112d i t t i t t t I F p p (8-4)3、质心运动定理(e)R e)(F F a C ==∑i m (8-5) 其中:C a ,m 分别为质点系的总质量及其质心加速度。
如果质点系是由若干个刚体构成的系统,则其质心运动定理可以表示成 (e)Re)(F F aC ==∑∑i ii m (8-6)其中:i i m C a ,分别为刚体系中第i 个刚体的质量及其质心加速度。
4、守恒情况若∑≡0e)(i F ,则==Cv p m 常矢量;若∑≡0xF ,则==Cxxmvp 常量。
二、动量矩定理 1、动量矩质点系对任意固定点O 的动量矩定义为i i i m ∑⨯=v r L O (8-7) 质点系相对动点A 的动量矩定义为ii i A m r r ~∑⨯=v r L (8-8) 图8-1 所谓质点系相对动点A 的动量矩是指:在随动点A 平移的动参考系中,若质量为i m 的质点相对这一动参考系的相对速度为i v r ,则质点系相对动点A 的动量矩为各个质点的相对动量i v r i m 对A 点之矩i i vr r ~i m ⨯(i r ~为动点A 到该质点的矢径)的矢量和。
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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。
11、滚动轴承内圈与轴颈的协调使用____基孔新制__制,外圈与轴承孔的协调使用基轴制 _______制。
二、判断题(每题1分,共10分)
1、基圆以内存有渐开线。
(× )
2、极位夹角是曲柄摇杆机构中,摇杆两极限位置的夹角。
(× )
3、螺纹联结就是不容拆毁联结。
(× )
4、机构处于死点位置时,其传动角等于90°。
(× )
5、凸轮轮廓的形状依赖于从动件的运动规律。
(× )
6、蜗杆传动一般用于大速比的场合。
(√ )
7、楔键的两侧面就是工作面。
(× )
8、普通车床变速箱内齿轮的润滑方式时油雾润滑。
(× )
9、滚动轴承的基本额定颤抖载荷C值越大,则轴承的承载能力越高。
(√ )
10、带传动的弹性滑动是不可避免的,打滑是可以避免的。
(√ )
三、选择题(每题2分后,共20分后)
1、为使机构顺利通过死点,常采用在高速轴上装什么轮增大惯性? (B )
A、齿轮
B、飞轮
C、凸轮
2、为了使相啮合的一对齿轮其强度和寿命接近,通常( B )。
A、齿轮的硬度大于小齿轮的硬度
B、小齿轮的硬度大于小齿轮的硬度
C、大、小齿轮的硬度相同
3、以下哪一种普通平键用作轴端。
( C )。
A、A型
B、B型
C、C型
4、渐开线在基圆上的压力角为多小?(A )
A、0°
B、20°
C、90°
5、以下螺纹用作传动的就是( A )。
A、梯形螺纹
B、管螺纹
C、普通螺纹
6、在以下平面四杆机构中,无论以哪一构件为主动件,都不存有死去点边线( C )。
A、曲柄摇杆机构
B、双摇杆机构
C、双曲柄机构
7、在螺栓联结中,当存有一个被联接件较薄,而且须要经常拆除时,宜采用的联结
类型就是
( A )联接。
A、双头螺柱
B、摇架螺栓
C、普通螺栓
8、用来传递双向转矩的一对切向键,在轴上相隔多少度为宜? ( C )
A、90°~120°
B、135°~150°
C、120°~135°
9、带传动的主要失效形式是带的(A )。
A、烦躁脱落和爆胎
B、磨损和爆胎
C、磨损和烦躁脱落
10、当凸轮机构的从动件选用摆线运动规律时,其从动件的运动( C )。
A、将产生刚性冲击
B、将产生柔性冲击
C、没冲击
四、简答题(每题3分,共12分)
1、详述齿廓压板基本定律。
不论齿廓在任何位置接触,过接触点所做的公法线一定通过连心线上一定点,才能保证传动比恒定不变
2、表明螺纹相连接的基本类型及应用领域。
螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接。
螺栓连接用于被连接件不厚、通孔且经常拆卸的场合;双头螺柱连接用于被连接件之一较厚、盲孔且经常拆卸的场合;螺钉连接用于被连接件之一较厚、盲孔且不经常拆卸的场合。
3、轴上零件的周向及轴向紧固各存有哪些方法?分别适用于于什么场合?(各列举两种及四种以上方法)
周向固定:键连接、花键连接、过盈配合连接
轴向紧固:轴肩、轴环、轴套、轴端挡板、弹性档圈
4、说明带的弹性滑动与打滑的区别。
弹性滑动就是由于拎传动时的拉力高引发的,只要传达圆周力,就存有着拉力高,所以弹性滑动就是不可避免的;而爆胎就是由于负载引发的,只要不过有载,就可以防止爆胎,所以,爆胎就是可以防止的。
五、计算题(共20分)
表明机构具备确认相对运动的条件,并推论机构运动与否确认?(6分后)
已知一、解:机构具有确定相对运动的条件是:机构的自由度数等于机构中接受外界给定运动规律的原动件的个数。
n=3,PL=3,PH=2
机构自由度 F=3n-2PL-PH=1 ,
因为W=1=F,所以机构的运动确认。