1、机械动态设计课程总结通过机械动态设计课程的学习，使我具有初步运用动态设计方法解决机械结构的设计问题，用先进的动态设计取代传统的静态设计，以适应未来社会发展的需要，同时也为学位论文水平的提高起到了积极的促进作用。使学生在设计研究方法上具有较高的业务素质。机械动态设计这门课首先从机械动力学中的一些基本概念开始，逐步让大家了解机械动力学的研究任务和内容，然后围绕着任务和内容展开章节内容。全书共有 6 章。第一章为绪论，主要讲解一些动力学的基本概念以及机械动力学的研究任务和内容；第二章为振动分析基础，主要介绍了单自由度系统和多自由度系统的运动方程及其模态特性等内容；第三章为机械装备动态性能测试与实验，
2、主要介绍了振动测试与实验的基本知识、任务、方法、分类及一些测试设备；第四章为机械装备中的受迫振动，主要介绍了受迫振动的基本知识以及轴承、电机、液压装置的振动及其减振方法；第五章为机械系统自激振动，主要内容是自激振动的基本概念和自振系统组成应用等；第六章为减振装置，主要介绍减振装置的类型及其应用等内容。通过各个章节的学习，让我懂得了更多的振动的知识。除了以前学习到的一些关于振动的基本知识基本概念，如固有频率、阻尼、自由振动、受迫振动和自激振动的基本概念等，还让我学习到了两种工程当中解决工程振动的方法。第一种就是理论分析计算法，在振动力分析基础学习中，着重论述了振动的基本概念，提出了解决工程振动的
3、一种方法，即理论分析计算法。利用振动系统的质量、阻尼、刚度等物理量描述了系统的物理特性，从而构成系统的力学模型。通过数学分析，求出在自由振动情况下的模态特性（固有频率、模态质量、模态阻尼、模态刚度和振型等） ，并在激振力的作用下求出相应的受迫振动响应特性。因此，它也被称为解决振动问题的正过程。之后，在机械装备动态性能的学习中，我又知道了另外一种解决工程振动的方法，那就是实验方法，它是第一种方法的逆过程。它主要是通过某种激励方法，使实验对象产生一定的振动响应，继而通过测振仪器直接测量出激励力与系统振动的响应特性，例如：位移、速度、加速度等函数的时间历程。然后通过模拟信号分析或数字信号分析得到系统
4、的模态特性。若利用模态坐标的逆变换，便可获得系统的物理特性。这两种方法可以说基本上也是本课程中第二第三章授课所要达到的主要目的。当然，第二三章远不止介绍这些内容。第二章在介绍多自由度系统时，首先讲的是如何用直接法和影响系数法建立系统的运动微分方程，然后接着讲了坐标的变换并由此引出主振型的概念，之后便是讲解固有频率和主振型的概念及求解方法，最后，第二章讲到了模态分析，可以说这才是重点。那何为模态分析？第二章告诉我们：应用由系统各主振型组成的模态矩阵作为变换矩阵，对原方程进行坐标变换，可使质量矩阵和刚度矩阵都同时对角线化，得到一组互不藕合的模态方程，其中每一个方程的结构都和一个单自由度系统的运动方
5、程相同，可以应用解单自由度系统的方法分别求解，从而求得多自由度系统的响应。这样一个过程，通常称为模态分析。用这种方法求得的解是系统各主振型的线性叠加，故又称为振型叠加法。第三章一开始就讲振动测试的被测参数，主要参数有：位移、速度、加速度、激振力、振动频率和振幅等。之后讲了工程振动测试及信号分析的任务，有五点，此处不赘述。然后讲了工程振动测试方法及分类，有：机械式的测量方法、光学式的测量方法、电测方法。第 2 节就开始讲振动传感器的机械接收原理，有两类：相对式机械接收原理和惯性式机械接收原理，但主要讲的是后者。第 3 节讲振动传感器的机电变换原理，其中介绍了振动传感器的分类：电动式传感器、压电式
6、传感器、电涡流式传感器、参量型传感器，之后就是介绍这几种传感器的结构及其机电变换原理。第 4 节是讲激振设备，第5 节讲基本振动参数的测量及仪器设备，内容不再赘述。第四章讲机械系统的受迫振动。首先讲的是受迫振动的振源，分为机外振源和机内振源，机内振源又分为机器零、部件工作时产生的和机器工作时载荷的波动，前者又分为：不平衡的旋转质量、不平衡的往复质量、传动系统的缺陷或误差，之后又对各种振源引起的受迫振动进行分析。然后讲解的是齿轮、轴承、电机及液压装置的受迫振动。减小齿轮振动的方法有：（1）为减小齿轮运转时附加动裁苘和角速度波动，一是适当提高齿轮加工和装配精度，二是可采用齿顶齿根修缘，非整数的齿轮
7、传动比以及较大的齿侧间隙等方法减小齿轮制造误差的影响。 （2）为减小齿轮啮合刚度的变化，选择合适的重合系数。重合系数取为整数，轮齿啮合刚度变化最小。 （3）为提高齿轮抗振能力，首先应调整齿轮各种振动频率，防止共振，其次采取方法提高齿轮刚度和阻尼。引起轴承振动的原因，一是本质性振动：（1）滚动体通过振动（2）套圈固有振动（3）轴承弹性引起的振动；二是与轴承制造质量有关的振动：（1）加工面波纹引起的振动（2）保持架的振动；三是轴承使用不当引起的振动：（1）斑痕引起的振动（2）杂质引起的振动。最后讲的是减振和隔振，减振的方法有：动力减振和阻尼减振，前者是将主系统的振动能量转移到附加的减振器系统上，而
8、实现减少主系统振动的目的；后者是在振动系统中加入阻尼，以消耗振动能量，从而达到抑制振动的目的。隔振分为主动隔振和被动隔振，主动隔振是对于本身是振源的设备，为了降低它对周围其它设备的影响，将它与支承隔离开来，以减小动力的传递；被动隔振是对于需要防振的设备，为了降低周围振源对它的影响，将它与支承隔离开来，以减小运动的传递。以上便是第四章的主要内容。第五章讲自激振动，主要介绍了自激振动的基本概念及其特征，当然重点是讲自激振动在工程实际中的应用。本章开头提到一个很重要的概念导轨爬行现象：机床进行切削加工时，在没有周期性外力的作用下，刀具与工件之间也可能产生强烈的相对振动。这种振动就是自激振动，它会严重
9、影响零件的加工精度，必须避免此现象的产生。第六章介绍的是各种隔振装置，分为：阻尼减振器、动力减振器、摩擦减振器、 冲击减振器。此章主要介绍的是动力减振器，动力减振器又分为：有阻尼动力减振器和无阻尼动力减振器。在设计无阻尼动力减振器时，应综合考虑以下问题来决定其参数：(1)减振器应消除主振系统的共振振幅(2)扩大减振器的减振频带(3)使减振器振幅 A：能满足结构要求。而有阻尼动力减振器的设计步骤则大致如下：（1）根据主系统所受激振力大小及允许的振幅（2）选取合适的质量比 ，从而得出辅助质量的大小（3）求出最佳固有频率比，得出 m2 ,k2（4）算出减振器的最佳阻尼比及相应的阻尼系数（5）根据减振器弹性元件的最大位移验算其强度。此外，本章还对两种动力减振器进行了一系列的介绍和分析，让我更加深入的学习了减振器。虽然课结束了，但是我也不会懈怠，我会继续努力的学习机械动态设计这门课，争取掌握此课程交给我的设计方法和思想，为以后实际工程中的应用打下坚实的基础。此外，还要感谢我们的张庆春老师，您辛苦了！何敏敏1060810419
