




已阅读5页,还剩19页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
,三体机械臂可伸展卫星太阳能电池板,汽车,五轴并联机床,绪论,机械动力学研究内容:机械原理由三部分组成:机械结构学、机构运动学和机械动力学机械结构学:机构组成原理、机构运动的可能性和确定性。机构运动学:1运动学分析不考虑力的作用,从几何观点研究机构各构件运动参数(位移、速度、加速度)2运动学综合仅从运动学角度设计新机构的方法。,机械动力学:1动力学分析研究机械在力作用下的运动和机械在运动中产生的力。2动力学综合(动力学设计)从力与运动的相互作用角度对机械进行设计改进,使之达到运动学和动力学要求。机械动力学四种分析方法:静力分析(static)动态静力分析(kinetio-static)动力分析(dynamic)弹性动力分析(elastodynamic),机构动力学模型主要有两种形式:一类是不含运动副约束反力的纯微分型动力学方程,其维数等于机构的自由度数目;另一类是含运动副约束反力的代数与微分混合型方程,其维数大于机构的自由度数目。,机构动力学分析的发展与现状,建立复杂机构动力学模型的常用力学方法有:*牛顿-欧拉(Newton-Euler)法*拉格朗日(Lagrange)法*虚功原理法*凯恩(Kane)法*旋量法和R-W法等。,机构动力学分析的发展与现状,牛顿-欧拉(Newton-Euler)的特点是以矢量描述运动和力,从而具有很强的几何直观性,但列写各隔离体的动力学方程不可避免地出现理想约束反力,从而使未知变量的数目明显增多,扩大了求解规模。Lagrange法是以系统的动能和势能为基础建立动力学方程的,可以避免出现不做功铰的理想约束反力,使未知量的数目最少,但随着刚体数目和自由度的增多,求导数的计算工作量十分庞大。凯恩(Kane)方法特点是利用伪坐标代替广义坐标描述系统的运动,并将矢量形式的力和力矩包括达朗伯惯性力和惯性力矩直接向偏速度和偏角速度基矢量方向投影以消除理想约束反力,兼有矢量力学和分析力学的特点。罗伯森(Roberson)和维滕堡(Wittenburg)应用图论的概念来描述多刚体系统的结构特征,使各种不同结构体系的多体系统能用统一的数学模型来描述.,机构动力学分析的发展与现状,第一篇机械刚体动力学,第一章单自由度机械系统动力学建模方法,11机构系统的功能关系系统动能:(1-1)系统瞬时功率:(1-2)根据动能原理:在任一时间间隔内,系统上外力所做的功等于系统动能增量:(1-3)微分得即(1-4),12系统的等效力学模型,等效转化的原则:等效构件的等效质量具有的动能等于原机械系统的总动能;等效构件上作用的等效力或力矩产生的瞬时功率等于原机械系统所有外力产生的瞬时功率之和。,把具有等效质量或等效转动惯量,其上作用有等效力或等效力矩的等效构件称为机械系统的等效动力学模型。,一、等效动力学模型,等效力矩Me等效转动惯量Je,等效力Fe等效质量me,二、等效参数的确定,等效质量和等效转动惯量可以根据等效原则:等效构件所具有的动能等于原机械系统的总动能来确定。,对于具有n个活动构件的机械系统,构件i上的质量为mi,相对质心Ci的转动惯量为JCi,质心Ci的速度为vCi,构件的角速度为,则系统所具有的动能为:,1、等效质量和等效转动惯量,当选取角速度为的回转构件为等效构件时,等效构件的动能为:,根据等效原则:,得等效转动惯量:,当选取移动速度为的滑件为等效构件时,等效构件的动能为:,根据等效原则:,得等效质量:,等效量的计算,1、等效力和等效质量,1不知道机构真实运动的情况下,可以求出等效量(Fe、Me、me、Je)2等效量(Fe、Me、me、Je)均为为机构位置的函数。3等效量(Fe、Me、me、Je)均为假想的量,不是机构真实的合力、合力矩、总质量和总转动惯量。4如果考虑惯性力和惯性力矩时,等效力和等效力矩与动态静力法中求出的平衡力和平衡力矩大小相等,方向相反。,写为:(1-6)式中Q广义力或称为等效力广义惯量或称为等效惯量(1-7)(1-8)式(1-6)可表为:(1-9),13单自由度系统动力学建模统一方程不失一般性,把系统外力F和力矩M统一记为,记广义坐标为q,把质量m和转动惯量J统一记为,对应的位移和转角统一记为。则广义力式(1-7)和广义惯量式(1-8)表为:
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 工程质量部管理办法
- 注塑厂配件管理办法
- 北京市项目管理办法
- 取水权交易管理办法
- 客户归属及管理办法
- 天津管理办法配套费
- 北京市户口管理办法
- 奶茶店收银管理办法
- 某公司招标管理办法
- 汽车服务站管理办法
- 2024齐鲁师范学院辅导员招聘笔试真题
- 2025年保安员资格证考试多选题题库及答案(共70道题)
- 糕点烘焙基础技能培训课程
- 急救知识课件
- 2025年深圳市中考招生考试数学真题试卷(真题+答案)
- 方城县招教小学数学试卷
- 2025年广东省深圳市中考数学试卷及答案
- 四川省遂宁市名校2024-2025学年数学七年级第一学期期末联考试题含解析
- 污水处理厂安全知识培训
- 油气储存企业安全风险评估细则(2025年修订版)
- 课件 - 1.1 无人机的基本概念与发展历程
评论
0/150
提交评论