harbin institute of technology
課程名稱： 機械動態設計
院系： 機電工程學院
專業： 機械設計製造及其自動化
班號1208108
姓名學號： 1208108
指導老師
日期： 2023年11月26日
哈爾濱工業大學
機械動態設計課程總結
在本學期我學習了機械動態設計這門課程，此課程內容設定獨特合理，在整個課程過程中需要學生動手做實驗、展示***並進行講解、還有張老師在課堂上耐心生動地對課程的講解。不僅使自己在實驗中鍛鍊了動手能力，而且通過站在講台上自己來講解***，為大家來展示自己整理的知識點，更是鍛鍊了自己的表達能力，當然最重要的還是在課堂上學到的理論知識，這將伴隨我在未來的學業中，使自己受益匪淺。
首先在***展示階段，我蒐集了有關切削加工振動及其控制技術方面的資料，因為在大三學年中的機械製造等課程中，接觸了很多切削方面的知識，但是對於加工過程中所產生的的振動及其控制方法所知甚少。振動是金屬切削加工過程中經常遇到的一種干擾了正常的切削過程的現象,也是影響零件加工質量和限制生產率提高的主要因素之一,還會縮短工具機及刀具使用壽命,由振動產生的噪音甚至可能影響到操作者的工作情緒,對正常工作的開展帶來一定的負面影響。為了減小或消除切削過程中產生的振動, 可採用以下三種途徑，第一是減小切削力至最小，第二是盡量增強刀具系統或者夾具與工件的靜態剛性，第三則是在刀杆內部再製造乙個振動去打亂外激切削力的振頻，從而消除刀具振動。
其次在課堂理論知識學習過程中，張老師總共講授了六章內容。第一章主要講解一些動力學的基本概念以及機械動力學的研究任務和內容。第二章為振動分析基礎，主要介紹了單自由度系統和多自由度系統的運動方程及其模態特性等內容。
第三章為機械裝備動態效能測試與實驗，主要介紹了振動測試與實驗的基本知識、任務、方法、分類及一些測試裝置。第四章為機械裝配中的受迫振動，機械裝備中的受迫振動是普遍存在且不可避免。控制受迫振動的途徑主要有：
提高裝備本身的抗振能力、減小振源的激振力、合適的減振裝置、合適的隔振措施。受迫振動的振源：機外振源—經由地基傳來的、機內振源—機器零、部件工作時產生的，這一章講的就是如何控制受迫振動。
減振的方法有：動力減振和阻尼減振，前者是將主系統的振動能量轉移到附加的減振器系統上，而實現減少主系統振動的目的；後者是在振動系統中加入阻尼，以消耗振動能量，從而達到抑制振動的目的。隔振分為主動隔振和被動隔振，主動隔振是對於本身是振源的裝置，為了降低它對周圍其它裝置的影響，將它與支承隔離開來，以減小動力的傳遞；被動隔振是對於需要防振的裝置，為了降低周圍振源對它的影響，將它與支承隔離開來，以減小運動的傳遞。
第五章為機械系統自激振動。自激振動的基本概念：導軌爬行現象；工具機進行切削加工時，在沒有週期性外力的作用下，刀具與工件之間也可能產生強烈的相對振動。
這樣的自激振動都應予以避免和抑制。自激振動，是不是就不需要外界激勵，而自行起振的呢，自激振動的主要特徵：與自由振動相比，都是在沒有週期性外力作用下產生的，但自激振動會從振動中不斷吸取能量，補償阻尼的消耗以維持系統作穩定的等幅振動，這相當於引入乙個負阻尼以抵償系統原有的正阻尼。
可見，自振系統中必定有乙個能量輸入環起到負阻尼的作用。第六章介紹的是各種隔振裝置，分為：阻尼減振器、動力減振器、摩擦減振器、 衝擊減振器。
此章主要介紹的是動力減振器，動力減振器又分為：有阻尼動力減振器和無阻尼動力減振器。在設計無阻尼動力減振器時，應綜合考慮以下問題來決定其引數：
(1)減振器應消除主振系統的共振振幅
(2)擴大減振器的減振頻帶
(3)使減振器振幅能滿足結構要求。
而有阻尼動力減振器的設計步驟則大致如下：
(1)根據主系統所受激振力大小及允許的振幅
(2)選取合適的質量比從而得出輔助質量的大小
(3)求出最佳固有頻率比，得出m2 ,k2
(4)算出減振器的最佳阻尼比及相應的阻尼係數
(5)根據減振器彈性元件的最大位移驗算其強度。
本章還對兩種動力減振器進行了一系列的介紹和分析，讓我更加深入的學習了減振器。
此外，機械產品和機械裝置日益朝著高速、高效、精密、輕量化及自動化的方向發展，產品結構日趨複雜，產品更新換代的速度日益加快，對產品的效能要求越來越高，這要求產品或裝置的結構系統具有良好的靜態和動態特性。如何降低產品或裝置在工作情況下的振動和雜訊，保護操作者的身心健康以及裝置本身，同時盡量不影響周圍的環境，成為乙個必須解決的問題。傳統的靜態理論規範越來越難以滿足市場的迅速變化，同時，傳統的設計方法，很難綜合考慮各方面的約束條件，得到的往往只是複雜問題的可行方案，而非最優方案，也難以很好的滿足機械裝置動態特性要求。
對產品進行動態優化設計，可以在很大程度上解決此類問題，特點是把問題解決在設計階段；其優點是代價較小，能夠適應當前激烈的市場競爭的需要。機械動態優化設計主要是指系統引數的數值優化，其研究內容是將數學規劃理論、機械振動理論和數值計算方法結合起來，以計算機為工具,建立一整套科學的、系統的、可靠而又高效的方法。其主要內容有:
(1)建立符合實際情況的結構動力學模型。(2)選擇有效的結構動態優化設計方法。本質是在產品的設計階段就將系統的動態特性問題考慮進去，從而取代傳統設計中所使用的先依據靜態設計規範及理論設計出樣品或樣機，再不斷進行修改的設計方法，即進行動態優化設計。
其目的是在產品的開發階段就對產品的動態效能進行優化，這是一項正在迅速發展的技術，它涉及到現代動態分析、計算機技術、產品結構動力學理論、設計方法等許多學科，由於其涉及問題的複雜性，迄今為止還沒有提出一套完整的動態優化設計理論、方法和體系。
系統的動態設計問題有如下特點:
(1)目標函式和約束條件都是系統微分方程解的函式，每一次優化迭代都需要求解系統動力學微分方程，因而計算量很大。
(2)對於包括非線性因素的機械系統，因其響應特性的複雜性，在優化過程中，即使優化方法是收斂的，也可能由於系統振動響應的原因而難以得到最佳結果。
(3)對於具體問題,有時寫出目標函式、約束條件方程並不容易，並且需要將建立模型與求解模型綜合考慮。
哈工大機械設計課程設計
目錄1 電動機的選擇1 2 蝸輪 蝸桿的設計計算2 3 傳動裝置的運動 動力引數計算 5 4 軸的校核計算6 5 嚙合件及軸承的潤滑方法 潤滑劑牌號及裝油量 13 6 密封方式的選擇13 7 箱體機構設計13 8 附件及其說明14 9 參考文獻16 一 電動機的選擇 工作機的有效功率為 式中 f 輸...
機械動態設計課程總結
機械動態設計是本學期張慶春老師教我們的一門限選的專業課。雖然我中間曠了幾節課，但我還是覺得這門課十分實用，同時受到張老師的教誨，感受到了張老師的人格魅力。機械動態設計共有6章，第一章為緒論，主要講解了一些動力學的基本概念以及機械動力學的研究任務和內容。第二章振動分析基礎，其中有多自由度系統，多自由度...
哈工大機械設計課程設計 說明書
減速器選擇展開式二級圓柱減速器，一級為斜齒，二級為直齒。電動機選擇y系列三相籠型非同步電動機，工作電壓380v，型號為y100l2 4。聯軸器選擇彈性柱銷聯軸器。工作機有效功率 同步轉速 滿載轉速 電動機工作功率 其中分別代表聯軸器 滾動軸承 齒輪傳動和捲筒傳動的效率。查指導書表9.1其數值分別為0...