最新刊期
      2011年第35卷第8期

        理论研究

      • 齿轮表层下疲劳失效的预测研究

        韩存仓, 林士兰
        2011, 35(8): 1-5. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.023
        摘要：以拖拉机变速箱主动弧齿锥齿轮为例,根据齿面沿深度方向剪切应力和剪切强度之比值分布进行表层下疲劳失效方式和疲劳源区域的预测分析和试验验证。通过齿轮剪切应力计算并与残余应力进行叠加分析,以及硬度与强度之间的转换关系,得到了齿轮沿齿面深度方向的应力与强度分布,以基于局部剪切屈服强度值方法判定准则,分析齿轮疲劳失效方式和相互转化的机理,并以大量失效齿轮的分析得以验证。结果表明,这一基于叠加剪切应力和剪切屈服强度的判定方法可以直观、快速地进行疲劳失效方式和失效区域预测。  
        关键词：剪切应力;残余应力;疲劳失效;应力与强度比;变速箱齿轮   
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        更新时间：2025-04-03

      • 异面斜置滚子滑动离合器极限力矩特性研究

        冯明, 幸伟, 鄢光荣, 连军伟
        2011, 35(8): 5-10. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.008
        摘要：在考虑摩擦接触与滚子动力学平衡条件下研究了滚子修形参数与Von Mises应力间的关系,给出了不同工况条件下的最优修形参数。同时,在最优修形条件下,研究了异面斜置滚子滑动离合器的极限力矩特性。  
        关键词：滑动离合器;轴承;摩擦;力矩;滚子修形;接触应力   
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        更新时间：2025-04-03

      • 齿轮传动参数化建模及动态仿真系统的研究及开发

        赵韩, 方明刚, 黄康, 孙奇峰
        2011, 35(8): 11-14+19. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.009
        摘要：为解决齿轮传动的参数化建模及仿真问题,对APDL（ANSYS Parametric Design Language）语言及UIDL（User Interface Development Language）语言的混合编程及基于有限元法的多体动力学仿真进行了研究,并以渐开线齿轮为研究对象,开发了专门的齿轮建模及仿真集成系统。最后,以一实例验证了仿真结果的正确性。提出的方法可为其他类型齿轮及相关多体动力学问题的建模及仿真工作提供有效的指导和依据,开发的系统具有较强的实用价值。  
        关键词：齿轮传动;参数化建模;多体动力学仿真;系统开发   
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        更新时间：2025-04-03

      • 齿廓修形对齿轮齿面温度影响分析

        杨龙, 李应生, 王志强, 汤鱼
        2011, 35(8): 15-19. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.010
        摘要：利用ANSYS软件,进行了齿轮的参数化数学建模,对齿轮齿面温度进行了计算和分析;对渐开线齿轮的齿廓修形进行了介绍,并且计算了齿轮齿廓修形后的齿面温度,比较修形后和未修形齿轮齿面温度的计算结果,得出齿廓修形对齿轮齿面温度的影响。  
        关键词：ANSYS建模;齿面温度;齿廓修形   
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        更新时间：2025-04-03

      • 物体空间位置的实时测量方法研究

        黄文鑫, 李明, 姜良银, 李伟, 田应仲
        2011, 35(8): 20-24. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.003
        摘要：在机械生产和科研领域,尤其是航空航天、船舶和机器人领域中,均要对物体在某空间坐标系下的静、动态的位置进行精确测量和控制。在前人空间姿态研究的基础上,提出并研究了一种基于Leica激光跟踪仪的物体空间位置的实时测量算法和实现方法,并通过实验方法验证了所提算法和方法的可行性和准确性。  
        关键词：测量方法;空间位置;6D测量   
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        更新时间：2025-04-03

      • 基于模糊PID控制的CVT速比仿真研究

        周萍, 聂晋, 孙跃东
        2011, 35(8): 25-28. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.025
        摘要：针对装备金属带式无级变速器的某款具体车型,建立了其发动机的转矩模型和油耗模型,基于此得出了目标转速调节特性曲线。之后,确定了无级变速传动的目标速比,并按照质量集中法简化了传动系统的模型。结合模糊PID的控制原理,提出了以CVT速比变化率为控制对象的模糊PID控制算法。在SIMULINK平台下对包含该控制算法的CVT整车模型进行了起步、加速以及爬坡等工况的仿真研究。结果表明,实际速比对目标速比有很好的跟随效果。  
        关键词：无级变速器;模糊PID;速比;仿真   
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        更新时间：2025-04-03

      • 齿轮系统轮齿啮合过程的动力学分析

        杨军
        2011, 35(8): 29-34. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.011
        摘要：考虑了齿轮的制造、安装误差及齿轮系统外部载荷因素,将齿轮轮齿等效为单侧接触弹簧,建立了齿轮系统基于轮齿啮合过程的动力学分析模型,并根据啮合过程中可能出现的啮入和啮出冲击、脱齿、齿面碰撞等情况,给出了用状态系数描述的动力学方程。在状态空间上对齿轮啮合过程的相轨迹进行了定性分析,根据分析结果,说明了因齿轮误差和轮齿脱齿产生的间隙在啮合过程中的作用机理,以及啮合过程出现混沌现象的成因。以轮齿啮合周期为计算单元实现了齿对连续交替接力过程的数值计算,通过实例计算证明了理论分析的正确性,并解释了齿轮系统产生大噪声和重合度小于理论值的物理现象。  
        关键词：齿轮系统;动力学;啮合过程;轮齿接触;相轨迹   
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        更新时间：2025-04-03

        设计计算

      • 基于“运动骨架”的自顶向下成型架机构设计

        沈鑫刚, 孙千里, 康善存
        2011, 35(8): 35-37+43. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.012
        摘要：叙述一种借助Pro/Engineer软件的"运动骨架"工具进行"自顶向下"机构设计的方法,并以钢管包装输送成型架机构的设计为例来说明该方法的实际应用。  
        关键词：连杆机构;运动骨架;自顶向下;连接   
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        更新时间：2025-04-03

      • 一种基于啮合点的复杂轮系传动比计算方法

        赵玉剑, 乔雪涛
        2011, 35(8): 38-39+48. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.013
        摘要：提出了一种基于啮合点的复杂轮系传动比快速计算方法。将复杂轮系分解为若干个轮系单元,根据"转化机构"法的基本原理,列出每个轮系单元的啮合方程,从而通过求解联立方程组计算出轮系传动比。分别讨论了定轴轮系、3K型周转轮系、2K-H型周转轮系及复杂轮系传动比的计算,并得出了定轴轮系和周转轮系之间的关系,把定轴轮系和周转轮系传动比的计算统一起来。啮合点法为求解复杂轮系传动比提供了一种方便、高效、通用的方法。  
        关键词：轮系;传动比;啮合点;计算方法   
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        更新时间：2025-04-03

      • 平面连杆机构的6σ稳健优化设计

        潘金坤
        2011, 35(8): 40-43. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.014
        摘要：在平面连杆机构的确定性优化设计中,满足各种约束的最优解一般在约束边界附近,当设计变量产生随机波动时,最优解往往变成违反约束的不可行解,导致设计失效。运用6σ稳健优化设计理论,建立了基于容差模型的再现轨迹连杆机构的稳健优化设计数学模型,利用iSIGHT软件集成的6σ稳健优化设计模块,进行稳健优化设计。结果表明,稳健优化设计不仅将目标函数随设计变量的波动减小,保证机构运动精度的稳健性,而且使约束函数远离约束边界,达到6σ的水平。  
        关键词：平面连杆机构;确定性优化设计;稳健优化设计;iSIGHT   
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        更新时间：2025-04-03

      • 带传动软启动装置蜗杆的优化设计

        赵江平
        2011, 35(8): 44-48. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.015
        摘要：根据对带传动软启动装置的受力分析,建立了以蜗杆轴向模数及螺旋升角为自变量的双目标函数。根据自锁约束条件及模糊约束条件,建立了约束子集。与普通设计参数相比,优化设计得到的螺旋升角增大,蜗杆轴向模数减小。试验表明,该优化设计可提高传动效率,降低调速电机最低功率。  
        关键词：多目标理想设计;蜗杆;模糊理论   
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        更新时间：2025-04-03
      • 孔岩峰, 单晓亮, 张振山
        2011, 35(8): 49-52. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.004
        摘要：针对目前斜盘发动机用弹性联轴器设计方法落后,对轴系振动减振效果不良的现状,提出采用BP人工神经网络模型和遗传算法GA优化设计弹性联轴器的方法。首先建立斜盘发动机轴系动力学数学模型,并通过数值仿真获得样本。然后采用BP神经网络建立弹性联轴器设计参数与目标函数间的非线性映射关系。最后采用遗传算法调用训练好的神经网络进行全局优化。优化结果表明该方法能够快速可靠地搜索到全局最优解,不仅具有足够的工程精度,而且使用方便、实用性强。  
        关键词：斜盘发动机;弹性联轴器;BP神经网络;遗传算法   
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        更新时间：2025-04-03

      • 洗瓶机传动系统的设计分析

        赵林林
        2011, 35(8): 53-55. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.007
        摘要：通过分析洗瓶机的工艺过程,确定执行部件在洗瓶机的位置分布,对洗瓶机的螺杆进瓶、提升架、出瓶、喷淋洗瓶的传动系统进行设计分析,该传动系统满足洗瓶机的各项洗瓶要求,工作效率高,传动链简单,运行稳定可靠。  
        关键词：洗瓶机;传动系统;设计   
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        更新时间：2025-04-03

      • 新型串并联机器人的仿真设计

        杨慧敏, 滑玉卿
        2011, 35(8): 56-58. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.005
        摘要：设计出了一种具有6自由度的新型串并联机器人,介绍了该机器人的结构和工作原理,并对该机器人的自由度进行了计算,之后对机器人进行了运动学分析,给出了其末端执行器的运动方程,最后对其进行了计算机仿真并对仿真结果进行了分析。  
        关键词：机器人;仿真;Pro/E;ADAMS   
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        更新时间：2025-04-03

        试验分析

      • 髋关节试验机四自由度并联模块运动学与动力学特性分析

        成钰龙, 程刚, 贾丹, 张峰
        2011, 35(8): 59-62. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.006
        摘要：由于人工髋关节材料摩擦磨损特性检测结果的准确程度与试验设备运动准确性有关,选用3SPS+1PS并联机构作为试验机髋关节仿生模块的核心部分。通过Pro/E与ADAMS联合对此类并联机构进行建模,然后根据正常人体髋关节的生物运动及力学特性,在ADAMS中对其进行运动学、动力学仿真模拟。通过仿真结果得知:各支链的主要运动集中在并联机构的Z方向上;支链r2的运动曲线最为复杂,其位移、速度、加速度的幅值相对来说最小;r1运动曲线幅值最大。机构承受的外力主要作用在支链r0和球副r01的Z方向。分析结果为此类并联机构的机械结构、误差灵敏度分析及相应控制系统的下一步设计奠定基础。  
        关键词：髋关节仿生;并联机构;运动学分析;动力学分析   
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        更新时间：2025-04-03

      • 十字轴万向节串联轴系扭转动力学分析

        陈晓红, 董海军, 葛文杰, 柏龙
        2011, 35(8): 63-67. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.016
        摘要：利用集中质量分析法,视传动轴为弹性体、万向节为刚体,建立了十字轴万向节串联轴系扭振分析的等效模型。根据该等效模型,在考虑万向节的传动效率和传动轴的阻尼等条件下,推导了轴系的扭振分析动力学方程。在此基础上分析了中间传动轴刚度和轴间夹角分别对轴系振动角速度响应、传动精度和传动比的影响。通过实例对比分析了不同传动轴刚度和轴间夹角对串联轴系扭转振动影响。研究结果对用于飞机上的十字万向节串联轴系中如何降低轴系质量、减小扭振具有指导意义。  
        关键词：动力学;十字轴万向节;串联轴系;扭转振动   
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        更新时间：2025-04-03

      • 一种新型五自由度并联机床的概念设计与运动分析

        王海东, 韩玉, 杨炳恒
        2011, 35(8): 68-71. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.002
        摘要：根据螺旋理论系统分析了恰约束主动支链PRPaU的运动特点,在此基础上提出了一种能实现三维移动和二维转动的4-PSS/PRPaU并联机床。利用坐标变换法建立了该并联机床的位置和速度解析方程,并推导出了机床的正、逆雅克比矩阵。  
        关键词：螺旋理论;并联机床;雅克比矩阵   
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        更新时间：2025-04-03

      • 抽油机驴头设计中的载荷分析

        李美求, 周思柱, 王宏丽
        2011, 35(8): 72-74. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.001
        摘要：通过对游梁抽油机驴头载荷分析,阐述了驴头现有设计中载荷选取存在的不足;鉴于有限宽度轴径油膜应力分布规律及绳轮机构受力分析方法,建立了合理的力学模型,推导出驴头和吊绳接触面载荷分布函数;运用有限元方法,分析了在两种不同分布载荷作用时驴头及相关部件设计的差异。实例计算及有限元分析表明,以余弦分布载荷计算与实际更为接近,确保了设计中的合理性。  
        关键词：驴头;载荷分布;抽油机;油膜应力   
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        更新时间：2025-04-03

      • 基于ANSYS的金属齿轮与塑料齿轮固有振动特性的对比分析

        安娟, 潘宏侠, 周云峰
        2011, 35(8): 75-77. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.017
        摘要：用ANSYS软件建立齿轮有限元模型,对其进行模态分析,分别得到塑料齿轮与钢质齿轮模态的固有频率和振型图,进行对比分析。得到的结论为齿轮的动态设计和齿轮结构相关设备的故障诊断提供了依据。  
        关键词：塑料齿轮;钢质齿轮;模态分析;振动特性   
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        更新时间：2025-04-03

      • 基于伪刚体模型的柔性铰链机构自由度分析

        辛礼兵
        2011, 35(8): 78-80. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.018
        摘要：柔性机构经过20多年的发展,已成为现代机构学中的重要分支,并在精密工程、机器人等领域得到了广泛应用。柔性机构是一种利用材料的弹性变形来传递运动、力或能量的新型机构。由于柔性元素的引入,柔性机构中构件和运动副数目往往无法严格区分,导致其自由度和刚体机构的自由度不同,甚至带有一定的模糊性。基于伪刚体模型,给出了柔性机构的两种自由度定义和相关推论,进而分析了柔性铰链机构自由度的计算方法。  
        关键词：自由度;伪刚体模型;柔性机构;柔性铰链   
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        更新时间：2025-04-03

      • 基于ANSYS的485Q型连杆动态特性分析

        王晓云, 罗丹, 任耿鑫
        2011, 35(8): 81-84. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.019
        摘要：以485Q柴油机连杆为研究对象,采用有限元方法结合模态分析基本理论,对连杆进行了动态特性分析,得到了连杆的固有频率和振型。分析结果表明,连杆在工作过程中承受各种弯曲振动并带有扭转,而杆身靠近小头部位为连杆设计的薄弱环节,易产生疲劳损坏。最后对连杆进行了谐响应分析,得到了连杆工作过程中位移随时间变化的历程图,找到了连杆易发生共振的区域,为设计高性能连杆提供了一定的理论依据,同时为降低高速发动机振动和噪声提供了参考。  
        关键词：连杆;模态分析理论;固有频率;谐响应;动态特性分析   
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        更新时间：2025-04-03

        开发应用

      • 锥椭球反光镜加工与检测原理与应用

        赵文辉, 段振云, 何龙, 任仲伟
        2011, 35(8): 85-87+90. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.024
        摘要：二次曲线回转形成的曲面在工程实践中应用广泛。针对高精度的硼硅玻璃锥椭球曲面加工,研究了加工方法和设备,提出了基于宏程序B的数控磨削方法。在允差范围内,加工中的坐标按照轴截面曲线的方程计算,刀具按照轴截面曲线运动,加工出曲面。通过设置机床参数,定义新的固定循环,只用一个指令就可以加工各种规格的同类型锥椭球面。用曲面三角形自适应测量方法在三坐标测量机上对加工后的锥椭球面进行了检测,与理论曲线进行了比较,分析得到反射面法线方向的误差在0.025mm以内。除了椭球面,其它轴截面可以用方程表示的回转体及其变形,都可以用本方法来加工和检测。  
        关键词：锥椭球;宏程序B;曲线偏置;变换矩阵;误差分析   
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        更新时间：2025-04-03
      • 马福文, 杨敬伟, 杨勤
        2011, 35(8): 88-90. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.020
        摘要：介绍了一种行星轮内孔与行星轴直接配合的新型行星传动装置的设计。该新型行星传动装置,行星轴兼具轴和轴承的功能,减小行星传动体积,有效提高行星传动功率体积比,适用于低速、重载、尺寸受限的煤矿机械行星传动中。  
        关键词：行星轮内孔与行星轴直接配合;行星传动;材料;润滑   
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        更新时间：2025-04-03

      • 机构设计与优化在小家电中的应用研究

        朱秀娟
        2011, 35(8): 91-93+84. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.026
        摘要：以半自动咖啡机、曲奇机等多种典型小家电产品机构设计为例,针对小家电产品中机构创新设计思维方式进行了提炼,包括机构的串联组合、并联组合、平行设计等,并对相应的零件结构的改进进行了示例讲解。以曲奇机设计为例,对应用最广泛的齿轮传动利用对偶原理,将高度非线性问题转变为具有线性约束的最优化问题求解,简洁方便,避免采用数值迭代计算的麻烦,获得最佳的基本参数。  
        关键词：小家电;机构设计;参数优化;应用   
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        更新时间：2025-04-03

      • 同步带传动在离心机配平系统中的应用与研究

        李心耀, 洪建忠, 蒋春梅, 陈磊
        2011, 35(8): 94-96. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.021
        摘要：为了实现综合环境试验离心机的精确配平,设计了同步带传动来实现配重块在两根拉力带上的同步移动。同步带传动由电机—减速器、梯形齿同步带、小带轮、大带轮和张紧轮等组成。分析了同步带传动的压轴力和力矩传递状况,研究了同步带的传动精度。结果表明:同步带传动能实现离心机配平系统的平稳、精确调整。  
        关键词：离心机;配平;梯形齿同步带;传动   
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        更新时间：2025-04-03

      • 《机械传动》征稿简章

        2011, 35(8): 97. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2011.08.022
        摘要：<正>《机械传动》杂志创刊于1977年（原名齿轮）,由中国机械工业联合会主管,郑州机械研究所、中国机械工程学会、中国齿轮专业协会共同主办,中国机械工程学会机械传动分会协办。本刊是中文核心期刊,中国科技核心期刊,中国科学引文数据库和中国学术期刊综合评价数据库统计源期刊,中国期刊网、中国学术期刊（光盘版）入编期刊,中国期刊全文数据库收录期刊,中国核心期刊（遴选）数据库收录期刊。  
          
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        更新时间：2025-04-03
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