Введение в динамику машин

А.С. Гусев

Введение в динамику машин

Конспект лекций

Московский государственный технический университет 

имени Н.Э. Баумана

УДК 531.3(075.8)
ББК 22.213
          Г96

Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru  
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/181/book1673.html

Факультет «Робототехника и комплексная автоматизация» 
Кафедра «Прикладная механика»

Рекомендовано Редакционно-издательским советом  
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия

Гусев,  А. С.

Введение в динамику машин. Конспект лекций / А. С. Гусев. — 
Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2017. — 27, [5] с. :  
ил.

        ISBN 978-5-7038-4709-1

УДК 531.3(075.8)
ББК 22.213

 
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017

 
© Оформление. Издательство 

ISBN 978-5-7038-4709-1 
     МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017

Г96

Рассмотрены методы расчетного анализа динамики мобильных машин, их узлов и агрегатов.
Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, изучающих курсы «Теория 
механических колебаний», «Динамика и надежность машин и конструкций», «Случайные процессы и их анализ».

Предисловие

Настоящее учебное пособие представляет собой краткий конспект 

лекций, прочитанных автором студентам МГТУ им. Н.Э.Баумана, 
МГТУ МАМИ и МГТУ МАДИ, обучающимся по специальностям 
«Динамика и прочность машин и конструкций» и «Прикладная механика», соответствует программам курсов «Теория механических колебаний», «Динамика и надежность машин и конструкций» и «Случайные процессы и их анализ».

Цель учебного пособия — ознакомить студентов с современными методами расчетного анализа динамики мобильных машин, 
их узлов и агрегатов.

Основная особенность нагруженности металлоконструкций мо
бильных машин в эксплуатации состоит в кинематическом характере 
внешних воздействий, обусловленных переездом неровностей пути.

В этой связи рассмотрена задача о движении машины как абсолютно жесткого объекта, снабженного упругой системой ударо- 
и виброзащиты и задача о транспортировке гибких объектов типа 
труб, цистерн, мачт и т. п. по дорогам с неровностями пути.

Некоторые задачи динамики трансмиссий мобильных машин 

также сведены к расчетным схемам механических систем с кинематическими воздействиями.
В краткой форме детерминистическое рассмотрение задач динамики машин дополнено вероятностными элементами изучаемой проблемы.
Все рассмотренные механические системы могут стать основой для написания студентами самостоятельных научных работ 
и рефератов, в которых авторы смогут сформулировать собственные воззрения на рассматриваемые проблемы.

Изучив материалы учебного пособия, студенты научатся вы
бирать и обосновывать расчетные схемы для различных механических систем и проводить их динамический анализ с определением 
реакций этих систем на внешние воздействия, задаваемые амплитудными или энергетическими спектрами.
В издании принята сквозная нумерация рисунков и формул.

Цель расчета — не число, 
а понимание.

И.А. Биргер

Лекция 1

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ДИНАМИКИ МАШИН

Движение с ускорением w  объекта массой m  происходит под 

воздействием силы, определяемой (рис. 1) как

 



F
mw
=
.   
(1)

 
 

 
Рис. 1  
Рис. 2

Пусть dr — элементарное перемещение объекта за время dt, 

тогда скорость и ускорение определим по формулам:

 
v
r
= ;  w
v
r
=
= ,  
(1)

где точки над символом обозначают оператор дифференцирова
ния d
dt .

В соответствии с (1) при вращении объекта относительно центра О с ускорением ϕ t( ) на каждую элементарную массу dm, расположенную на расстоянии ρ от точки О, действует сила dF
dm
=
ρϕ, 
создающая момент dM
dF
dm
=
=
ρ
ρ ϕ
2  (рис. 2).