等效力學模型研究方法：簡化機械系統—等效的單構件力學模型運動微分方程的建立求解
舉例：高速衝槽機（六桿機構）
高速衝槽機（六桿機構）
單自由度機械系統運動由一個參數（坐標）決定
求出系統中一個構件的運動規律，整個系統（機構）的運動就決定了 單自由度機械系統運動規律的求解途徑
將系統的動力學問題轉化為一個等效構件的動力學問題
簡化原則 等效構件和機構中對應構件的真實運動一致
1 ）作用在機構上的外力、力偶等效轉化到等效構件上
2 ）所有構件的質量等效轉化到等效構件上
上述等效轉化基於功能原理
功能原理
機械在任一路徑中，系統動能的改變等於作用於其上所有力所作
的功。
對於等效構件：
等效構件具有的動能的改變和原機構的動能的改變相同，且作用在等效構件上的等效力所作的功等於作用在原機構上所有的力所作的功， 則等效構件的運動將與原機構中對應構件的真實運動相同。
複雜系統轉化為等效力學模型的方法 ：
轉化前後等效構件與原系統動能相等；等效力與外力做功相等 將複雜的機械系統等效轉化為只有一個等效構件的等效力學模型。
通常將作定軸轉動或直線平動的構件作為等效構件，實用中大多以主動件作為等效構件。
將決定等效構件的轉角或位移作為機構的廣義坐標。
作用在等效構件上的力稱為等效力：F e
作用在等效構件上的力矩稱為等效力矩：M e
等效構件所具有的質量成為等效質量：m e
等效構件關於轉動軸的轉動慣量稱為等效轉動慣量：J e
對於高速衝槽機
若將系統所受的力轉化到曲柄上
若將系統所受的力轉化到滑塊上
一、等效力和等效力矩
等效力（力矩）所作的功＝作用在機構上的所有外力（力偶）所作的功之和
上述公式可以用來轉化作用在系統上所用的力（力偶），也可以根據需要只轉化其中的某個（某幾個）力（力偶），被轉化的力（力偶）可能是常量，也可能與各種參數有關Me , Fe不僅與被轉化的力（力偶）有關，也與機構的 傳動速比有關對單自由度機構，機構的傳動速比可能是固定的，也可能與機構的位置有關，但不會與機構的運動速度有關.
如圖所示曲柄滑塊機構，若將作用於滑塊 C 的工作阻力 F c 轉化到曲柄 AB 上，試計算其等效力矩 M e
當滑塊向左運動時，上式中的 v c 應取負值。
因傳動速比 Vc/W1在不同的位置有不同的數值，即使工作阻力 F c 為常量，其等效力矩 M e 是隨曲柄的運動而變化的.
轉化原則：
等效構件具有的動能＝機構中各構件動能之和
平面機構，一個構件的運動作一般平面運動的動能 E
m —構件的質量
J —構件相對於質心的轉動慣量
vs — 構件質心的運動速度
ω — 構件的角速度
構件只作平動或只作定軸轉動其動能可寫為：
J0構件相對於轉動軸的轉動慣量
整個系統的動能：等於所有構件動能之和
等效轉動慣量 Je ,等效質量 Me 的表達式：
對 J e 表達式的討論：
等效轉動慣量的值總是正值，該值與傳動速比的平方有關；僅當機構的傳動速比不變的情況下，等效轉動慣量才為定值
一般情況下，等效轉動慣量是隨機構位置而變化的量 等效轉動慣量與機械的實際運動速度無關。由於單自由度機構的傳動速比僅與其位置有關，因此在機構實際運動規律未知的情況下，可以由機構的位置計算出等效轉動慣量。
我們再來舉一個例子：
在下圖所示的曲柄滑塊機構中，設曲柄 AB 相對於轉動軸的
轉動慣量為 J 01 , 連杆 BC 的質心位於 s 2 ,其質量和相對於質心的轉動慣量
分別為 m 2 ,和 J 2 ,滑塊 C 的質量為 m 3 。
求構件1，2，3轉化到曲柄 AB 上的等效轉動慣量。
解：各構件動能可分別表示為
由轉化前後系統的動能相等得：
由此得：
將系統所受的力和各構件的質量轉化到等效構件後，對等效構件的研究就代替了對原有系統的研究。設 等效構件為作定軸轉動的構件 ，並用 ωε分別表示其轉角，角速度和角加速度。
根據動能定理的積分形式：
幾點說明：
1） 力矩形式的運動方程中 J e 是 的函數， 是 t 的函數
建立力矩形式的運動方程，不僅要計算出 M e ,J e ,還必須計算出DJe/dψ
2） 由於在等效力學模型中僅保證其動能與原系統的動能相等，並不能保證它們之間動量或動量矩之間的相等關係，因此等效構件的運動方程不能利用動量或動量矩定理導出。
3）由拉格朗日方程也可以導出等效構件的運動方程
4）如果等效構件作平動，其運動方程可有類似的結果：
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