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文档简介

1、机械动力学,沈阳理工大学,金成哲,机械动力学是研究机械在力作用下的运动和机械在运动中产生的力，并从力与运动的相互作用的角度进行机械的设计和改进的科学。 分为分析和综合两个方面： 1、动力学分析：研究现有机械； 2、动力学综合（动力学设计）：设计新机械或对现有机械进行改进使之达到给定的运动学、动力学要求。,绪 论,机械动力学（Machinery Dynamics） :,0.1 机械动力学的研究内容,1、动力学反问题（已知运动求力）：已知机构的运动状态和工作阻力（力矩），求解应施加于原动构件上的平衡力（力矩），以及各运动副中的反力（即已知运动求力）。 2、动力学正问题（已知力求运动）：给定机器的输

2、入力（力矩）和阻力（力矩）的变化规律，求解机器的实际运动规律。,一、按功能分：,例：牛头刨床,1、动力学反问题（已知运动求力）：已知机构型式、生产阻力、电机转速、传动比及各构件基本尺寸，求平衡力矩和各运动副中反力选材、寿命计算、强度计算、确定电机功率。 2、动力学正问题（已知力求运动）：已知生产阻力，求原动件的真实运动规律安装飞轮，减少速度波动。,1、动力学反问题（已知运动求力）：首先对机器人手部进行轨迹规划，即给定手部的运动路径及轨迹上各点的速度及加速度，然后，求出应施加于各关节处的广义驱动力的变化规律。 2、动力学正问题（已知力求运动）：已知各关节的驱动力矩，求解手部的真实运动。,例：焊接

3、机器人,在机械动力学发展过程中先后产生了并存在着四种不同水平的分析方法，即： 1、静力分析； 2、动态静力分析； 3、动力分析； 4、弹性动力分析方法。 前三种分析方法中，构件均被假定为刚性，第四种分析方法计入了构件的弹性，以提高设计分析的精度。,二、按研究水平分：,0.2 机械动力学的发展简史,（一）、历史背景 1、生产力不断提高的要求推动着机械动力学的发展 1769年，瓦特改进了蒸汽机； 1797年，完全由金属制成的车床在英国问世； 1855年，贝赛麦发明了转炉炼钢方法。 2、力学理论为机械动力学的发展提供了坚实的理论基础 （二）、振动理论的建立与发展 （三）、动力学要求推动着各种机构的演

4、进、创新和完善 （四）、机械动力学分析方法的形成,一、机械动力学的早期发展：,（一）、历史背景 1、对机械设计的要求全面提升 2、相关科学与技术的全面进步 （1）计算机的发明和普遍应用； （2）现代数值计算方法的进展； （3）信号分析方法的形成以与发展； （4）现代控制理论的形成与发展； （5）多体动力学的诞生； （6）振动理论的进展；,二、机械动力学的近期发展：,（二）、学科的交融使机械动力学发展为一个内容丰富的综合学科 （1）学科的交融极大地提高了机械动力学的分析能力； （2）学科的交融推动了动力学设计与动力学控制的发展； （三）、机械动力学依研究内容和研究对象的不同形成多个分之领域 （1）机床动力学； （2）车辆动力学； （3）转子动力学； （4）机器人动

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