最新刊期
      2010年第34卷第9期

        理论研究

      • 大型空间机械臂容错关节设计与控制

        潘博, 孙京, 于登云
        2010, 34(9): 1-5. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.027
        摘要：关节是空间机械臂的核心部件,是保证空间机械臂安全、平稳运行的关键。针对电机失效概率较高的特点,进行了预防单台电机失效的容错关节设计,并建立了该关节的细化动力学模型,模型中考虑了间隙、啮合误差等非线性因素。基于此模型,进行了抗力矩饱和的非线性PD控制律设计,并利用精细积分方法对闭环系统进行数值求解。仿真结果表明:该容错关节可以在单台电机掉电或堵转时,保证关节的稳定、正常运行,且电机和关节的输出力矩均保持在许用转矩的范围内。  
        关键词：空间机械臂;关节;容错;动力学建模;控制;行星齿轮   
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        更新时间：2025-04-03

      • 圆锥凸轮廓面数控加工刀具轨迹方程的统一建模方法研究

        唐茂, 李俭, 张跃华
        2010, 34(9): 6-8. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.028
        摘要：对圆锥凸轮廓面进行数控加工编程时,须预先确定加工刀具的轨迹方程。以在三维空间中建立的圆锥滚子摆动从动件和直动从动件圆锥凸轮机构凸轮廓面统一解析表达式为基础,对数控铣床加工圆锥凸轮廓面所需刀具轨迹方程的建立方法进行了研究,根据所采用的锥形刀尺寸等于或小于圆锥滚子尺寸的情况,推导出相应的刀具轨迹方程统一解析表达式。其结果不仅可作为数控加工圆锥凸轮廓面编程时的基础数学模型,亦可应用于凸轮廓面加工误差分析和加工过程仿真。  
        关键词：圆锥凸轮机构;数控加工;刀具轨迹;CAD/CAM   
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        更新时间：2025-04-03

      • 短应力线轧机辊颈过渡曲线形状优化研究

        武斌, 石万凯, 徐戊矫
        2010, 34(9): 9-13. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.006
        摘要：为了提高轧辊的承载能力和辊系结构的紧凑性,提出了对辊颈双圆弧锥面过渡曲线的优化设计方法。利用材料力学、奇异函数与拉普拉斯变换相结合的方法,建立过渡曲线的优化数学模型。结合750轧机基本尺寸要求,利用优化数学模型获得最优的过渡曲线,并根据短应力线轧机实际轧制过程和轧制理论建立优化后辊系的有限元耦合模型,模拟计算轧辊的工作压力分布和弯曲变形情况。结果表明,优化后轧辊的最大应力减少了15%,最大变形减少了10.8%,因此,轧辊优化设计的方法为降低轧辊弯曲应力和提高整体刚度提供了理论依据。  
        关键词：短应力线轧机;过渡母线;双圆弧锥面;有限元耦合模型   
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        更新时间：2025-04-03

      • 齿式双向离合器的工作机理仿真研究

        王春玲, 常山, 张祥, 于剑锋
        2010, 34(9): 14-16. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.023
        摘要：在SSS离合器的基础上提出了一种新型的齿式双向离合器,利用Pro/E Motion运动分析模块对齿式双向离合器的工作机理进行研究,根据离合器的运行模式以及切换方式,对离合器接合闭锁、脱开解锁等相关内容进行了仿真研究,得到了具有指导意义的仿真结果,验证了工作机理的正确性,为离合器的设计提供了基础和依据。  
        关键词：SSS离合器;齿式双向离合器;仿真研究   
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        更新时间：2025-04-03

      • 直梁形柔性铰链结构参数对其刚度性能影响的分析

        杨春辉
        2010, 34(9): 17-19. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.017
        摘要：柔性铰链是目前被广泛用于微动机器人的主要部件之一,其刚度性能直接影响微动机器人的终端定位。由于实际需要的多样性和复杂性,使得其实际结构的几何尺寸不能完全满足传统理论分析的假设条件,因此影响到对其性能的准确分析。采用有限元软件ANSYS分析了多个不同尺寸参数的直梁形柔性铰链的转动刚度,并与其解析计算结果进行了比较,分析了二者间产生误差的根本原因。  
        关键词：柔性铰链;倒圆角直梁形;有限元分析;刚度   
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        更新时间：2025-04-03

      • DCT起步模糊控制研究及仿真分析

        邹慧, 周云山
        2010, 34(9): 20-25. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.018
        摘要：探讨了汽车双离合器自动变速器的起步控制技术,以提高汽车起步品质和减小起步离合器片的磨损为原则,提出了基于发动机局部恒转速和起步时采用两个离合器同时参与起步过程并最终只用Ⅰ挡完成起步的起步控制策略,建立了以驾驶员意图和车辆载荷为输入的两离合器接合程度模糊控制器,设计出驾驶员意图、离合器主从动盘的转速差和发动机实际转速与目标转速的差值为输入的离合器接合速度模糊控制器,控制两个离合器分离、接合的时刻与速度。通过对DCT的起步过程仿真分析,并与机械自动变速器AMT的单离合器起步的结果进行了对比。结果表明,采用所设计的起步控制策略能够有效地提高汽车的起步品质。  
        关键词：双离合器自动变速器;起步控制;模糊控制;仿真   
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        更新时间：2025-04-03
      • 常勇, 杨富富, 胡志超, 王沁峰, 李延平
        2010, 34(9): 26-29. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.019
        摘要：引据几何学的Apollonius定理,提出"辅助圆"的概念,即发现揭示出已知摇杆长度l3、摆角Ψ、活塞杆伸缩比λ和偏距比μ条件下,液压缸固定铰链中心点O1的可落居区域——解集为"圆";据此给出了Ⅰ型、O型和Ⅱ型机构的概念及结构特征;给出偏置式摆动液压缸机构通常的图解设计方法;讨论了缸—杆初始铰链中心距lO1C1、缸—杆初始长度l12（0）、偏距e、机架长度l4、初始安装角σ和起始、终止位置传动角γC1、γC2随O1点位置变化而变化的规律。  
        关键词：偏置式;液压缸;辅助圆;伸缩比;偏距比;落居区域   
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        更新时间：2025-04-03

      • 凸轮机构六次多项式运动规律的理论分析

        赖晓桦
        2010, 34(9): 30-32. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.020
        摘要：从理论上分析了六次多项式作为凸轮机构从动件的运动规律的优点,与多项式运动规律相比,六次多项式没有一次多项式和二次多项式运动规律的刚性冲击和柔性冲击,具有五次多项式运动规律的优点;同时它可以通过调整参数使凸轮的受力情况或功率波动得到改善,这是比五次多项式运动规律优越的地方。  
        关键词：凸轮;从动件运动规律;六次多项式   
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        更新时间：2025-04-03

        开发应用

      • 《机械传动》征稿简章

        2010, 34(9): 94. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.015
          
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        更新时间：2025-04-03

      • 自动化生产线工件翻转装置设计

        曹玉宝
        2010, 34(9): 80-81+84. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.024
        摘要：工件翻转装置是自动化生产线的重要组成部分,其设计的好坏直接影响整个自动化生产线的工作水平。讨论了刚性自动化生产线工件翻转装置的机械结构,利用齿轮齿条传动结合液压传动系统可实现工件的翻转;对工件翻转装置的液压传动系统进行了设计,分析了液压传动系统的工作原理。结果表明,利用液压传动系统控制机械装置的运动,并与可编程控制器和计算机控制等结合,可以很好地实现工件的翻转。设计的液压翻转装置具有结构简单、惯性小,以及易于控制等优点,在自动化生产中具有广阔的应用前景。  
        关键词：工件翻转装置;齿轮齿条传动;自动化生产线;液压传动系统   
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        更新时间：2025-04-03

      • 电动汽车转向机构的优化设计

        骆贤宗, 高群, 宗志坚
        2010, 34(9): 82-84. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.022
        摘要：根据某电动汽车齿轮齿条式转向系统的实际结构,推导了该转向机构的运动学方程。以方向机在汽车纵向上的安装位置为变量,跟踪Ackerman转角为目标,并考虑转向力传递效率,对该转向机构进行了优化设计。优化后,前轮实际转向角度非常接近Ackerman转角。并在ADAMS中建立了虚拟样机对优化结果进行了验证。验证结果表明,优化是有效、可靠的。  
        关键词：齿轮齿条;优化设计;Ackerman转角;虚拟样机   
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        更新时间：2025-04-03

      • 平立两用轧机中离合接手的改进实践

        王松, 薛林涛
        2010, 34(9): 85-87. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.004
        摘要：分析轧钢厂平立两用轧机离合接手现场实践和应用,对设计缺陷、技术调整进行分析和攻关改进,达到降低成本和事故率的目的。  
        关键词：离合接手;间隙;剥落;磨损;断裂;振动   
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        更新时间：2025-04-03

      • 弧齿锥齿轮塑性成形工艺研究

        于金伟
        2010, 34(9): 88-89+79. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.013
        摘要：针对弧齿锥齿轮开式模具存在的问题,提出了弧齿锥齿轮闭式挤压新工艺及其模具结构,该模具采用浮动凹模和浮动凸模结构,工件在2个凹模和2个凸模形成的封闭模腔中成形,生产的工件无飞边。工艺试验表明,新工艺可显著降低挤压变形力、材料消耗和生产成本,提高模具寿命和生产效率。  
        关键词：弧齿锥齿轮;挤压工艺;模具结构   
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        更新时间：2025-04-03

      • 浅谈基于提高齿轮箱输出轴刚度的设计和装配措施

        樊安新, 周平
        2010, 34(9): 90-93. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.014
        摘要：从如何减少轴端变形的基本思路出发,采用优化思想分析讨论了齿轮箱输出轴的轴端挠度与该轴轴向设计尺寸之间的内在联系,得出了一些有益的结论,并对输出轴组件在装配过程中如何提高刚度提出了一些建议。  
        关键词：挠度;刚度;设计;装配   
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        更新时间：2025-04-03

        设计计算

      • 基于MATLAB和Pro/E的弧面分度凸轮三维实体建模

        李龙刚, 曹巨江, 李士玉, 白银科
        2010, 34(9): 33-36. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.007
        摘要：以弧面分度凸轮工作轮廓面方程为基础,基于MATLAB和Pro/E提出了弧面分度凸轮空间轮廓曲面三维实体建模的一种新方法。通过MATLAB语言编程,在MATLAB中计算出相应的坐标点,利用Pro/E4.0中的曲线命令生成曲线,再生成曲面,然后将曲面合并,最后利用实体化命令,将已经合并的曲面进行实体化,生成实体特征。与现有的编程法相比,该方法简单易懂,设计方便,通用性好,可显著提高弧面凸轮三维建模的效率。  
        关键词：弧面分度凸轮;三维实体建模;轮廓曲面;MATLAB;Pro/E   
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        更新时间：2025-04-03

      • 斜平面二次包络环面蜗轮齿面的数字化与仿真

        张跃敏, 谢刚
        2010, 34(9): 37-39. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.008
        摘要：在空间啮合理论基础上,合理选择斜平面二次包络环面蜗杆副标架,分析原始型斜平面二次包络环面蜗轮的曲面结构,运用MATLAB进行曲面构造,实现了蜗轮曲面的数字化模型;应用Pro/E三维实体造型软件进行斜平面二次包络环面蜗轮的实体仿真和运动仿真,并对仿真的结果做了进一步的分析和验证。  
        关键词：环面蜗轮;数字化;仿真   
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        更新时间：2025-04-03

      • 流量守恒定律在皮带传动中的应用

        廖林清, 谢明, 邱香, 屈翔
        2010, 34(9): 40-42. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.009
        摘要：介绍了皮带流量守恒定律,根据此定律论证了皮带松紧边拉力差导致速度差这一结论。在不考率轴承摩擦、空气阻力、弯曲阻抗等损失的前提下,推导了皮带传动滑移率及效率的计算公式,并结合实例验证。根据结论,在已知皮带带型和有效拉力的情况下,可不用实验测试直接利用推导公式计算滑移率和效率。研究具有非常重要的工程意义。  
        关键词：流量守恒;滑移率;效率   
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        更新时间：2025-04-03

      • 基于CATIA和ADAMS的直齿圆锥齿轮建模与动力学仿真

        刘涛, 于化东, 李一全, 许金凯, 谢丹
        2010, 34(9): 43-46. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.010
        摘要：针对直齿圆锥齿轮实体造型的独特性,运用CATIA三维建模软件,结合直齿圆锥齿轮齿廓球面渐开线方程,建立了直齿锥齿轮基于特征的参数化模型。通过CATIA与ADAMS之间的无缝接口程序SimDesigner,实现了在ADAMS环境中锥齿轮啮合动力学仿真,并对动态啮合过程中输入、输出轴转速及啮合力变化规律进行了研究。通过分析仿真结果,得到了与理论计算相吻合的数据,验证了锥齿轮参数化模型建立的合理性和正确性。  
        关键词：直齿锥齿轮;齿廓;动力学仿真;ADAMS   
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        更新时间：2025-04-03

      • 非圆锥齿轮的三维计算机辅助设计

        赵玉民, 倪俊义, 马延会
        2010, 34(9): 47-49+52. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.025
        摘要：应用微分几何知识,以曲面上的短程曲率为基础,将非圆锥齿轮副的球面节曲线在平面上展开,并结合平面当量节曲线的有关知识,提出了当量齿轮的齿形计算方法,成功地将非圆锥齿轮的设计转化为平面齿轮设计,实现了非圆锥齿轮的计算机辅助设计。  
        关键词：非圆锥齿轮;传动比;节曲线;辅助设计   
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        更新时间：2025-04-03

      • VB二次开发Pro/ENGINEER建立齿轮参数化模型系统

        张文丽
        2010, 34(9): 50-52. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.016
        摘要：首先在Pro/ENGINEER中创建了齿轮类零件的参数化实体模型,然后利用Automation GATE-WAY软件作接口,实现VB和Pro/ENGINEER连接,开发了用户选择齿轮种类和参数输入界面,最终程序控制Pro/ENGINEER参数表,根据界面输入参数自动进行模型再生,以实现齿轮类零件便捷化设计的目的。  
        关键词：Pro/Engineer;VB;Automation GATEWAY;齿轮;参数化   
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        更新时间：2025-04-03

      • 直齿圆柱木工铣刀铣削切入过程动力学仿真分析

        张国梁, 刘志军, 李成华
        2010, 34(9): 53-55. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.001
        摘要：木材的各向异性和切削的高速性易使刀具在切削过程中出现断刀和崩刃等现象,尤其在切入工件时使刀具承受很大的冲击。应用ADAMS软件对直齿圆柱木工铣刀铣削木材的切入过程进行动力学仿真,以确定不同转速下铣刀的受载情况;然后根据仿真分析的结果,运用ANSYS软件分析铣刀受载时的内部应力,为物理试验分析提供参考和对照。  
        关键词：直齿圆柱木工铣刀;ADAMS;ANSYS;仿真   
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        更新时间：2025-04-03

      • 中型载货汽车变速器结构优化设计

        潘玉清
        2010, 34(9): 56-58+68. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.021
        摘要：以中型载货汽车变速器为例,以减重为目标,变速器的基本设计参数为设计变量,并且根据变速器结构特点和设计要求建立约束条件,从而建立变速器优化的数学模型。然后,利用MATLAB的优化工具箱,结合序列二次规划法（SQP）,通过调用fmincon函数,对变速器作结构优化,并取得良好的优化效果,提高了设计效率,降低了企业的生产成本。  
        关键词：变速器;MATLAB;数学模型;优化设计;SQP   
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        更新时间：2025-04-03

        试验分析

      • 1.5MW风电变桨减速机性能测试试验研究

        韩春新, 向中凡, 田川宝, 李学明, 王进戈, 邓星桥, 许龙飞
        2010, 34(9): 59-64. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.011
        摘要：为了准确高效地测试1.5MW风电变桨减速机的传动性能,将减速机置于一种多功能数控机械传动试验台中进行传动试验。该试验台通过一台工控计算机对电动机调速、加载器加载、数据采集进行集成控制;采用交流电动机驱动,由交流变频调速系统实现无级调速,数字加载系统控制磁粉加载器实现无级加载,转矩转速传感器来测试减速机的转速和输入、输出轴的转矩,噪声仪和温度测试仪来测试减速机运转过程中的温升和噪声。通过试验,测试了变桨减速机的传动效率、运转过程中的温度和噪声,并对试验数据进行了分析,对减速机的性能进行了评估,提出了改进和优化措施。  
        关键词：风电变桨减速机;数控;集成控制;试验台   
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        更新时间：2025-04-03

      • 试验台齿轮箱系统耦合振动有限元模态分析

        薛强, 李顺德, 冯广斌
        2010, 34(9): 65-68. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.026
        摘要：在Solidworks软件中建立齿轮箱系统的三维实体模型。综合考虑轴、齿轮、轴承、箱体等多种振动的影响,运用ANSYS有限元分析软件对整个齿轮箱系统进行耦合振动有限元模态分析,计算系统的固有频率、振型,为后继齿轮箱系统动态响应分析提供理论依据,并为齿轮箱系统故障诊断提供理论支持。  
        关键词：试验台齿轮箱;SolidWorks;ANSYS;耦合振动;有限元;模态分析   
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        更新时间：2025-04-03

      • 42CrMo调质及表面淬火渐开线齿轮弯曲疲劳强度试验

        祁倩, 王永, 刘世军, 赵晓
        2010, 34(9): 69-71. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.005
        摘要：利用高频疲劳试验机,对参数、加载方式、精度等级相同以及材料同为42CrMo软齿面及硬齿面的渐开线直齿圆柱齿轮做脉动试验,从而得出在指定应力下各试验齿轮的数据及P（存活率）、S（应力）、N（寿命）关系的试验数据。  
        关键词：渐开线齿轮;弯曲应力;疲劳极限;42CrMo;调质;表面淬火   
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        更新时间：2025-04-03

      • 回转体的衡重参数测量

        王新平, 罗凯, 孙军亮
        2010, 34(9): 72-74+77. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.002
        摘要：回转体的衡重参数测量在许多领域上应用比较广泛,目前有很多关于此方面的研究。根据回转体的对称特性,设计了一套新型测量装置。试验时需要完成对测量装置的一定操作,采用旋转回转体90°的方法,通过微机处理即可得到回转体的重心位置。最后对测量装置的工作机理和测量精度进行了分析,通过对回转体的实际测量与校核,证明该测量装置具有设计合理、测试精度高和可操作性强等优点,对各种回转体的重心位置测量具有重要工程价值。  
        关键词：回转体;重心;参数;测量   
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        更新时间：2025-04-03

      • 基于盲孔法的齿轮残余应力的测试研究

        米红林
        2010, 34(9): 75-77. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.003
        摘要：为了解齿轮残余应力分布,应用盲孔法结合电测法,分别对感应淬火热处理后的齿轮进行了盲孔法残余应力测试。结果表明,热处理后齿轮残余应力有了较大改善,且残余主应力为压应力,试验表明热处理对齿轮起到了较好的强化作用。同时,详细介绍了盲孔法残余应力的测试方法和过程,为相关测试研究提供了较好的借鉴。  
        关键词：钻孔法;残余应力;热处理;齿轮   
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        更新时间：2025-04-03

      • 焊接结构齿轮箱体的强度分析

        张芸, 程自力, 李海霞, 张建源
        2010, 34(9): 78-79. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.09.012
        摘要：利用三维CAD软件建立焊接结构齿轮箱三维有限元模型,通过有限元分析软件模拟齿轮箱体在实际运行工况下的变形和应力,经过计算对比,在科学的依据下,对箱体的强度和刚度进行改进,使经常失效的焊接结构齿轮箱在改进后强度和刚度有明显的提高,使用寿命延长5倍以上。  
        关键词：焊接齿轮箱;有限元分析   
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        更新时间：2025-04-03
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