最新刊期
      2015 年 第 3 期

        理论研究

      • 邓静,邓效忠,谢君军,蒋闯,耿龙龙
        2015, 39(3): 1-4. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.001
        摘要：介绍了YK2260X数控铣齿机的结构创新要点。推导了数控弧齿铣齿机变性法加工准双曲面齿轮各轴运动的表达式,确定了参考点对刀位置、起始加工位置、终止加工位置的坐标,介绍了数控弧齿铣齿机编程的流程。在YK2260X数控弧齿铣齿机上对一种汽车驱动桥的准双曲面齿轮进行了切齿试验,结果表明,四轴联动数控弧齿铣齿机内置变性法切齿加工软件,可以用HFM法加工准双曲面齿轮小轮,所加工的齿轮接触区良好,能够满足设计要求。  
        关键词：准双曲面齿轮;数控铣齿机;结构创新;变性法;驱动软件   
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        发布时间：2022-10-20
      • 蔡香伟,方宗德
        2015, 39(3): 5-8. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.002
        摘要：研究了弧齿锥齿轮小轮机床加工参数反求的算法实现问题。推导了变性法加工的弧齿锥齿轮小轮齿面方程,建立了理论齿面向目标齿面逼近的最小二乘法优化模型,采用基于置信域策略的Levenberg-Larquardt迭代算法反求小轮的机床加工参数,并与广义逆矩阵法、截断奇异值分解法进行了比较。以小轮的某种修形齿面为例,3种算法识别的齿面与目标齿面的残余偏差平法和分别为1.472 3×10-3 mm2、8.296 9×10-4 mm2、1.499 3×10-5 mm2。结果表明,相对于前两种识别算法,采用基于置信域策略的Levenberg-Marquardt迭代算法可以大大提高齿面逼近的精度。该迭代算法为弧齿锥齿轮的齿面误差修正技术及齿面主动修形设计提供了应用基础。  
        关键词：弧齿锥齿轮;机床调整参数;齿面逼近;Levernberg-Marquardt算法   
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        发布时间：2022-10-20
      • 周静,明兴祖
        2015, 39(3): 9-14. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.003
        摘要：弧齿锥齿轮齿面残余应力是磨削条件下各种因素综合作用而产生的。建立了影响磨削残余应力的磨削基本参数、磨削热和磨削力的数学模型。在有限元3D单齿模型基础上,进行了弧齿锥齿轮磨削残余应力的有限元仿真与分析,并试验验证了此方法是可行的。结果表明:残余压应力呈现在弧齿锥齿轮齿面上,而残余拉应力在齿内;磨削残余应力与磨削深度、砂轮速度、展成速度、磨削液有关;磨削残余应力的降低能有效地预防磨削裂纹。  
        关键词：弧齿锥齿轮;磨削;残余应力;有限元分析;磨削裂纹   
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        发布时间：2022-10-20
      • 尚仕波,王洪磊,袁华
        2015, 39(3): 15-17. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.008
        摘要：针对50t级箕斗装载用板式定量输送机对装载速度的要求,为提高链传动装置在1.2m/s速度下重载运行的可靠性,对链轮齿数z、链条节距p与链条许用速度v的参数组合进行优化求解。本文提出了一种链传动许用速度的预测方法,根据GB/T 5269-1985中已有的小节距链参数,采用MATLAB软件进行数据拟合确定齿数的p-v关系理论公式和特性曲线,求解出大节距链条的许用速度。计算表明,p=200mm、z=12满足装载速度的要求,与TSUBAKI公司的许用速度图基本相符。研究结果为课题样机的设计和订货提供了理论依据,可为大型输送链的参数选取提供参考。  
        关键词：板式定量输送机;链传动;许用速度;数据预测   
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      • 周波,侯力,魏永峭,李波
        2015, 39(3): 18-22. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.009
        摘要：圆弧齿线圆柱齿轮具有承载能力高、接触强度大、传动平稳等优点,但也存在齿面磨损、点蚀、胶合等失效形式,这主要是由于润滑不良造成的,因此保证其良好的润滑性能十分关键。分析圆弧齿线圆柱齿轮的啮合接触过程,简化其接触模型,并基于弹流润滑理论建立了圆弧齿线圆柱齿轮等温弹流润滑的物理模型及数学模型。通过直接迭代法和Fortran语言编程进行数值求解,得到其油膜特性曲线,并分析比较了卷吸速度、载荷以及润滑油黏度对油膜压力和膜厚的影响。结果显示,卷吸速度是影响膜厚最重要的因素,润滑油黏度对油膜压力和膜厚都有着重要的影响,载荷的影响程度则相对较小。此外,用膜厚比判断齿轮润滑状态,在进行圆弧齿线圆柱齿轮设计时,使其尽量接近完全弹流润滑状态。  
        关键词：圆弧齿线圆柱齿轮;线接;弹流润滑;油膜压力;油膜厚度   
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      • 高洪波,李允公,于良会,刘杰
        2015, 39(3): 23-26. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.010
        摘要：齿侧间隙会引发齿间啮合冲击,影响齿轮传动的平稳性和可靠性。为了对故障冲击成分进行提取,提出了基于Gammatone滤波器组的特征提取方法。该方法借鉴听觉系统复杂语音信号识别过程中耳蜗基底膜的信号处理思想,采用与基底膜冲击响应、幅频特性相似的Gammatone滤波器组模型对齿轮系统故障信号进行时频分析,进而提取冲击特征。研究结果表明:Gammatone滤波器组具有对齿轮系统的非平稳瞬变振动信号进行时频分析的功能,该方法能够有效提取由于齿侧间隙引起的啮合冲击故障特征。  
        关键词：Gammatone滤波器组;特征提取;冲击响应;齿轮系统;齿侧间隙   
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      • 姜浩,于松周
        2015, 39(3): 27-30. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.043
        摘要：多质量弹性扭转系统具有速度波动大、振动时间长的特点。通过对多质量弹性扭转系统分析,建立该系统的状态空间参数模型,利用Simulink Parameter Estimation Toolbox进行模型参数估计;采用动态矩阵控制算法进行速度控制,利用Simulink Coder将控制器转化为PLC的可执行C代码,经Automation Studio编译后下载到X20PLC中对实际对象进行控制。通过仿真及实际系统测试表明,系统模型较准确,动态矩阵算法控制系统的动态性能优于串级PID算法的动态性能。  
        关键词：多质量弹性扭转系统;动态矩阵控制;MPC工具箱;Simulink-Coder   
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      • 肖涵,吕勇
        2015, 39(3): 31-35. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.011
        摘要：采用递归图对齿轮振动信号进行研究,发现不同状态下的齿轮振动信号递归图存在明显差异,分析了这些递归图所表征的传动系统动力学特征。将递归图看作一幅能反映齿轮状态信息的二值图像,用递归率、确定率、层流率、递归时间等递归特征量对该二值图像进行特征描述,分析了递归特征量所代表的系统动力学特征和对应的递归图像特征。采用滑动递归分析对递归图进行分析,以更好地刻画递归图局部特征。应用该方法结合高斯混合模型及最大贝叶斯分类器对采自实验台的齿轮振动信号进行故障分类实验,结果表明应用该特征提取方法可获得较高的故障识别率。  
        关键词：递归图;递归定量分析;二值图像;高斯混合模型;故障识别   
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      • 董宁,王优强,刘前,黄兴保
        2015, 39(3): 36-39. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.012
        摘要：利用考虑热效应的Reynolds方程,对水润滑条件下的飞龙轴承进行考虑热效应时的弹流润滑理论分析。通过数值模拟讨论载荷、转速和轴径对水润滑膜压力及膜厚的影响。结果表明:热效应对水润滑膜压力的影响几乎可以不计,而膜厚减小;随载荷增大,压力峰值有所增大,膜厚随载荷的增大而减小;随转速的增大压力峰值减小,而膜厚随转速的增大而增大;轴径的大小对压力的影响不明显,但随轴径的增大膜厚减小。  
        关键词：水润滑;飞龙轴承;热弹流润滑   
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      • 户艳
        2015, 39(3): 40-44. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.013
        摘要：针对目前机械臂传动系统设计制造成本较高,在一般简易场合使用局限等问题,给出一种基于滚子链传动的新型机械臂系统,并针对系统关键部件滚子链传动系统,通过运用多体动力学理论和拉格朗日方法,分析得到机械臂系统滚子链传动横向振动模态特性。研究结果表明:通过对比大行程滚子链传动与非滚子链传动机械臂运行特性,本模型所提出的具有制造成本较低新型机械臂系统方案可以较好地解决一般简易场合使用传统机械臂使用局限的问题;在理想轨迹下滚子链传动与非滚子链传动机械臂运行特性差异较小,满足一般对操作精度要求不高的机械臂使用要求;链传动横向振动各阶固有频率随着链长的增长而减小,传动速度对链传动横向振动影响较小,链条张力对链传动横向振动影响呈现线性变化关系,随着张力的增加固有频率也逐渐增加。  
        关键词：大行程机械臂;滚子链;传动特性   
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      • 张伯俊,王谦,郝允志
        2015, 39(3): 45-49. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.038
        摘要：安全系数法和滑移率法是汽车无级变速器夹紧力控制方法的两个极端。为了综合两者的优点,提出了基于动态安全系数的夹紧力控制方法。分析目标夹紧力影响因素和发动机转矩波动特性,根据传动系统发生转速突降时的发动机转矩变化趋势和变化范围来设定安全系数,论述了动态安全系数法的计算流程。对汽车由冰雪路面进入水泥路面的极端工况进行仿真,结果表明动态安全系数法能够保证转矩传递的可靠性。循环工况仿真结果表明,动态安全系数法使平均夹紧力降低约20%,实现节油约3%。  
        关键词：无级变速器;夹紧力;安全系数;控制   
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        设计计算

      • 刘永平,王鹏,县喜龙,张世一
        2015, 39(3): 50-52. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.014
        摘要：针对Pascal蜗线型齿轮齿廓设计的问题,根据非圆齿轮啮合原理,利用折算齿形法设计了Pascal蜗线型非圆齿轮的齿廓,并用Pro/E完成了Pascal蜗线型非圆齿轮的三维模型。讨论了齿根过渡曲线的生成,研究了一对Pascal蜗线型齿轮啮合的传动比特性;根据折算齿形法生成的渐开线齿廓有助于进一步研究Pascal蜗线型齿轮的线切割加工。  
        关键词：非圆齿轮;折算齿形法;Pascal蜗线   
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      • 赵韩,唐凯聪,黄康,孙迎波,沙发明
        2015, 39(3): 53-55. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.015
        摘要：运用三维CAD软件Pro/E建立了某型摆线齿轮泵三维几何模型,然后用Hypermesh对其进行网格划分,简化并导入ANSYS软件中,建立了有限元模型。利用ANSYS软件对摆线齿轮泵进行了模态分析,获得摆线齿轮泵的振型、固有频率和振型参与系数,确保在设计摆线齿轮泵时能够避免模型发生共振。分析结果表明摆线齿轮泵的结构设计合理,而且模态分析的结果可以为新产品的开发和结构优化设计提供重要的参考依据。  
        关键词：摆线齿轮泵;Pro/E;Hypermesh;ANSYS;模态分析   
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      • 刘广武,侯洪生,唐扬扬
        2015, 39(3): 56-61. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.016
        摘要：ZA型蜗轮蜗杆传动,其蜗轮齿面是复杂的蜗杆圆柱螺旋面的空间共轭曲面,蜗轮齿面数学方程描述复杂,参数化精确建模困难。依据蜗轮滚刀包络加工蜗轮齿面原理,协同运用CATIAV5平台的PDG、GSD、ASD、DMU SPA、DMU KIN 5个功能模块和knowledge工具,提出了用于ZA蜗轮齿面参数化精确数字建模的"以参控仿射曲线族为主导的多截面创成式复合构型方法",构建了拥有静、动态区域接触分析负反馈环节的主动可控参数化建模流程,为蜗轮蜗杆传动的高级CAE分析奠定了参数化精确3D数模基础。  
        关键词：CATIA;3D;蜗轮蜗杆;ZA;精确;参数化   
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      • 李统中,樊军,阿达依·谢尔亚孜旦
        2015, 39(3): 62-66. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.017
        摘要：弧齿锥齿轮的参数化建模对其数字化设计中后续的齿面接触分析（TCA）研究具有重要意义。从精确的球面渐开线弧齿锥齿轮齿形出发,利用球面渐开线原理求解了组成齿廓的各个部分曲线的参数化方程。结合Frenet标架在SWEEP曲面中的独特优势,提出了基于SWEEP的弧齿锥齿轮球面渐开线齿面建模方法。最后创建了由端面齿廓曲线通过SWEEP法形成的模型。通过算例验证:此方法能快速、精确完成弧齿锥齿轮的参数化建模过程,为弧齿锥齿轮的设计提供了新途径。  
        关键词：球面渐开线;Frenet;SWEEP;弧齿锥齿轮;建模   
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      • 韩萌,王昌明
        2015, 39(3): 67-69. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.018
        摘要：围绕少自由度并联机构对稳定与跟踪两种功能的实现,运用螺旋理论设计了一种2-SUP（U）并联机构,并对该机构的自由度进行分析。根据此并联结构的运动特点,利用闭环矢量运算法,借助Rodrigues参数对机构进行了运动学分析,推导位置逆解与速度逆解计算方法,并利用Matlab进行仿真,获取位置速度等特征曲线,为实现对此机构位置和速度的控制提供了理论基础。  
        关键词：并联机构;螺旋理论;运动学分析   
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      • 郝建军,刘云云,兰家水,熊锋
        2015, 39(3): 70-74. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.019
        摘要：针对目前的CVT液压控制系统能量消耗大、控制系统复杂、金属带的轴向偏斜限制变速比和传动能力等问题,设计了一种凸轮加压式CVT液压控制系统。该系统是由凸轮自动加压装置和闭式液压控制系统组成,凸轮加压装置自动地提供全部的夹紧力,液压控制系统提供辅助夹紧并控制传动比变化。设计的液压控制系统结构简单,省去了昂贵的换向阀,且减少了溢流损失,因此具有组成零部件少、节能环保、成本低廉的优点。介绍了系统的结构设计及工作原理,采用Matlab/Simulink软件对其进行仿真分析。仿真结果表明,这种凸轮加压式CVT液压控制系统具有动态响应快、稳定性能好等显著优点。  
        关键词：CVT;凸轮加压;仿真分析;动态特性   
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      • 李治鹏
        2015, 39(3): 75-78. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.020
        摘要：为了解决现有带传动系统设计与性能分析存在交互操作与可调节性等方面缺陷的问题,将BWD模式和ASP动态网页发布技术进行整合,以多条分层带传动为研究对象,运用MATLAB二次开发技术,构建针对多条分层带传动设计和性能分析系统,该系统中具有参数匹配、性能计算和分析模块。研究表明,所建立基于WEB理论的智能化带传动设计及分析系统设计方法及实现途径具有一定可行性,能够达到简化带传动设计流程和性能特性研究,提高设计效率的目的。  
        关键词：带传动;WEB理论;设计;分析   
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      • 张发民,李萌
        2015, 39(3): 79-81. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.021
        摘要：以空间啮合原理为基础,介绍了弧齿锥齿轮节锥面上齿线方程的推导过程,进而得到不同锥角锥面上的齿线方程表达式,结合球面渐开线方程式,利用Pro/E参数化建模软件,建立了某型车辆传动系统中一对弧齿锥齿轮的三维实体模型,并进行了装配、动态啮合过程中的干涉检验。通过对干涉区域的分析,提出了调整齿轮切向变位系数的方法,从而得到了理想的弧齿锥齿轮啮合副装配模型,为进一步的有限元分析提供了有利条件。  
        关键词：弧齿锥齿轮;Pro/E;建模;仿真   
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      • 杨军,冯治恒,罗诚,袁莎,卢再毅
        2015, 39(3): 82-85. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.022
        摘要：以弧齿锥齿轮的压力角、刀尖圆角半径、大小轮齿厚比等设计参数为优化对象,基于多体多自由度动力学方程以及混合润滑摩擦模型,对齿轮系统动态特性进行对比研究。综合考虑了系统的时变摩擦力、动态啮合力、传递误差以及齿侧间隙等非线性因素的影响,同时考虑到实际工作中齿轮啮合处于既有润滑油膜接触又有粗糙峰接触的混合弹流润滑状态。对系统动态响应进行求解,结果表明,相较于优化设计参数前,优化后的弧齿锥齿轮在动态啮合力及动态传递误差方面都具有更优的表现。最后,通过试验台架进行试验验证了研究结果的准确性。  
        关键词：弧齿锥齿轮;设计参数;动态啮合力;动态传递误差   
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        发布时间：2022-10-20
      • 宾朋,蒋刚,程乾
        2015, 39(3): 86-89. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.044
        摘要：针对制药厂提出的药盒夹持要求,提出一种新型欠驱动机械手的设计方案。该方案机械手采用气压驱动,并巧妙利用变自由度理论与机构死点理论,利用单个动力源实现对药盒的可靠夹取与提升等动作。在此基础上,通过结构分析与受力计算,完成对机械手的性能分析,并通过实物验证。结果表明,该机械手性能稳定、夹持力大、操控简单、能够满足设计要求。  
        关键词：机械手;欠驱动;机构死点;虚功原理   
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        发布时间：2022-10-20
      • 朱花,汪舟,夏再炎,周玮,蔡蓬勃
        2015, 39(3): 90-92. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.036
        摘要：设计了一款新型自动爬楼梯轮椅,可帮助残疾人上下楼梯以及平地行走。上下楼梯装置采用腿式结构,由机械脚和轮子交替支撑,模拟人上下楼梯的过程。设置了微调机构,可调节座椅角度,保持座椅始终水平。分析了上下楼梯过程中重心的变化,结果表明该轮椅设计制造合理,可作为残疾人士上下楼梯的代步工具。  
        关键词：爬梯轮椅;电动;换挡;重心分析;平面连杆机构   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张丹丹
        2015, 39(3): 93-96. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.045
        摘要：针对高压输电线路的塔架故障检修问题,设计了仿尺蠖运动的高压塔架攀爬机器人,该机器人携带有多种检测传感器并且前后安装两个摄像头,以适应复杂的塔架结构,实现从任意角度的抓卡动作。使用SolidWorks进行建模,并且在SolidWorks中做攀爬机器人运动分析和仿真。由于攀爬抓取机构在机器人攀爬过程中起着重要作用,在ANSYS Workbench中对其关键部位做结构静力学分析。  
        关键词：机器人;攀爬机器人;高压塔架检修   
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        发布时间：2022-10-20

        试验分析

      • 顾雯,杜力,冯俊,陈奎,魏东
        2015, 39(3): 97-101. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.023
        摘要：为了减小非同轴双输出脉冲发生机构输出角速度的脉动值,运用刚体动力学软件ADAMS进行参数化建模,并结合MATLAB进行数据分析,得到了双输出杆的速度、加速度的变化规律,以及机构平均输出角速度、脉动值及角速度突变量随曲柄长度变化的变化规律,通过实例仿真分析,验证了机构输出运动的一致性,曲柄调速的可调性;并得到了机构的脉动值随着曲柄长度增加而减小的变化规律。同时,分析了杆长OE和EF对机构双输出运动规律的影响,表明增加杆OE和EF的长度后,机构脉动值明显降低,为该脉冲发生机构的尺寸综合及优化提供了理论依据。  
        关键词：双输出脉冲发生机构;参数化建模;运动学;仿真分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王利华,张春友,吴晓强
        2015, 39(3): 102-105. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.024
        摘要：建立了盾构机刀盘四齿轮并联驱动系统的动力学方程,运用UG软件建立了该系统的三维模型,并利用ADAMS软件对该系统进行了动态仿真,分析了啮合阻尼、啮合刚度、齿侧间隙和主动齿轮布置方式等因素对齿轮副载荷均衡性的影响。研究表明,各个齿轮副啮合刚度和啮合阻尼相差越大,载荷分配就越不均匀;齿侧间隙在驱动载荷变化时对载荷均衡性影响较大;主动齿轮不同布置方式对传动系统的传动平稳性有较大影响。分析结果可为多齿轮并联驱动系统的设计与制造提供理论依据。  
        关键词：盾构机;多齿轮并联驱动;载荷均衡;齿轮动力学   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王彬权,张淳,杜笑天,苏伟
        2015, 39(3): 106-110. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.025
        摘要：针对工业平缝机高速化的要求,应用闭环矢量法、联立约束法对挑线刺布机构进行运动学和动力学建模,推导其运动学和动力学方程。利用Matlab/Simulink仿真得到机构的运动参数和运动副受力情况。对运动副作用力和惯性力分析,发现运动副受到周期力的作用,且力作用时间短,变化快,形成对运动副的冲击激励,易造成机体的振动和局部磨损。通过对机构的动态静力分析,为高速工业平缝机的进一步受力及振动优化提供了理论基础。  
        关键词：平缝机;挑线刺布机构;动力学分析;Matlab/simulink   
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        发布时间：2022-10-20
      • 高丽洁
        2015, 39(3): 111-115. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.039
        摘要：针对混合动力汽车传动系统的特点,综合考虑了电池系统的初始温度、电机的能量转换效率和发动机反拖力矩等限制因素,在MATLAB软件中建立了整车仿真模型,提出了一种基于制动强度分类的控制策略,并导入了奇瑞公司某车型的实验参数进行仿真验证。结果表明,在满足制动法规的要求下,中低强度制动时可以实现能量高效回收。  
        关键词：混合动力汽车传动系统;能量回收;再生制动   
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      • 马维金,张琳,张纪平,黄彬城,葛玉珉
        2015, 39(3): 116-119. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.026
        摘要：通过进行变速箱壳体振动模态试验,客观地分析了变速箱壳体的振动状态。采用DASP（Data Acquisition&Signal Processing）软件对HW25505TCL型铝合金变速箱壳体进行振动模态试验。利用特征系统实现（ERA）法进行模态参数辨识,并与复频域最小二乘法（PloyLSCF）法对比,得到可靠的14阶频率和阻尼,并由此进行振型分析。采用振型相关矩阵进行模态验证,通过与计算模态比较,证明两者的有效性和可靠性。将DASP应用变速箱壳体振动模态试验,不仅获得变速箱壳体高阶频率、阻尼及振型,还可解决类似壳体的振动问题,为进一步改进变速箱壳体的结构特性以及基于模态分析的变速箱壳体故障诊断等提供了理论依据。  
        关键词：变速箱壳体;模态试验;DASP软件;模态分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张增良
        2015, 39(3): 120-125. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.027
        摘要：针对湿式离合器执行机构非线性强、时间延时及控制精度较低等问题,以某汽车自动变速器中湿式离合器的执行机构为研究对象,结合湿式离合器工作特点及控制策略要求,建立一种湿式离合器执行机构电液控制模型,并通过Matlab/Simulink软件进行仿真。研究结果表明,在充电阶段,电动液压阀柱塞、离合器位移,离合器流量首先达到正向最大值,随后逐渐减小直至趋于稳定;在放电阶段,电动液压阀柱塞、离合器位移,离合器流量首先达到负向最大值,随后逐渐增大直至趋于稳定,此外其整体变化趋势与输入电流一致;不同时刻,平均延迟时间不同,延迟时间会降低控制系统的控制精度;不同控制器及预测控制策略对应控制精度不同。  
        关键词：湿式离合器;执行机构;电液控制;仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 徐赐军
        2015, 39(3): 126-128. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.041
        摘要：抓斗机滚筒是保证抓斗机安全有效工作的支撑连接件,具有局限的安装空间和复杂的载荷工况等特点。根据锚泊系统简化模型建立挖泥船的虚拟样机,构建滚筒的虚拟实验模型,并将抓斗机运动过程中的滚筒受力简化成接触约束,运用ADAMS动力学分析功能对传动滚筒进行静力学、动力学分析。将滚筒受力曲线拟合成分段函数,并在ANSYS中构建有限元模型,利用时域后处理分析滚筒的位移变形及应力分布。分析结果表明挖泥船抓斗机滚筒虚拟实验可以有效预测滚筒在抓斗机工作过程中的失效工况,为抓斗机滚筒结构优化设计及海上作业平台的机械结构分析提供可靠的仿真模型。  
        关键词：滚筒;虚拟实验;动力学分析;有限元分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 徐名涛,刘丰伟,郑雪,卢献忠,陈满意
        2015, 39(3): 129-131. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.007
        摘要：水冷齿轮箱是无料钟高炉炉顶设备的核心部件,其功能是驱动并控制布料溜槽旋转和倾动,以满足高炉不同的布料要求。以某高炉炉顶齿轮箱为研究对象,采用虚拟样机技术,开展高炉齿轮箱的动力学仿真研究。研究结果表明,水冷齿轮箱布料溜槽在高速旋转和低速旋转时溜槽外圈齿轮所受啮合力相对较小;当溜槽倾动运动时溜槽外圈齿轮所受的啮合力变得很大,其最大值是溜槽旋转运动时溜槽外圈齿轮所受啮合力的两倍,说明布料器在溜槽倾动运动时不是很稳定。  
        关键词：高炉;水冷齿轮箱;虚拟样机;力学仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 李夫忠,黄冠华,何鸿云
        2015, 39(3): 132-136. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.028
        摘要：为了分析黏滑振动时高速列车齿轮传动系统的扭转振动,考虑高速列车齿轮系统的时变啮合刚度和齿轮啮合误差,建立高速列车齿轮传动参数振动模型,分析了轮轨蠕滑率变化引起的齿轮传动系统扭转自激振动特性。结果表明,时变啮合刚度是齿轮传动系统发生谐波振动的主要原因,当蠕滑率超过最佳蠕滑率时,传动系统发生自激振动,系统响应出现稳定的极限环运动,自激振动不会改变系统振动主频,但使参数谐波振动更加明显,从而导致系统振动更为剧烈。  
        关键词：齿轮传动系统;参数振动;自激振动;蠕滑率   
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        发布时间：2022-10-20
      • 范椿林,邱晓波,单东升,王阳
        2015, 39(3): 137-140. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.037
        摘要：为研究齿侧间隙作用下小口径车载机关炮身管的振动响应情况,建立了含齿侧间隙的高低机简化模型,给出了接触碰撞力学模型的参数辨识方法。在ADAMS软件中将路面激励简化为作用在齿轮上的正弦位移信号对模型进行动力学仿真,对比分析了有无齿侧间隙作用下身管的振动响应频率、炮口的振动位移和速度变化情况。结果表明齿侧间隙作用下火炮发生多频变幅连续振荡,破坏了火炮的射弹初始条件,降低了火炮射击精度。  
        关键词：齿侧间隙;小口径车载机关炮;身管;振动响应;接触碰撞   
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        发布时间：2022-10-20
      • 庹前进
        2015, 39(3): 141-144. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.040
        摘要：针对载重汽车制造成本高以及行驶过程中油耗大等问题,根据有限元理论,对载重车驱动后桥桥壳进行轻量化设计,并将轻量化计算结果导入有限元分析软件,研究桥壳优化前后在最大载荷不平路面行驶工况下应力变形、安全系数变化情况。研究结果表明:桥壳厚度在尺寸优化后,轮边部位、板簧座到桥芯过渡区域及桥芯区域桥壳厚度整体呈现下降趋势,轮边到板簧过渡区域桥壳厚度基本保持不变;桥壳厚度在尺寸优化后,体积由初始值0.043m3,下降至0.034 3m3;尺寸优化后桥壳应力变形、安全系数均与优化前差异较小,表明轻量化桥壳满足使用要求。  
        关键词：驱动桥壳;有限元;轻量化;可靠性   
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        发布时间：2022-10-20
      • 程启云,曹广斌,韩世成,蒋树义,陈中祥
        2015, 39(3): 145-148. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.029
        摘要：链传动由于其传动可靠、结构简单,在农业机械中获得广泛应用。在工厂化水产养殖中应用的链斗式过滤装置中,作为链传动中关键零件,链轮受到工作环境恶劣、复杂载荷等因素影响,齿根磨损严重而失效。为增加链轮寿命、减少应力集中,利用Pro/E平台建立链轮的三维模型,并应用Pro/E Mechanica进行动力学分析,进行链轮设计的结构优化,在减轻其重量的同时,使链轮受力基本均匀,减少应力集中和变形。通过对链轮做全局敏感度分析表明:齿顶圆弧半径的增加削弱了最大应力的增长;最大应力随凸缘直径的增加而减小。最后以质量最小为目标函数对两个重要参数在合理范围内进行优化得到的最佳设计:当齿顶圆弧直径与凸缘直径分别为14mm、54.952 3mm时,模型质量最小为3.408kg,模型的质量减少了4.48%。  
        关键词：Pro/E Mechanica;动力学分析;敏感度分析;优化设计   
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        发布时间：2022-10-20
      • 朱永祥
        2015, 39(3): 149-152. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.030
        摘要：为了进一步对船用湿式多片式离合器的接合特性进行准确分析以及为后续船用离合器优化设计奠定基础,以船用湿式离合器作为研究对象,在等温设计的基础上,通过对接合过程最优压力进行确定和对传统压力分布模型进行改进,得到一种针对湿式多片式船用离合器接合特性的计算方法。分析结果表明:基于最优压力条件下湿式多片离合器主、从动盘角速度达到速度相同时所需时间明显小于线性压力作用,期间产生的滑磨功明显小于线性压力条件产生的滑磨功;采用不同压力分布得到的湿式离合器接合操作力变化存在差异,且修正后的接合操作力始终小于传统模型,接合操作力与接合压力为线性关系;实际湿式离合器有效半径与接合压力之间不存在直接联系,但在计算过程中发现新型压力分布模型始终大于传统模型。  
        关键词：湿式多片;船用离合器;改进;接合特性   
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        发布时间：2022-10-20

        开发应用

      • 韩青,李天成
        2015, 39(3): 153-157. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.031
        摘要：传统平面机构自由度计算公式缺乏考虑公共约束、虚约束和局部自由度,难以通用于平面机构自由度计算,且机构增减构件后需重新求解。基于构件对于机构输入和输出运动关系的实效性影响,建立一种新型平面机构自由度通用计算公式。研究了虚约束、公共约束、局部自由度与机构自由度代数关系,定义平面机构有效构件、有效环路、广义高副概念等作为公式变量。新公式不需考虑低副和复合铰链,可以直接套用各类平面机构,克服了传统公式存在的不足。同时,新公式基于机构有效闭环划分,明确机构的基本组成单元——构件对其自由度影响,能够有效解决平面机构变形后自由度计算问题,避免重复查算。实例对比说明了新公式的简便性和正确性,且可以应用于传统公式失效或不易求解的平面机构。  
        关键词：自由度计算;平面机构;虚约束;公共约束;局部自由度   
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        发布时间：2022-10-20
      • 曾红,杨林,陈燕燕,王延忠
        2015, 39(3): 158-161. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.004
        摘要：基于VERICUT对弧齿锥齿轮进行数控加工仿真以及虚拟测量。首先,介绍了传统机床的坐标转换原理以及数控加工原理,接着利用VERICUT对弧齿锥齿轮锥的大轮进行了切齿仿真;其次,通过UG软件以及生成的齿面点坐标进行了逆向三维建模;最后,将仿真的切齿模型与UG的设计模型进行测量对比,验证数控加工方法的可行性,同时也为齿轮的实际数控加工提供捷径,大大缩短了从设计到生产的周期,从而提高了弧齿锥齿轮的生产效率。  
        关键词：弧齿锥齿轮;VERICUT;数控加工仿真;虚拟测量   
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        发布时间：2022-10-20
      • 陈锡侯,官云丽,王阳阳,练俊君
        2015, 39(3): 162-165. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.005
        摘要：针对现有测量方法存在的问题,基于测量状态与加工状态一致的检测原理,设计了环面蜗杆精度测量原理。通过设置自动标定程序和高精密时栅转台使系统自动建立三维空间的测量坐标系,并利用坐标旋转法测得测头的回转半径。采用随动控制方式来测量环面蜗杆各齿面的点在测量坐标系中的坐标值,从而得到环面蜗杆的精度。系统采用金字塔式的结构使系统更稳定、可靠性强。通过实验,验证了本方案的可行性,测得环面蜗杆螺旋线的误差为±4μm。对系统进行等精度重复性实验,系统的极差为0.9μm,方差分析说明各测量点的误差值无显著差异。  
        关键词：螺旋线;三坐标;时栅转台   
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        发布时间：2022-10-20
      • 吕金涛,石成江
        2015, 39(3): 166-168. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.032
        摘要：采用周转轮系对差动轮系进行封闭,使此类轮系具有效率高、传动功率大、传动比范围广且结构紧凑等特点。其周转轮系均采用齿轮传动形式,采用链条、链轮代替部分齿轮实现周转轮系功能,设计了一种齿轮/链条混合传动行星减速器。在周转轮系传动比的理论计算方法基础之上,推导出齿轮/链条混合传动行星减速器传动比的计算公式。根据图解法来绘制齿轮/链条混合传动行星减速器的功率流简图,通过简图对该传动系统进行功率流向分析,并进行了传动效率计算。  
        关键词：周转轮系;传动比;传动效率;齿轮/链条   
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        发布时间：2022-10-20
      • 赵涛,姜国平
        2015, 39(3): 169-172. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.033
        摘要：链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力的,是现代机械制造行业中最重要的传动方式之一,其中滚子链应用的最多。由于链传动是一种扰性运动,其装配关系和运动特征比较复杂。采用了Creo2.0软件以单排滚子链为例对单个链节进行建模、装配,通过引导曲线导入全部链节进行装配,并对其进行运动仿真,为现代机械设计中链传动的参数化建模及运动仿真提供参考。  
        关键词：Creo2.0链传动;参数化建模;运动仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 毕辛,张坤,贾豹
        2015, 39(3): 173-176. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.034
        摘要：针对连轧机主传动弧齿锥齿轮与圆柱斜齿轮组合减速机第一级锥齿轮副系失效,对其进行转矩测试和振动信号测试,以及部分零件的有限元分析,结合组合减速机第一级弧齿锥齿轮剥离断裂的实例阐述其失效的原因及采取对策。  
        关键词：弧齿锥齿轮;测试;分析;对策   
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        发布时间：2022-10-20
      • 邹俊伟,朱美玲
        2015, 39(3): 177-178. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.006
        摘要：先对风电齿轮箱行星轮柔性销轴组件结构、配合关系进行了较深入的分析,再确认影响行星轮柔性销轴装配因素变量,通过实验提取变量数据,得出行星架上行星轮销轴孔温升与尺寸变量的关系曲线及函数关系,发现了柔性销轴套筒与定位环恢复常温后间隙和预调间隙、组合瞬间间隙3个变量之间规律,最后通过模拟实验及最终装配结果验证了前述行星轮柔性销轴组件装配工艺研究方案。  
        关键词：风电齿轮箱;柔性销轴;齿轮传动;行星轮轴   
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        发布时间：2022-10-20
      • 杨仲春,罗园
        2015, 39(3): 179-180. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.035
        摘要：轴承的合理配置不仅影响着齿轮箱内部结构和箱体使用寿命,也决定着轴承本身的使用寿命。结合湘钢一高线12V齿轮箱轴承现场使用经常出现的问题进行分析,提出改进优化方案并实施,得到很好的效果。  
        关键词：轴承配置;失效;轴向力   
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        发布时间：2022-10-20

        综述

      • 陈超,赵升吨,崔敏超,蔡后勇,李雪
        2015, 39(3): 181-186. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.03.042
        摘要：首先介绍了电动缸的特点及性能要求,并列举了部分电动缸的应用场合。又从国外和国内两方面对电动缸的研究现状进行了介绍,并阐述了目前电动缸的常见结构。最后,对电动缸的发展趋势进行了展望。  
        关键词：机械传动;电动缸;结构;智能化   
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        发布时间：2022-10-20
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