作业(二)答案:单自由度机械系统动力学等效转动惯量等效力矩

作业(二)答案:单自由度机械系统动力学等效转动惯量等效力矩
作业(二)答案:单自由度机械系统动力学等效转动惯量等效力矩

作业(二)单自由度机械系统动力学等效转动惯量等效力矩 1.如题图1所示的六杆机构中,已知滑块5的质量为m 5=20kg ,l AB =l ED =100mm ,l BC =l CD =l EF =200mm ,φ1=φ2=φ3=90o ,作用在滑块5上的力P=500N .当取曲柄AB 为等效构件时,求机构在图示位置的等效转动惯量和力P的等效力矩.

图1

答案:解此题的思路是:①运动分析求出机构处在该位置时,质心点的速度及各构件的角速度.

②根据等效转动惯量,等效力矩的公式求出. 做出机构的位置图,用图解法进行运动分析. V C =V B =ω1×l AB ω2=0 V D =V C =ω1×l AB 且ω3=V C /l CD =ω1

V F =V D =ω1×l AB (方向水平向右) ω4=0 由等效转动惯量的公式:

e J =m 5(V F /ω1)2

=20kg ×(ω1×l AB /ω1)2

=0.2kgm 2

由等效力矩的定义: e M =500×ω1×l AB ×cos180o

/ω1=-50Nm (因为VF 的方向

与P方向相反,所以α=180o )

∑=+=n

i i Si Si

i e J v m J 1

2

1

21

])(

)(

[ωωω∑=±=n

i i

i i

i i e M v F M 1

1

1

)](

)(

cos [ωωωα

2.题图2所示的轮系中,已知各轮齿数:z 1=z 2’=20,z 2=z 3=40,J 1=J 2’=0.01kg ·m 2,J 2=J 3=0.04kg ·m 2.作用在轴O3上的阻力矩M3=40N ·m .当取齿轮1为等效构件时,求机构的等效转动惯量和阻力矩M3的等效力矩.

图2

答案:该轮系为定轴轮系.

i 12=ω1/ω2=(-1)1z 2/z 1

∴ ω2=-ω1/2=-0.5×ω1 ω2’=ω2=-0.5×ω1

i 2’3=ω2’/ω3=(-1)1z 3/z 2’ ∴ ω3=0.25×ω1 根据等效转动惯量公式

e J = J 1×(ω1/ω1)2

+J 2×(ω2/ω1)2

+J 2’×(ω2’/ω1)2

+J 3×(ω3/ω1)2

=J 1+J 2/4+J 2’/4 +J 3/16

=0.01+0.04/4+0.01/4+0.04/16 =0.025 kg ·m 2

根据等效力矩的公式: e M =M 3×ω3/ω1=40×0.25ω1/ω1=10N ·m

3.在题图3所示减速器中,已知各轮的齿数:z 1=z 3=25,z 2=z 4=50,各轮的转动惯量J 1=J 3=0.04kg ·m 2,J 2=J 4=0.16kg ·m 2,(忽略各轴的转动惯量),作用在轴Ⅲ上的阻力矩M 3=100N ·m .试求选取轴

∑=+=n

i i Si Si

i e J v m J 12

1

21

])(

(

[ωωω∑=±=n

i i

i i

i i e M v F M 11

1

)](

)(

cos [ωωωα

Ⅰ为等效构件时,该机构的等效转动惯量J和M3的等效阻力矩M r.

图3

答案:i12=ω1/ω2=z2/z1ω2=ω1/2 ω3=ω2=ω1/2

i

=ω3/ω4=z4/z3ω4=ω1/4

34

等效转动惯量:

J=J1(ω1/ω1)2+J2(ω2/ω1)2+J3(ω3/ω1)2+J4(ω4/ω1)2

=0.042+0.16×(1/2)2+0.04×(1/2)2+0.16×(1/4)2

=0.04+0.04+0.01+0.01

=0.1kg·m2

等效阻力矩:

M r=M3×ω4/ω1=100/4=25(N·m)

4.题图4所示为一简易机床的主传动系统,由一级带传动和两级齿轮传动组成.已知直流电动机的转速n0=1500r/min,小带轮直径d=100mm,转动惯量J d=0.1kg·m2,大带轮直径D=200mm,转动惯量J D=0.3kg·m2.各齿轮的齿数和转动惯量分别为:z1=32,

J1=0.1kg·m2,z2=56,J2=0.2kg·m2,z2’=32,J2’=0.4kg·m2,z3=56,J3=0.25kg·m2.

要求在切断电源后2秒,利用装在轴上的制动器将整个传动系统制动住.求所需的制动力矩M1.

图4

答案:电机的转速n0=1500r/min

其角速度ω0=2π×1500/60=50π(rad/s)

三根轴的转速分别为:

ω1=d×ω0/D=25π(rad/s)

ω2=z1×ω1/z2=32×25π/56=1429π(rad/s)

ω3=z2’×ω2/z3=32×1429π/56=816π(rad/s)

轴的等效转动惯量:

J V=J d×(ω0/ω1)2+J D×(ω1/ω1)2+J1×(ω1/ω1)2+J2×(ω2/ω1)2+ J2’×(ω2/ω1)2+ J 3×(ω3/ω1)2

∴J V=0.1×(50π/25π)2+0.3×12+0.1×12+(0.2+0.1)×(14.29π/25π)2+0.25×(8.16π/25π)2

=0.4+0.4+0.098+0.027

=0.925 (kg·m2)

轴制动前的初始角速度ω1=25π,制动阶段做减速运动,即可求出制动时的角加速度

∴ωt=ω0-εt即0=25π-2ε

ε=12.5π

则在2秒内制动,其制动力矩M为:

M=J V×ε=0.925×12.5=36.31 (kg·m)

5.在题图5所示定轴轮系中,已知各轮齿数为:z1=z2’=20,z2=z3=40;各轮对其轮心的转动惯量分别为J1=J2’=0.01kg·m2,J2=J3=0.04kg·m2;作用在轮1上的驱动力矩M d=60N·m,作用在轮3上的阻力矩M r=120N·m.设该轮系原来静止,试求在M d和M r 作用下,运转到t=15s时,轮1的角速度ω1和角加速度α1.

图5

答案:i12=ω1/ω2=(-1)1×z2/z1 ω2=-ω1/2

i13=ω1/ω3=(-1)2×z2×z3/z1×z2’ω3=20×20×ω1/40×40=ω1/4

轮1的等效力矩M为:

M=M d×ω1/ω1+M r×ω3/ω1 =60×1-120/4=30 N·m

轮1的等效转动惯量J为:

J=J1(ω1/ω1)2+(J2’+J2)(ω2/ω1)2+J3(ω3/ω1)2=0.01×1+(0.01+0.04)/4+0.04/16=0.025 (kg·m2)

∵M=J ×ε∴角加速度ε=M/J=1200 (rad/s2)

初始角速度ω0=0 ∴ω1=ω0+ε×t

ω

=1200×1.5=1800(rad/s)

机械系统动力学

机械系统动力学报告 题目:电梯机械系统的动态特性分析 姓名: 专业: 学号:

电梯机械系统的动态特性分析 一、课题背景介绍 随着社会的快速发展,城市人口密度越来越大,高层建筑不断涌现,因此,现在对电梯的提出了更高的要求,随着科技的进步,在满足客观需求的基础上,电梯向着舒适性,高速,高效的方向发展。在电梯的发展过程中,安全性和功能性一直是电梯公司首要考虑的因素,其中舒适性也要包含在电梯的设计中,避免出现速度或者加速度出现突变,或者电梯运行过程中的振动引起人们的不适。因此,在电梯的设计过程中,对电梯进行动态特性分析是十分必要的。 二、在MATLAB中编程、绘图。 通过同组小伙伴的努力,已经得到了该系统的简化模型与运动方程。因此进行编程: 该系统的微分方程:[][][]{}[]Q x k x c x M= + ? ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? ?? ? ? ,其中矩阵[M]、 [C]、[K]、[Q]都已知。 该系统的微分方程是一个二阶一元微分方程,在MATLAB中,提供有求解常微分方程数值解的函数,其中在MATLAB中常用的求微分方程数值解的有7个:ode45,ode23,ode113,ode15s,ode23s,ode23t,ode23tb 。 ode是MATLAB专门用于解微分方程的功能函数。该求解器有变步长(variable-step)和定步长(fixed-step)两种类型。不同类型有着不同的求解器,其中ode45求解器属于变步长的一种,采用Runge-Kutta

算法;和他采用相同算法的变步长求解器还有ode23。 ode45表示采用四阶,五阶Runge-Kutta单步算法,截断误差为(Δx)^3。解决的是Nonstiff(非刚性)常微分方程。 ode45是解决数值解问题的首选方法,若长时间没结果,应该就是刚性的,可换用ode23试试。 Ode45函数调用形式如下:[T,Y]=ode45(odefun,tspan,y0) 相关参数介绍如下: 通过以上的了解,并对该微分方程进行变换与降阶,得出程序。MATLAB程序: (1)建立M函数文件来定义方程组如下: function dy=func(t,y) dy=zeros(10,1); dy(1)=y(2); dy(2)=1/1660*(-0.006*y(2)+0.003*y(4)-0.0006*y(10)-1.27*10^7*y(1)+1.27*10^7*y (3)+2.54*10^6*y(9)); dy(3)=y(4); dy(4)=1/1600*(+0.03*y(2)-0.007*y(4)+0.003*y(6)+1.27*10^7*y(1)-7.274*10^8*y(3 )+1.27*10^7*y(5)); dy(5)=y(6);

“机械动力学”课程教学大纲

“机械动力学”课程教学大纲 英文名称:Mechanical Dynamics 课程编号:MACH3441 学时:32 (理论学时:32 实验学时:课外学时:2实验) 学分:2 适用对象:机械设计、机械制造及自动化、机械电子工程、流体机械、电机、电器、材料工程等本科生高年级。 先修课程:高等数学、普通物理学、理论力学、材料力学、线性代数使用教材及参考书: [1] 石端伟主编. 机械动力学. 北京:中国电力出版社,2007. [2] 张策主编. 机械动力学.北京:高等教育出版社, 2008. [3] 倪振华主编. 振动力学. 西安交通大学出版社,1988. 一、课程性质和目的 性质:专业课 目的: 1.了解机械动力学的研究内容、发展历史以及最新研究进展。 2.培养机械系统动力学分析的基本能力。 3.了解机械系统动力学分析相关的CAE软件。 4.了解机械系统动态测试有关技术。 5.培养查阅和运用相关科技文献进行动力学分析的初步能力。 6.培养创新思维以及解决工程实际问题的能力。 7.培养科学、严谨的工作作风。

二、课程内容简介 随着现代机械装备朝着高精度、高效、大功率的方向发展,其动态性能指标的优劣越来越受到广泛关注和高度重视。机械动力学已日益成为现代机械设计与制造工程领域不可或缺的基础知识。本课程主要介绍机械系统动力分析的基本理论、分析方法、测试与控制技术以及典型机械系统动力学分析方法。通过课程的学习,培养学生能够在机械系统动力分析方面具有明确的基本概念、必要的专业基础知识、一定的机械系统动力分析能力与计算能力。 三、教学基本要求 1.了解相关机械系统动力学分析的新理论、新方法及发展趋向。 2. 掌握有关机械系统动力学分析的基本概念、基本理论与方法。 3. 了解典型机械系统动力学分析流程,具有进行工程实际问题分析的初步能力。 4. 建立正确的机械系统动力分析的思维方式,理论联系实际,具备一定的科研创新精神; 5. 课后需要查阅文献,并开展讨论,完成作业。 四、教学内容及安排 第一章:绪论 1.熟悉研究机械动力学的意义。 2.熟悉机械动力学的主要研究内容。 教学安排及教学方式

matlab机电系统仿真大作业

一曲柄滑块机构运动学仿真 1、设计任务描述 通过分析求解曲柄滑块机构动力学方程,编写matlab程序并建立Simulink 模型,由已知的连杆长度和曲柄输入角速度或角加速度求解滑块位移与时间的关系,滑块速度和时间的关系,连杆转角和时间的关系以及滑块位移和滑块速度与加速度之间的关系,从而实现运动学仿真目的。 2、系统结构简图与矢量模型 下图所示是只有一个自由度的曲柄滑块机构,连杆与长度已知。 图2-1 曲柄滑块机构简图 设每一连杆(包括固定杆件)均由一位移矢量表示,下图给出了该机构各个杆件之间的矢量关系 图2-2 曲柄滑块机构的矢量环

3.匀角速度输入时系统仿真 3.1 系统动力学方程 系统为匀角速度输入的时候,其输入为输出为;。 (1) 曲柄滑块机构闭环位移矢量方程为: (2)曲柄滑块机构的位置方程 (3)曲柄滑块机构的运动学方程 通过对位置方程进行求导,可得 由于系统的输出是与,为了便于建立A*x=B形式的矩阵,使x=[], 将运动学方程两边进行整理,得到 将上述方程的v1与w3提取出来,即可建立运动学方程的矩阵形式 3.2 M函数编写与Simulink仿真模型建立 3.2.1 滑块速度与时间的变化情况以及滑块位移与时间的变化情况 仿真的基本思路:已知输入w2与,由运动学方程求出w3和v1,再通过积分,即可求出与r1。 (1)编写Matlab函数求解运动学方程 将该机构的运动学方程的矩阵形式用M函数compv(u)来表示。 设r2=15mm,r3=55mm,r1(0)=70mm,。 其中各个零时刻的初始值可以在Simulink模型的积分器初始值里设置

M函数如下: function[x]=compv(u) %u(1)=w2 %u(2)=sita2 %u(3)=sita3 r2=15; r3=55; a=[r3*sin(u(3)) 1;-r3*cos(u(3)) 0]; b=[-r2*u(1)*sin(u(2));r2*u(1)*cos(u(2))]; x=inv(a)*b; (2)建立Simulink模型 M函数创建完毕后,根据之前的运动学方程建立Simulink模型,如下图: 图3-1 Simulink模型 同时不要忘记设置r1初始值70,如下图: 图3-2 r1初始值设置

研究生《机械系统动力学》试卷及答案

太原理工大学研究生试题 姓名: 学号: 专业班级: 机械工程2014级 课程名称: 《机械系统动力学》 考试时间: 120分钟 考试日期: 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 分数 1 圆柱型仪表悬浮在液体中,如图1所示。仪表质量为m ,液体的比重为ρ,液体的粘性阻尼系数为r ,试导出仪表在液体中竖直方向自由振动方程式,并求固有频率。(10分) 2 系统如图2所示,试计算系统微幅摆动的固有频率,假定OA 是均质刚性杆,质量为m 。(10分) 3 图3所示的悬臂梁,单位长度质量为ρ,试用雷利法计算横向振动的周期。假定梁的 变形曲线为?? ? ?? -=x L y y M 2cos 1π(y M 为自由端的挠度)。(10分) 4 如图4所示的系统,试推导质量m 微幅振动的方程式并求解θ(t)。(10分) 5 一简支梁如图5所示,在跨中央有重量W 为4900N 电机,在W 的作用下,梁的静挠度δst=,粘性阻尼使自由振动10周后振幅减小为初始值的一半,电机n=600rpm 时,转子不平衡质量产生的离心惯性力Q=1960N ,梁的分布质量略去不计,试求系统稳态受迫振动的振幅。(15分) 6 如图6所示的扭转摆,弹簧杆的刚度系数为K ,圆盘的转动惯量为J ,试求系统的固有频率。(15分) 7如图7一提升机,通过刚度系数m N K /1057823?=的钢丝绳和天轮(定滑轮)提升货载。货载重量N W 147000=,以s m v /025.0=的速度等速下降。求提升机突然制动时的钢丝绳最大张力。(15分) 8某振动系统如图8所示,试用拉个朗日法写出动能、势能和能量散失函数。(15分) 太原理工大学研究生试题纸

机械设计基础第十四章 机械系统动力学

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。 2222 2121221 12323121 13212 1 13222 12311212213121313 ( )()()()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 νννωωω ωωωω ωω ωωωωνω=+++=-= += +=+-=++++++解: 14-12、机器主轴的角速度值1()rad ?从降到时2()rad ?,飞轮放出的功 (m)W N ,求飞轮的转动惯量。 max min 122 2 121 ()2 2F F Wy M d J W J ?ν??ωωωω==-=-? 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 ?=, 3 H 1 2 3 2 1 H O 1 O 2

不均匀系数0.02δ=,曲柄长度0.5OA 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 a 2 24()2 3015m Wy=25N m 25 6.28250.02 c va OA vc OA OA va F W W F l F l l F N Mva N J kg m νν=∏?∏=∏+==∏= =?解:稳定运动循环过程 14-17、图14-24中各轮齿数为12213z z z z =、,,轮1为主动轮,在轮1上加力矩1M =常数。作用在轮 2 上的阻力距地变化为: 2r 22r 020M M M ??≤≤∏==∏≤≤∏=当时,常数;当时,,两轮对各自中心的转动惯量为12J J 、。轮的平均角速度值为m ω。若不均匀系数为δ,则:(1)画出以轮1为等效构件的等效力矩曲线M ν?-;(2)求出最大盈亏功;(3)求飞轮的转动惯量F J 。 图14-24 习题14-17图 40Nm 15∏ 12.5∏ 22.5∏ 15Nm ∏ 2∏ 2.5∏ 4∏ 25∏ 1 1 z 2 z 2 r M 2 M ∏ 2∏ 2?

机械动力学大作业

单自由度杆机构的Adams动力学仿真 摘要:文章分析了单自由度的铰链机构的动力学问题,已知原动件曲柄的转矩,绘制输出件摆杆的运动曲线。首先在Adams软件中构造连杆,添加三个连杆,使其成一定角度,相互连接。再在两杆之间添加转动副,并且头尾连杆与地相连。并在曲柄处加转矩,最后进行仿真,并绘出相应图表。 关键词:铰链机构;Adams仿真 1、机构模型的建立 根据题目要求,选择一个铰链四杆机构——曲柄摇杆机构为模型,其结构简图如图1所示。其中,曲柄1为原动件。 图1曲柄摇杆机构简图 在Adams软件中,建立该曲柄摇杆机构的模型如图2所示。 图2 Adams中的曲柄摇杆机构模型

曲柄摇杆机构各连杆的惯性参数参考表1。杆件的材料均选择钢材(密度ρ=7.801×10-6 kg?mm-3,杨氏模量E=2.07×105 N?mm-2,泊松比μ=0.29)。 表1 传动导杆机构各部件惯性参数 2、利用Adams软件添加约束和力矩 杆1和地之间有转动副,杆1和杆2、杆2和杆3之间有转动副,杆3和地之间有转动副。杆1为原动件,在杆1上添加转矩。转矩大小为30。 图3约束与转矩 3、进行仿真 点击仿真按钮,开始仿真,选择仿真时间为2s,可以观察到该机构各个时间的运动状态如图4和图5所示。

(a)T=0时刻(b)T=1时刻 图4仿真过程中机构模型的运动状态 (a)T=1.2时刻(b)T=2时刻 图5仿真过程中机构模型的运动状态 结论 当原动件曲柄的转矩取为30时,点击“后处理”,可以绘制出输出件摆杆的位移曲线、角速度曲线、加速度曲线分别如图10、图11和图12所示。 图10输出件摆杆的位移曲线

《机械动力学》——期末复习题及答案

《机械动力学》期末复习题及答案1、判断 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。 答案:正确 2.优化平衡就是采用优化的方法获得一个绝对最佳解。 答案:错误 3.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。 答案:正确 4.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。 答案:正确 5.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。答案: 错误 6.两点动代换后的系统与原有系统在静力学上是完全等效的。 答案:错误 7.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。 答案:错误 8.摆动力的完全平衡常常会导致机械结构的简单化。 答案:错误 9.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。 答案:错误 10.等效质量和等效转动惯量与质量有关。 答案:错误 11.平衡是在运动设计完成之前的一种动力学设计。 答案:错误 12.在动力分析中主要涉及的力是驱动力和生产阻力。 答案:正确 13.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。答案:正确 14.摆动力的平衡一定会导致机械结构的复杂化。 答案:错误 15.机器人操作机是一个多自由度的闭环的空间机构。 答案:错误 16.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答案:正确 17.弹性动力分析考虑构件的弹性变形。 答案:正确 18.机构摆动力矩完全平衡的条件为机构的质量矩为常数。 答案:错误

19.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。 答案:正确 20.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。 答案:正确 21.平衡分析着眼于全部消除或部分消除引起震动的激振力。 答案:正确 22.通路定理是用来判断能否实现摆动力完全平衡的理论。 答案:错误 23.无论如何,等效力与机械驱动构件的真实速度无关。 答案:正确 24.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。答案:正确 25.速度越快,系统的固有频率越大。 答案:错误 26.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。 答案:正确 27.优化综合平衡是一个多目标的优化问题,是一种部分平衡。 答案:正确 28.机构摆动力完全平衡的条件为机构的质量矩为常数。 答案:正确 29.当以电动机为原动机时,驱动力矩是速度的函数。 答案:错误 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。 答案:正确 2、单选 1.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 答案:B 2.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 答案: C 3.摆动力的完全平衡常常会导致机械结构的()。 A.简单化

液压伺服 大作业

硕士学位课程考试试卷 考试科目:电液伺服控制 考生姓名:刘双龙 考生学号:20140713189 学院:机械工程学院专业:机械工程 考生成绩: 任课老师(签名) 考试日期:2014年1月20日午时至时

考试主题:电液伺服(比例)系统 考试题目: 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件? 2、什么叫阀的工作点?零位工作点的条件是什么? 3、电液伺服阀由哪几部分组成?各部分的作用是什么? 4、什么是液压固有频率?在阀控缸系统中液压固有频率与活塞位 置有关吗?为什么? 5、为什么电液伺服系统一般都要加校正装置? 6、结合自己研究领域,写一篇液压伺服系统建模、分析的论文, 字数不少于2000字。 注:要求独立完成,不允许抄袭。 交作业时间: 最迟2015年第一个学期的第一周交到7教136,交纸质档。

三自由度平台液压伺服系统建模 摘要: 我的专业是机械工程,主要方向是机械设计,所以本文选择了与我专业方向有关的一个机构进行建模。本文开始对机构进行了说明(采用已有的机构,并非自己设计),然后对其进行运动学分析,从而的到上平台和下平台的速度及加速度,和雅可比矩阵及液压缸速度。然后对驱动机构进行电液伺服系统建模。其中 一:自由度运动平台系统简介 本文所研究的三自由度运动平台类似与六自由度平台是由一个上平台(动平台)、地基(下平台)、三个支杆、三个线性作动器以及若干关节连接而成的。上平台装有负载,完成既定的位置、速度、加速度运动要求,进而实现刑于道路状况的复现。其结构示意图如图1.1所示。 图 1三自由度运动平台的结构图 该平台的结构如下:上平台与地面之间以三个支杆(strut)来约束并起支撑作用,并以三个液压缸作为驱动部件进行驱动。每个液压缸两端为关节轴承,中间为一个移动副和一个转动副连接;每根支杆两端也是采用关节轴承分别与地面和上平台相连中间一个转动副。通过计算可知每个支杆所在的支路都具有5个自由度,每个支路对上平台提供一个约束;每个液压作动器所在的支路都具有6个自由度,对于上平台没有约束。通过每个分支对上平台的约束很容易计算得出其自由度为3。因此,通过三套液压作动器的驱动,上平台能够实现对于给定运动的跟踪复现。 简单直观的对运动进行分析可得到:由于三根支杆的限制作用,上平台平动受到限制:而转动自由度相对更为自由,运动范围更大。当两竖直作动器差动动

机器人复习题及参考答案

课程考试复习题及参考答案 机器人学导论 一、名词解释题: 1.自由度: 2.机器人工作载荷: 3.柔性手: 4.制动器失效抱闸: 5.机器人运动学: 6.机器人动力学: 7.虚功原理: 驱动: 9.电机无自转: 10.直流伺服电机的调节特性: 11.直流伺服电机的调速精度: 控制: 13.压电元件: 14.图像锐化: 15.隶属函数: 网络: 17.脱机编程: : 二、简答题: 1.机器人学主要包含哪些研究内容 2.机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些 3.拉格朗日运动方程式的一般表示形式与各变量含义 4.机器人控制系统的基本单元有哪些 5.直流电机的额定值有哪些 6.常见的机器人外部传感器有哪些 7.简述脉冲回波式超声波传感器的工作原理。 8.机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成 9.为什么要做图像的预处理机器视觉常用的预处理步骤有哪些 10.请简述模糊控制器的组成及各组成部分的用途。 11.从描述操作命令的角度看,机器人编程语言可分为哪几类 12.仿人机器人的关键技术有哪些 三、论述题: 1.试论述机器人技术的发展趋势。 2.试论述精度、重复精度与分辨率之间的关系。 3.试论述轮式行走机构和足式行走机构的特点和各自适用的场合。 4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。 5.机器人单关节伺服控制中,位置反馈增益和速度反馈增益是如何确定的 6.试论述工业机器人的应用准则。 四、计算题:(需写出计算步骤,无计算步骤不能得分): 1.已知点u的坐标为[7,3,2]T,对点u依次进行如下的变换:(1)绕z轴旋转90°得到点v;(2)绕y 轴旋转90°得到点w;(3)沿x轴平移4个单位,再沿y轴平移-3个单位,最后沿z轴平移7个单位得到点t。求u, v, w, t各点的齐次坐标。

机械动力学复习题

机械动力学复习试题 1、试求图1-1所示系统的等效弹簧常数,并导出其运动微分方程。 2、一无质量的刚性杆铰接于O ,如图2-1所示。试确定系统振动的固有频率,给出参数如下:k 1=2500磅/英寸(4.3782×105N/m ), K 2=900磅/英寸(1.5761×105N/m ), m=1磅*秒2/英寸(175.13kg ), a=80英寸 (2.03m), b=100英寸(2.54m )。 3、试求出图3-1所示系统的固有频率。弹簧是线性的,滑轮对中心0的转动惯量为I 。设R=2500磅/英寸(4.3782×105N/m ), I=600磅*英寸*秒2(67.79N*m*s 2), m=2.5磅*秒2/英寸(437.82kg ), R=20英寸(0.5/m ) 4、一台质量为M 的机器静止地置于无质量的弹性地板上,如图4-1所示。当一单位载荷作用于中心点时的挠度为x st 。今在机器上放有一总质量为ms并带有两个旋转的不平衡质量的振动器提供一铅垂的谐波力mlw 2sinwt ,这里,转动的频率w 是可以改变的。试说明怎样用此振动器来测定系统弯曲振动的固有频率。 2 k 图3-1 图2-1

5,、图5-1中所示的系统模拟一在粗糙道路上运动的车辆,速度为均匀,即V=常数。试计算其响应Z(t)和传给车辆的力。 图5-1 6,、试导出如图6-1所示系统的运动微分方程,并求解位移X1(t)。

7、转动惯量分别为I 1和I 2的两个圆盘安装在扭转刚度分别为GJ 1和GJ 2的圆轴上如图7-1。导出这两个圆盘的转动微分方程。 8、导出图8-1所示系统当θ为微小角时的运动微分方程。 图 6-1 GJ 1 GJ 2 1() t θ2()t θ M 2(t) M 1(t) I 1 I 2

车辆系统动力学仿真大作业(带程序)

Assignment Vehicle system dynamics simulation 学院:机电学院 专业:机械工程及自动化 姓名: 指导教师:

The model we are going to analys: The FBD of the suspension system is shown as follow:

According to the New's second Law, we can get the equation: 2 )()(221211mg z z c z z k z m --+-=???? 221212)()(z k mg z z c z z k z m w +-----=? ??? 0)()()()(222111222111=-++--+-++--+? ? ? ? ? ? ? ?w w w w z L z k z L z k z L z c z L z c z m χχχχ 0)()()()(2222111122221111=-++----++---? ? ? ? ? ? ? ?w w w w z L z L k z L z L k z L z L c z L z L c J χχχχχ d w w w w Q z L z k z L z c z m ,111111111)()(-=------? ? ? ? ?χχ d w w w w Q z L z k z L z c z m ,222222222)()(-=-+--+-? ????χχ When there is no excitation we can get the equation: 2)()(221211mg z z c z z k z m --+-=???? 2 21212)()(z k mg z z c z z k z m w +-----=? ??? Then we substitude the data into the equation, we write a procedure to simulate the system: Date: ???? ?? ??? ??==?==?===MN/m 0.10k m 25.1s/m kN 0.20MN/m 0.1m kg 3020kg 2100kg 3250w 2l c k I m m by w b

机械系统动力学试题

机械系统动力学试题 一、 简答题: 1.机械振动系统的固有频率与哪些因素有关?关系如何? 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。 3.简述无阻尼单自由度系统共振的能量集聚过程。 4. 简述线性多自由度系统动力响应分析方法。 5. 如何设计参数,使减振器效果最佳? 二、 计算题: 1、 单自由度系统质量Kg m 10=, m s N c /20?=, m N k /4000=, m x 01.00=, 00=? x ,根据下列条件求系统的总响应。 (a ) 作用在系统的外激励为t F t F ωcos )(0=,其中N F 1000=, s rad /10=ω。 (b ) 0)(=t F 时的自由振动。 2、 质量为m 的发电转子,它的转动惯量J 0的确定采用试验方法:在转子径向R 1的地方附加一小质量m 1。试验装置如图2所示,记录其振动周期。 a )求发电机转子J 0。 b )并证明R 的微小变化在R 1=(m/m 1+1)·R 时有最小影响。 3、 如图3所示扭转振动系统,忽略阻尼的影响 J J J J ===321,K K K ==21 (1)写出其刚度矩阵; (2)写出系统自由振动运动微分方程; (2)求出系统的固有频率; (3)在图示运动平面上,绘出与固有频率对应的振型图。 1 θ(图2)

(图3) 4、求汽车俯仰振动(角运动)和跳振(上下垂直振动)的频率以及振 动中心(节点)的位置(如图4)。参数如下:质量m=1000kg,回转半径r=0.9m,前轴距重心的距离l1=0.1m,后轴距重心的距离l2=1.5m,前弹簧刚度k1=18kN/m,后弹簧刚度k2=22kN/m (图4) 5、如5图所示锻锤作用在工件上的冲击力可以近似为矩形脉冲。已知 工件,铁锤与框架的质量为m1=200 Mg,基础质量为m2=250Mg,弹簧垫的刚度为k1=150MN/m,土壤的刚度为k2=75MN/m.假定各质量的初始位移与速度均为零,求系统的振动规律。

机械动力学期末复习题及答案

机械动力学期末复习题及 答案 Prepared on 22 November 2020

《机械动力学》期末复习题及答案1、判断 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。 答案:正确 2.优化平衡就是采用优化的方法获得一个绝对最佳解。 答案:错误 3.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。 答案:正确 4.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。 答案:正确 5.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。答案:错误 6.两点动代换后的系统与原有系统在静力学上是完全等效的。 答案:错误 7.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。 答案:错误 8.摆动力的完全平衡常常会导致机械结构的简单化。 答案:错误 9.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。

答案:错误 10.等效质量和等效转动惯量与质量有关。 答案:错误 11.平衡是在运动设计完成之前的一种动力学设计。 答案:错误 12.在动力分析中主要涉及的力是驱动力和生产阻力。 答案:正确 13.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。 答案:正确 14.摆动力的平衡一定会导致机械结构的复杂化。 答案:错误 15.机器人操作机是一个多自由度的闭环的空间机构。 答案:错误 16.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 答案:正确 17.弹性动力分析考虑构件的弹性变形。 答案:正确 18.机构摆动力矩完全平衡的条件为机构的质量矩为常数。 答案:错误 19.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。

重庆大学机器人大作业

IRB 7600大功率机器人运动仿真

摘要 (2) 1引言 (3) 2机器人发展概述 (3) 2.1机器人的三大定律产生 (3) 2.2工业机器人的发展和特点 (3) 2.3工业机器人现状与前景 (5) 3 ABB机器人和大功率机器人的发展概述 (5) 3.1 ABB公司的发展 (6) 3.2 ABB工业机器人的现状 (6) 3.3简述IRB 7600机器人特点 (6) 3.4IRB 7600机器人的主要参数和应用 (7) 4. 基于ADAMS的IRB 7600大功率机器人运动学仿真 (8) 4.1 IRB 7600大功率机器人的运动学分析 (8) 4.1.1分析IRB 7600大功率机器人得到简图,建立方程 (9) 4.1.2 IRB 7600大功率机器人正向运动学解 (11) 4.2ADAMS中的的运动仿真 (12) 4.2.1在ADAMS中建立IRB 7600机器人的模型 (12) 4.2.2运动的施加 (14) 4.2.4运动结果分析 (16) 总结 (19) 参考文献 (20)

摘要 现代机器人技术飞速发展,其中工业机器人的应用也越来越广泛,成为高科技中极为重要的组成部分。本文主要针对ABB机器中的IRB 7600大功率机器人,对其运动进行仿真探究,学习机器人的一般运动方法。 ABB大功率机器人系列开辟了全新的应用领域,该机器人有多种版本,最大承重能力高达650kg。IRB 7600适合用于各行业重载场合,大转矩、大惯性、刚性结构以及卓越的加速性能等优良特性使这款市场主导产品声誉日隆。用于装配、清洁/喷涂、切割/去毛刺、研磨/抛光、机械管理、物料搬运、货盘堆跺、扳弯机管理、点焊,应用前景广。通过对IRB 7600的模型建立,基于ADAMS的点焊机器人运动学仿真,得到了机器人的仿真运动曲线和模型图。对模型和曲线分析,初步的了解到大功率机器人的运动和工作方式。 关键字:IRB 7600、ABB、ADAMS、仿真

机械动力学大作业

机电工程学院有限元分析及应用Ansys软件大作业 学号:S314070061 专业:机械工程 学生姓名:郭海山 任课教师:钟宇光 2014年12月18日

一.题目要求: 采用ADAMS软件或Matlab/Simulink环境,建立简单机械系统的动力学模型,借助软件进行求解计算和结果分析。 建立单自由度杆机构(有无滑块均可)动力学模型,由静止启动,选择一固定驱动力矩,,具体机构及参数自拟。 二.模型及结构分析: 利用ADAMS建立如下图1所示单自由度机构模型: 图1单自由度机构模型 结构简图如下图2: 图2 机构简图 曲柄1长度为24cm,质量为1.69kg 滑块2质量为15.6kg 导杆3长度为80cm,质量为5.19kg

部件的材料都是钢, Material Density: 7.801E-006 kg/mm**3 三.建模: 1.启动adams/view,新建模型model_1。单位设置成MMKS-mm,kg,N,s,deg。存储位置设在桌面。设置工作环境后,利用主工具箱里的基本建模工具,先后建立曲柄1、滑块2和导杆3。 2.曲柄和地面之间,曲柄和连杆之间,连杆和滑块之间,都是转动副。滑块和地面之间是移动副。在A,B,C分别放,再在B点添加进行约束。 3.现在给曲柄一个匀速转动。其值如下图3所示: 图3 最后得到模型如下图4所示: 图4 四.仿真: 标签页 simulation.选择下面图标。修改仿真时间参数如下图5:

图5 完成仿真观察机构运动状况。图6为第0.97S时的仿真图像 图6 图7为第2.91S时的仿真图像 图7 图8为第8.24S时的仿真图像

2013机械动力学试题答案

一、判断题 1. 考虑效率时,等效力大小与效率值大小成反比。 2. 某机械的广义坐标数为5,则该机械的广义力一定少于5个。 3. 某机械系统自由度为4,那么其惯性系数33J 一定不小于零。 4. 定轴轮系在匀速转动时,等效力矩一定等于零。 5. 在考虑弹性时,铰链四杆机构中单元杆的节点变形数一定等于系统的节点变形数。 1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.× 二、如图所示机构在水平面上运转,件1为原动件,转角为?。已知杆1长 08.m l =,其绕A 点转动惯量A J 1=0.22kgm ,件2质量212.kg m =,其质心为2 B 点,杆3质量32kg m =,杆1受驱动力矩M ,杆3受力F 作用。试求: 1. 以件1为等效件建立机构动力学方程。 2. 该机构由静止起动时45?=,那么若20N F =,M 至少应大于多少才能启动机构。 3. 若20N F =,15Nm M =,求90?=时,?=? 解:1、?cos l S = ?ωsin 1 3 l v -=∴

?ωsin 1 3 Fl M v F M M v -=-= ()232212 1332 1 2 21sin ?ωω l m l m J v m v m J J A B A v ++=??? ? ??+???? ??+= 由 ???d dJ J M v v v 22 += 得: =-?sin Fl M () [ ]+++? ? 2 3221sin l m l m J A ()22 3 cos sin ? ?? l m 2、 2008450.sin M -??> 113.Nm M > 3、=-?sin Fl M () [ ]+++? ? 2 3221sin l m l m J A ()22 3 cos sin ? ?? l m 9342.rad ?=- 图示轮系中,轮4转角为4?,系杆转角为H ?,各件转动惯量: 210.4kgm J =,222361821.kgm .kgm J J J ===,,24506.kgm J J ==,205.kgm H J =。各轮齿数:120z =,2456030z z z ===,,3660z z ==,各件所受力矩大小:H 30Nm M =,14203Nm 0Nm M M ==,,640Nm M =,方向如图所示。忽略各件质量及重力,现选定H q ?=1,24q ?=,试求H ?。 解: 0=,1=21H H i i ,414201,i i ==, 11125322,i i = =,21223122,i i ==- , 616251 44 ,i i ==

转子动力学大作业

转子动力学大作业 学院: 姓名: 班级: 学号:

目录 一、作业题目介绍 二、转子动力学理论简介 三、参数的选择和计算 四、Ansys分析临固有频率和临界转速 五、失稳转速影响因素及计算

一、大作业题目 1、 计算临界转速; 2、 圆轴承,长颈比为0.8,油膜间隙2‰ 3、 计算失稳转速 注:转子两端各一个轴承,支点在左右两端。 二、转子动力学理论知识 由于制造中的误差,转子各微段的质心一般对回转轴线有微小偏离。因此,当转子转动时,会出现横向干扰,在某些转速下还会引起系统强烈振动,出现这种情况时的转速就是临界转速。为保证系统正常工作或避免系统因振动而损坏,转动系统的转子工作转速应尽可能避开临界转速,若无法避开,则应采取特殊防振措施。这也是研究临界转速的意义。临界转速和转子不旋转时横向振动的固有频率相同,也就是说,临界转速与转子的弹性和质量分布当圆盘不装在两支撑的中点而偏于一边时,转轴变形后,圆盘的转轴线与两支点A 和B 的连线有一夹角ψ。设圆盘的自转角速度Ω,极转动惯量为p J ,则圆盘对质心o '的动量矩为p H J =Ω。它与轴线AB 的夹角也应该是ψ,见图1。当转轴有自然振动时,设其频率为n ω,则圆盘中心o '与轴线AB 所构成的平面绕AB 轴有进动角速度n ω。由于进动,圆盘的动量矩H 将不断改变方向。因此有惯性力矩 ()g n n p n M H H J ωωω=-?=?=Ω? 方向与平面o AB '垂直,大小为 sin g p n M J ωψ=Ω 转子结构尺寸示意图

这一惯性力矩称为陀螺力矩或回转力矩。因夹角ψ较小,sin ψψ≈,上式可写作 g p n M J ωψ=Ω。 这一力矩与ψ成正比,相当于弹性力矩。在正进动(0/2ψπ<<)的情况下,它使转轴的变形减小,因而提高了转轴的弹性刚度,即提高了转子的临界角速度。在反进动(/2πψπ<<)的情况下,这力矩使转轴的变形增大,从而降低了转轴的弹性刚度,即降低了转子的临界角速度。通过分析,可知道陀螺力矩对转子临界转速的影响:正进动时,它提高了临界转速;反进动时,它降低了临界转速。 图 1 在大多数情况下,轴承对于转子的动力特性有很明显的影响,轴承往往是阻尼的主要来源,因而控制着转子的响应。同时,轴承的刚度和阻尼又影响着转子的临界转速和稳定性。在深入研究转子动力学问题时,因而必须考虑到轴承的作用。对于一个确定的轴承,当润滑油粘度及进油压已给定时,轴颈中心1o 的静平衡位置e 、?决定于轴颈转速Ω和静载荷W 。当载荷W 的大小或者轴颈转速Ω变化时,1o 位置也相应地变化。当铅垂载荷W 大小变化时,轴颈中心的移动在大多数情况下,并非沿铅垂方向,也即位移并不沿着载荷作用的方向。这正是油膜不同于一般机械元件的一个特点。 记x F 、y F 为油膜力在x 、y 方向的分量。我们定义油膜刚度系数为单位位移所引起的油膜力增量,即 x xx F k x ?=?,0 y xy F k y ?= ?,0 y yx F k x ?= ?,0 y yy F k y ?= ? 定义油膜阻尼系数为单位速度所引起的油膜力增量,即 x xx F c x ?= ? ,0 x xy F c y ?= ? ,0 y yx F c x ?= ? ,0 y yy F c y ?= ? 式中各系数的第一个下标代表力的方向,第二个下标代表位移或速度的方向。油膜刚度系数和阻尼系数统称为油膜动力特性系数。其中xy k ,yx k 和xy c ,yx c 分别称为交叉刚度系数和交叉阻尼系数,它们表示油膜力在两个相互垂直方向的耦合作用,交叉动力系数的大小和正

机械系统动力学

《机械系统动力学》 机械系统动力学中分析中的 仿真前沿 学院:机械工程学院 专业:机制一班 姓名:董正凯 学号:S12080201006

摘要 计算机及其相应技术的发展为建立机械系统仿真提供了一个有效的手段,机械系统动力学中的许多难题均可以采用仿真技术来解决,本文主要讲述了目前在机械系统动力学的分析中仿真技术主要的研究重点及其研究中主要存在的问题。 关键词:机械系统动力学仿真系统建模

机械系统动力学中分析中的仿真前沿 机械专业既是一个传统的专业,又是一个不断融合新技术、不断创新的专业。随着科技的发展,计算机仿真技术越来越广泛地应用在各个领域。基于多体系统动力学的机械系统动力学分析与仿真技术,从二十世纪七十年代开始吸引了众多研究者,已解决了自动化建模和求解问题的基础理论问题,并于八十年代形成了一系列商业化软件,到了九十年代,机械系统动力学分析与仿真技术更已能成熟应用于工业界。 目前的研究重点表现在以下几个方面: (1)柔性多体系统动力学的建模理论 多刚体系统的建模理论已经成熟,目前柔性多体系统的建模成了一个研究热点,柔性多体系统动力学由于本身既存在大范围的刚体运动又存在弹性变形运动,因而其与有限元分析方法及多刚体力学分析方法有密切关系。事实上,绝对的刚体运动不存在,绝对的弹性动力学问题在工程实际中也少见,实际工程问题严格说都是柔性多体动力学问题,只不过为了问题的简化容易求解,不得不化简为多刚体动力学问题、结构动力学问题来处理。然而这给使用者带来了不便,同一个问题必须利用两种分析方法处理。大多商用软件系统采用的浮动标架法对处理小变形部件的柔性系统较为有效,对包含大变形部件的柔体多体系统会产生较大仿真分析误差甚至完全错误的仿真结论。最近提出的绝对节点坐标方法,是对有限元技术的拓展和较大创新,在常规有限元中梁单元、板壳单元采用节点微小转动作为节点坐标,因而不能精确描述刚体运动。绝对节点坐标法则采用节点位移和节点斜率作为节点坐标,其形函数可以描述任意刚体位移。利用这种方法梁和板壳可以看作是等参单元,系统的质量阵为一常数阵,然而其刚度阵为强非线性阵,这与浮动标架法有截然不同的区别。这种方法已成功应用于手术线的大变形仿真中。寻求有限元分析与多刚体力学的统一近年来成为多体动力学分析的一个研究热点,绝对节点坐标法在这方面有极大的潜力,可以说绝对节点坐标法是柔性多体力学发展的一个重要进展。另外,各种柔性多体的分析方法之间是否存在某种互推关系也引起了人们的注意,如两个主要分析方法:浮动标架法、绝对节点坐标法之间是否可以互推?这些都具有重大理论意义。 另外柔性多体系统动力学中由于大范围的刚体运动与弹性变形运动相互耦合,采用浮动标架法时,即便是小变形问题,由于处于高速旋转仍会产生动力刚化现象。如果仅仅采用小变形理论,将产生错误的结论,必须计及动力刚化效应。动力刚化现象已成为柔性多体动力学的一个重要研究方面。如何利用简单的补偿方法来考虑动力刚化是问题的关键。 柔性多体系统动力学中关于柔性体的离散化表达存在三种形式:基于有限元分析的模态表达,基于试验模态分析的模态表达和基于有限元节点坐标的有限元列式。有限元列式由于大大地增加了系统的求解规模使其应用受到限制,因而一般采用模态分析方法,对模态进行模态截断、模态综合,从而缩减系统的求解规模。为了保证求解精度,同时又能提高求解速度如何进行模态截断、模态综合就成了一个关键问题。再者如何充分利用试验模态分析的结果也是一个关键性研究课题,这一方面的研究还不够深入。 柔性多体系统动力学可以计算出每一时刻的弹性位移,通过计算应变可计算计算出应力。由于一般的多柔体分析程序不具备有限元分析功能,因而柔性体的应力分析都是由有限元程序处理。由于可以计算出每个柔性体的应力的变化历

《机械动力学》期末复习题及答案

期末复习题 一、判断题(每小题2分,共30题,共60分) 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。(R ) 2、平衡是在运动设计完成之前的一种动力学设计。(F ) 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。(R ) 4、优化平衡就是采用优化的方法获得一个绝对最佳解。(F ) 5、在动力分析中主要涉及的力是驱动力和生产阻力。(R ) 6、通路定理是用来判断能否实现摆动力完全平衡的理论。(F ) 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。(R ) 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。(R ) 9、无论如何,等效力与机械驱动构件的真实速度无关。(R ) 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。(R ) 11、摆动力的平衡一定会导致机械结构的复杂化。(F ) 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( R) 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。(F ) 14、机器人操作机是一个多自由度的闭环的空间机构。( F) 15、速度越快,系统的固有频率越大。(F ) 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。(F ) 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(R) 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。( R) 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。(F ) 20、弹性动力分析考虑构件的弹性变形。(R ) 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。(R ) 22、摆动力的完全平衡常常会导致机械结构的简单化。( F) 23、机构摆动力矩完全平衡的条件为机构的质量矩为常数。(F ) 24、机构摆动力完全平衡的条件为机构的质量矩为常数。(R ) 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。( F) 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。(R ) 27、当以电动机为原动机时,驱动力矩是速度的函数。( F) 28、等效质量和等效转动惯量与质量有关。(F ) 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。(R ) 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。(R ) 二、单选题(每小题2分,共30题,共60分) 31、动力学反问题是已知机构的(B ),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 32、动态静力分析应用于(C )。 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( B)。 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(C )。 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(D )。 A、速度 B、体积 C、摩擦 D、振动

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