[机械系统动力学考试题2014年]

1机械系统动力学课程第一部分开卷考试题(2014年硕士研究生课适用、共六题)一、下图所示为一对心曲柄滑块机构。曲柄以转速ω1=100rad/s作等速回转运动，曲柄长度r=50.8mm，质心与其回转中心A重合。连杆长度l=203mm，连杆质心S2到铰链B的距离mmBS8.502，连杆质量kgm36.12，对其质心的转动惯量220102.0mkgJ。滑块质量kgm907.03，其质心与铰链C重合。（1）列出动态静力分析方程，绘出摆动力对A点的摆动力矩与惯性载荷相对应的那一部分平衡力矩随曲柄位置1变化的情况；（2）对计算结果的某些现象、或各尺寸参数、质量分布等问题，提出一个讨论问题，并阐述自己的观点。（15分）二、列出曲柄导杆机构（右下图）的完全平衡方程，并推出平衡条件，写出在杆1和3上所加配重的质量矩和位置角的表达式（分别表达）。（10分）题二图三、如下图差动轮系，已知各齿轮齿数1z＝20，2z＝40，3z＝25，4z＝35，模数皆为mmm3，中心轮1、4的转动惯量分别为215.0mkgJ，241mkgJ，固联的行星轮2、3齿轮的质量kgm223，转动惯量226.0mkgJ，H对轴线41OO的转动惯量2'4.0mkgJH，在某瞬时作用在主动轮1、4及从动轮H上的力矩分别为mNM9001，mNM9004，mNMH1000。求11J、12J、22J、1F、2F，并列出动力学方程。（10分）题三图四、由凸轮机构从动件的多项式运动规律的一般式和边界条件，通过查找资料，（1）推出9次方多项式运动规律。要求有详细的推导步骤；（2）试简述使用高次方多项式作为凸轮从动件运动规律有何特点？（10分）θ1AS2BC2ω1344lr题一图θ1ABCm1xl4l3r1θ3θ2r2r3m3m2l1y2五、已知一曲柄压机简图如题三图所示，l1=50mm，l2=300mm，J1=8kgm2,m3=2kg，不计杆2质量，曲柄受驱动力矩M1=158.5-10ωN•m，工作阻力F3为：)(mN0)(mN160F333向上运动向下运动设当φ1=0°时，ω1=15.51/s。现求以杆1为等效构件，用经典四阶龙格库塔法，以Δφ=5°计算φ1=0°～720°对应的ω1，dtd1的值，绘出线图。（10分）打印格式：No.φ1ω1dω1/dt0015.5·15··210··六、请检索文献，完成一篇3000字左右的“综述”，内容是平面连杆机构弹性动力学分析近年来的研究方法和应用。题目自己拟定，按交大学报论文格式编排，最后附各参考文献名称。（15分）1m3φ1AJ1BC2M13F34题五图