最新刊期
      2015 年 第 7 期

        综述

      • 刘更,付晓军,马尚君,佟瑞庭
        2015, 39(7): 1-5. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.001
        摘要：行星滚柱丝杠副具有承载能力大、传动精度高以及环境适应性好等特点,已在工程领域得到广泛应用。目前关于行星滚柱丝杠副的研究主要涉及设计参数匹配、运动学分析、静刚度计算、摩擦力矩及效率计算和加工制造等方面,而针对行星滚柱丝杠副啮合原理的研究却不多见。本文根据行星滚柱丝杠副的结构组成对其啮合特征进行了描述,总结分析了现有行星滚柱丝杠副啮合原理研究成果,并在此基础上对行星滚柱丝杠副啮合原理研究方向进行了展望。  
        关键词：行星滚柱丝杠副;螺旋曲面;啮合原理;啮合方程   
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        发布时间：2022-10-20

        理论研究

      • 苏建新,邓效忠,任小中,魏冰阳,徐增军
        2015, 39(7): 6-10. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.002
        摘要：将内斜齿轮传动副的外斜齿轮分别进行齿形、齿向修形,实现内斜齿轮的点接触。建立内斜齿轮副的传动坐标系,推导内斜齿轮和修形外斜齿轮的齿面方程,根据啮合理论建立非线性啮合方程组。计算内斜齿轮副参考点处的相对速度和法向量,通过牛顿迭代法得到了非线性啮合方程组的数值解,代入啮合方程组得到了传动误差、轮齿接触迹线和接触椭圆,从而实现了对点接触内斜齿轮副的啮合仿真。  
        关键词：内斜齿轮;齿面;修正;啮合;仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王中双,陶洋洋,刘尚,陈集
        2015, 39(7): 11-15. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.003
        摘要：为提高复杂空间机器人系统动态静力分析的效率及可靠性,提出了相应的向量键合图法。根据运动约束条件,建立了空间球铰及棱柱铰的向量键合图模型。在此基础上,建立了3SPS+1PS型并联机器人向量键合图模型。针对微分因果关系及非线性结型结构给空间机器人机构自动建模与动态静力分析所带来的代数困难,提出了有效的增广方法。应用相应的算法,实现了3SPS+1PS型并联机器人系统计算机自动建模与动态静力分析,由此说明了所述方法的有效性。  
        关键词：并联机器人;动态静力分析;向量键合图;因果关系;键合图增广;铰约束   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王亮亮,彭金栓,邵毅明
        2015, 39(7): 16-19. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.004
        摘要：针对现有的多学科可靠性分析方法只进行系统级优化,使系统级优化器的工作负担过重、求解效率低下的问题,提出了一种基于逆可靠性策略（Inverse Reliability Strategy,IRS）的多学科遗传协同（Collaborative Optimization Based On Genetic Algorithm,GA-CO）可靠性分析方法（IRS-GA-CO）。该方法将IRS方法与多学科协同优化算法结合进行复杂系统工程可靠性分析。同时,采用遗传算法求解系统级可靠性优化问题,克服多学科协同优化算法中拉格朗日乘子不存在的缺陷。在IRS-GACO方法中所有的学科能够独立的进行优化,这样不仅解除了所有学科之间的耦合,提高了搜索最大可能点（Most Probable Point,MPP）的效率,而且学科级能进行优化,系统级优化器的负担可显著地降低。通过一个数学算例和齿轮减速器多学科可靠性分析的工程例子证明了文中提出方法的效率和精度,这个优点在大规模的复杂工程系统的设计中能够更好地体现出来。  
        关键词：多学科协同优化;逆可靠性策略;可靠性分析;遗传算法;齿轮减速箱   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张海燕,侯力,魏永峭,贺林莉,李波
        2015, 39(7): 20-22. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.005
        摘要：在分析理想圆弧齿线圆柱齿轮啮合原理及齿面方程的基础上,推导出变位后圆弧齿线圆柱齿轮的齿面方程;基于UG实现对变位圆弧齿线圆柱齿轮副的建模;借助AWE对不同变位系数下的齿轮接触应力进行比较分析,得出接触应力随变位系数的变化曲线。分析结果表明,随着变位系数的增大,接触应力随之减小,当变位系数超过0.2后接触应力减小趋势基本保持不变,该结果也为变位圆弧齿线圆柱齿轮的设计提供了理论依据。  
        关键词：圆弧齿线圆柱齿轮;变位;建模;ANSYS Workbench（AWE）   
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        发布时间：2022-10-20
      • 杨新桦,马亚亚,叶明,蒋强
        2015, 39(7): 23-26. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.006
        摘要：搭建了金属带式无级变速器传动系统的数学模型,并通过实例仿真分析了CVT速比变化特性对车辆加速度的影响。研究结果证明,CVT速比变化率能够在一定程度上影响车辆加速度,应当根据速比变化的方向适当地控制速比变化率。该项研究工作为CVT速比变化率的控制策略提供了理论上的依据和方法。  
        关键词：CVT;速比控制;加速度;仿真;速比变化率   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王良文,李群涛,李洪鹏,娄振委,张磊,宋小伟
        2015, 39(7): 27-29. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.007
        摘要：在SS型施工升降机平层锁定机构中,开发了一种可变杆长的空间RSSR机构,通过串联平面正弦机构实现升降机平层锁定。该机构可依据升降机吊笼开门角度的大小,通过调整RSSR机构的杆长,保证吊笼门在不同的开门角度下,其正弦机构输出构件的位移量基本保持不变,实现平层机构的可靠工作。介绍了该装置的结构,建立了该组合机构的运动模型,给出了相关的设计计算过程,并结合实例进行了说明。研究工作为同类产品的开发提供可靠参考。  
        关键词：施工升降机;平层机构;变杆长;RSSR机构;正弦机构   
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        发布时间：2022-10-20
      • 田德云,宋爱平,张益汉,沈宇涵
        2015, 39(7): 30-33. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.008
        摘要：提出了一种新型齿轮——双向弧线圆柱齿轮,该齿轮齿线为圆弧,增加了齿轮的抗弯强度,消除了齿轮传动的轴向力;齿轮在啮合过程中,其接触为凸曲面与凹曲面的接触传动,增加了齿轮的承载能力,降低了齿面的磨损,提高了齿轮的寿命。重点对该齿轮副的啮合特性进行研究,推导出了其轮廓曲线方程、齿面方程和传动比。得出该齿轮副具有传动比恒定、传动平稳的优点。  
        关键词：双向弧线;承载力;齿线;啮合线;传动比   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王艳宜,谭青
        2015, 39(7): 34-37. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.009
        摘要：谐波齿轮的齿廓对谐波传动装置性能具有显著影响,为提高谐波传动性能,以渐开线齿廓谐波传动为研究对象,基于谐波传动包络啮合理论设计谐波传动共轭齿廓,分析其共轭区域、共轭齿廓,并对其装配啮合状态、运动轨迹进行仿真分析。研究结果表明,渐开线齿廓谐波传动存在两个啮合区域,两条共轭齿廓,啮合区域一为有效啮合区域,啮合一区齿廓为有效刚轮齿廓,设计的渐开线齿廓谐波传动啮合良好,且具有尖点啮合、啮合齿数多、传动比大,为谐波传动设计和研究提供一定参考。  
        关键词：谐波传动;渐开线;设计;啮合分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 徐宏海,王文涛,刘学翱,冯玉宾
        2015, 39(7): 38-41. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.010
        摘要：根据RV减速器的传动原理和工作方式,基于行星齿轮传动比计算的转化机构法和轴承滚动体纯滚动假设,导出了RV减速器各工作频率的通用理论计算公式;并以RV-40E减速器为例,采用ADAMS软件进行仿真验算。结果表明,理论公式计算值与仿真值的最大误差为4.19%;曲拐轴承滚动体自转转速较高,增大曲拐轴承滚动体直径,可有效降低其自转转速,有利于提高寿命。研究结果为RV减速器各传动零件和滚动轴承部件旋转频率的计算提供了一种通用、快捷和有效的计算方法。  
        关键词：RV减速器;工作频率;Adams仿真;摆线针轮行星传动   
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        发布时间：2022-10-20
      • 夏瑞花,吴董军
        2015, 39(7): 42-46. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.011
        摘要：为了降低汽车起重机在行驶和回转阶段的能量耗散,提高汽车起重机的节能水平,将制动过程与回转过程能量作为系统能量回收对象,建立一种多目标新型汽车起重机系统能量回收装置,研究汽车起重机系统能量回收装置结构设计、能量回收流程和策略,对各目标过程能量回收性能进行计算,最后通过实际参数进行实际验证。  
        关键词：能量回收;汽车起重机;多目标   
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        发布时间：2022-10-20
      • 徐靖,邓子龙,郑东志
        2015, 39(7): 47-52. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.012
        摘要：根据6-PTRT并联机器人的机构及约束特点,建立运动学位置反解方程组,并以此为基础建立运动学位置正解方程组。通过对并联机构的深入研究,利用机构本身特点将位置正解方程组由6维降为3维,将解3维非线性方程组转化为求解最优化问题,利用粒子群算法计算出运动学位置正解。由仿真及验算,验证了数学模型的正确性。此方法具有高效、易收敛、不依赖初值等特点,为6-PTRT并联机器人的实时控制提供了理论基础。  
        关键词：6-PTRT并联机器人;位置正解;方程组降维;粒子群算法   
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        发布时间：2022-10-20

        设计计算

      • 董惠敏,夏永,李亚美,于天龙,王德伦,邱峻
        2015, 39(7): 53-58. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.013
        摘要：超大兆瓦级风电增速齿轮箱的均载设计是提高功率密度的有效方法之一。针对最新研发的8MW海上风力发电增速齿轮箱,采用差动轮系与定轴轮系复合的功率分流新构型,并对其进行均载设计,以期更有效地提高其功率密度。为了缩短研发周期和节约成本,应用ADAMS软件,对初始设计建立了刚柔耦合动力学模型。将其作为功能化虚拟样机,进行真实动力学仿真,通过提取ADAMS仿真结果中的多个行星轮和均布小齿轮上的啮合力数据,分析其承载特性。为了提高系统的行星轮和均布小齿轮的均载性能,提出定轴轮系的中心外齿轮与通过连接盘联接的差动轮系的内齿圈同时浮动均载设计方案,结果表明,系统均载性能得到有效提高。该研究为高功率密度的大兆瓦级风电齿轮箱的结构详细设计奠定了基础。  
        关键词：风电齿轮箱;ADAMS;刚柔耦合;动力学仿真;均载设计   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘晶晶,彭俊泉,刘新华
        2015, 39(7): 59-62. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.014
        摘要：设计了一种串并混联7-DOF仿人机械臂,并通过对并联机构进行运动学分析和D-H建模,建立了仿人机械臂正运动学的数学模型;运用MATLAB中的Robotics工具箱对仿人机械臂进行正运动学仿真,得到连续平滑的关节角度规划曲线和腕部笛卡尔空间轨迹。仿真结果表明,设计的仿人机械臂结构参数合理,为仿人机械臂的优化设计提供了依据。  
        关键词：仿人机械臂;串并混联7-DOF;正运动学分析;MATLAB仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘阳旭,罗善明,常雪峰
        2015, 39(7): 63-66. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.015
        摘要：建立了旋转凹模冷镦机弧面凸轮分度机构的数学模型,并结合实际应用情况设计了弧面凸轮分度机构参数,选取了弧面凸轮轮廓曲面运动规律。最后通过具体实例,使用Pro/E、Matlab对弧面凸轮工作轮廓面进行参数化建模,使用ADAMS建立弧面凸轮分度机构动力学模型,并对其运动性能进行了模拟仿真。研究表明,弧面凸轮分度机构作为旋转凹模冷镦机传动件在高速工况下运动平稳、停歇期定位精度达到36″。  
        关键词：弧面凸轮分度机构;机构设计;仿真分析;旋转凹模冷镦机   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王红云,曾祥坤,向英
        2015, 39(7): 67-70. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.016
        摘要：张紧器布置参数（包括张紧器安装位置和安装角）影响多楔带附件驱动（Serpentine Belt Accessory Drive,简称SBAD）系统动力性能。为控制SBAD系统振动,以张紧器布置参数为设计变量,以张紧器有效系数最大、带段横向振动幅值最小为目标建立多目标和单一目标两种优化模型。对一带轮SBAD系统进行优化,通过对比两种优化方案的优化结果和计算过程,指出引入权重系数的单一目标优化法的有效性。  
        关键词：多楔带附件驱动系统;张紧器;优化设计   
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        发布时间：2022-10-20
      • 莫海军,徐忠阳,张志明
        2015, 39(7): 71-74. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.017
        摘要：主要对齿轮强度设计在机械设计中容易忽视的问题进行探讨。研究了压应力对齿根弯曲应力的影响以及齿轮的失效、强度设计公式的历史沿革及现状,使设计人员在科研、生产或教学中了解我国目前有关齿轮强度设计的现状和来龙去脉。为从事齿轮设计研究或教学提供有益的参考材料,也有助于设计人员或学生加深对齿轮设计的理解及提高齿轮设计的水平。  
        关键词：齿轮强度设计;来源及现状;压应力对齿根弯曲强度的影响   
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        发布时间：2022-10-20
      • 贡林欢,左健民
        2015, 39(7): 75-78. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.018
        摘要：现有文献对RV传动的误差分析有了一定的研究,但是对RV减速器公差设计的一般方法研究较少,为此提出一种RV减速器公差设计的方法——权重法。建立由设计参数输入误差引起回差的数学模型,介绍了敏感度权系数和尺寸权系数的确定方法,采用权重法设计了RV-20E型减速器,理论分析和试制试验都满足设计要求。该方法对RV减速器公差设计有一定的指导意义。  
        关键词：RV;减速器;权重;公差设计   
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        发布时间：2022-10-20
      • 秦慧斌,郑智贞,刘玉龙,王敏,王凯
        2015, 39(7): 79-82. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.019
        摘要：基于螃蟹的结构特性,运用仿生学原理设计了一款由八只足和两只钳螯组成的仿生螃蟹机器人。控制行走步进电机驱动齿轮曲柄摇杆机构实现螃蟹机器人的横向行走、转向等基本动作,控制升降步进电机驱动齿轮齿条机构实现钳螯的升降,控制摆动舵机实现钳螯的左右摆动,控制抓取舵机驱动两不完全齿轮双摇杆机构实现钳螯的抓取。该仿生螃蟹机器人传动灵活、动力传递效率高、维修方便,有很好的路况适应能力。该机器人在复杂路况下进行搜救与探测等方面,具有较好的应用潜力。本文为极端环境下的多足仿生探测机器人的传动设计提供了借鉴和参考。  
        关键词：曲柄连杆机构;双摇杆结构;螃蟹机器人;仿生设计   
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      • 刘永平,张庆飞,余俊,章慧成
        2015, 39(7): 83-85. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.020
        摘要：针对节曲线封闭的非圆齿轮,介绍了其节曲线和轮齿的分布特点,根据非圆齿轮的啮合理论和折算齿形法,以蜗线齿轮为例,利用Matlab软件,绘制了不同偏心率下蜗线齿轮的节曲线,并分析了其特征;同时利用Caxa的特有绘图命令及三维实体建模功能,完整地绘制了蜗线齿轮的实体模型。根据生成的蜗线齿轮齿廓,可以分析其相关特征,为进一步进行有限元分析、计算机模拟刀具轨迹的生成和数控加工,奠定了基础。  
        关键词：蜗线齿轮;MATLAB;节曲线;凹凸性;Caxa仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘志平,苏建新,邓效忠,徐增军
        2015, 39(7): 86-89. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.021
        摘要：针对石化除焦传动的水马达开发,研究了齿面修形的非圆行星齿轮的节曲线计算和齿廓加工方法。应用多目标优化理论建立非圆行星齿轮节曲线求解的数学模型,提出非圆齿轮齿廓的计算理论,基于Matlab软件开发节曲线求解和齿廓坐标计算程序。通过实例计算和加工装配实验验证了理论的正确性和软件的可行性。  
        关键词：数值方法;非圆行星齿轮;加工参数;计算;仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 周林玉
        2015, 39(7): 90-93. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.022
        摘要：双圆弧齿廓谐波传动对装置传动性能具有显著影响,基于改进运动学谐波啮合理论,利用MATLAB设计了适用于谐波传动的公切线双圆弧齿廓,并对其干涉、侧隙、变形、轨迹等进行啮合仿真分析。研究结果表明,所设计双圆弧齿廓谐波传动在波发生器转角大于62°时脱离啮合,啮合齿数多;在柔轮轮廓未脱离啮合前,轮齿无干涉、始终保持连续接触、啮合点不断改变、啮合状态良好,有利于提高谐波传动的承载能力、传动精度、扭转刚度等性能。  
        关键词：谐波传动;双圆弧齿廓;齿廓设计;啮合仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 袁康,付群峰,黄国翔
        2015, 39(7): 94-97. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.023
        摘要：以煤矿带式输送机传动装置中的V带为优化设计对象,将优化设计思想与Matlab相结合,以V带带轮质量和最小为优化目标,利用外惩罚函数法对多排V带传动进行建模优化,求解出参数并用分支定界法确定其参数;运用Recur Dyn软件对多排V带传动过程进行运动学和动力学仿真。结果表明,优化设计的传动系统不仅使传动结构紧凑、质量最轻,且其运动特性和动力特性良好,能很好地传递运动,验证了其优化设计的合理性,为煤矿带式输送机传动带的设计与计算提供参考。  
        关键词：带式输送机传动装置;外惩罚函数法;V带传动;优化设计;运动仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王举,王东荣,佟庆雨,姚志辉
        2015, 39(7): 98-101. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.024
        摘要：介绍了某型火炮方位随动系统组成及其工作原理,分析说明了方位随动系统中的方位测角装置齿轮传动链组成及测角精度计算,通过三维造型软件UG NX构建方位测角装置的三维模型,并与机械动力学仿真软件ADAMS实现数据交互,在ADAMS软件中建立虚拟样机模型并完成虚拟样机模型的动力学分析,通过获得方位测角装置输入、输出轴转速及齿轮啮合力的时域规律曲线,为深入研究火炮方位测角装置的齿轮传动系统特性提供理论参考。  
        关键词：方位测角装置;虚拟样机;ADAMS;动力学分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 汤望,海辰光
        2015, 39(7): 102-106. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.025
        摘要：针对现有车辆动力学模型不能准确仿真汽车自激型摆振的现状,开发了一个用于仿真自激型汽车摆振动态过程的整车模型。通过转向系整体动力学建模,建立左右转向轮的力学联系;建立转向系统干摩擦模型,准确描述转向主销处的静摩擦特性;利用车轮模型对胎体的弹性特性进行准确描述。通过典型工况的仿真,验证所建模型具备准确仿真自激型摆振动态过程的能力。利用模型对影响自激型摆振的关键参数进行仿真研究,给出避免摆振的具体措施。  
        关键词：车辆动力学;自激型摆振;静摩擦;动态过程仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王玲娟,张丽
        2015, 39(7): 107-109. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.026
        摘要：在Pro/E中采用参数化建模方法建立了直齿锥齿轮的三维模型,利用Pro/E与ABAQUS的数据接口,将模型导入有限元分析软件,对锥齿轮进行了模态分析,得到了锥齿轮的前6阶固有频率和振型,并与腹板式锥齿轮的计算结果进行对比。为锥齿轮的动态特性分析及减速器设计提供了理论依据。  
        关键词：锥齿轮;Pro/E;参数化;模态分析;ABAQUS   
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        发布时间：2022-10-20
      • 孔虎臣
        2015, 39(7): 110-112. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.027
        摘要：针对某型汽车变速箱内传动轴在高速运转时出现的共振现象,对其进行振动模态分析,获得其固有频率和模态振型。结果表明,该传动轴的有限元仿真结果和实验结果相吻合,在运行过程中,不会与50 Hz工频及汽车整车的频率发生共振,为传动轴的故障诊断提供基础,并且给汽车的舒适性、平稳性等问题的研究奠定了基础。  
        关键词：传动轴;模态分析;固有频率;模态振型   
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        发布时间：2022-10-20

        试验分析

      • 钟先友,赵春华,陈保家,田红亮
        2015, 39(7): 113-117. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.028
        摘要：针对旋转机械故障振动信号的调制特征和传统的包络谱分析需要预先依靠经验确定带通滤波器参数的缺陷,提出了一种基于最大相关峭度解卷积（Maximum Correlated Kurtosis Deconvolution,MCKD）和包络谱相结合的旋转机械故障诊断方法。该方法首先对振动信号进行MCKD滤波,然后进行Hilbert变换得到包络谱来识别故障。仿真信号分析和工程应用验证了该方法的有效性。  
        关键词：旋转机械故障诊断;最大相关峭度解卷积;包络谱;最小熵解卷积   
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        发布时间：2022-10-20
      • 梁峰,张丹丹,张荣华
        2015, 39(7): 118-121. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.029
        摘要：水润滑艉轴承是一种广泛应用于船舶等水中航行器推进系统的特种轴承,由于其工作的环境具有很大的不确定性,产品很容易出现各种故障,一旦故障产生将直接影响舰艇的安全航行和经济效益。本文利用Matlab软件的相关工具箱,基于神经网络的相关理论和方法,构建了BP神经网络模型来研究水润艉轴承工作时的摩擦因数、温度、噪声、振动等特征参数与轴承状态的关系,从而实现了对水润滑艉轴承工作状态的故障诊断。从Matlab仿真结果与实际情况的比对看,建立的BP神经网络可以很好的判断水润滑艉轴承的故障状态,能够在轴承早期故障时发出预警信号,提前对将要发生故障的轴承进行维修或更换,利用该方法可以有效提高水润滑艉轴承的使用性和安全性。  
        关键词：水润滑艉轴承;故障诊断;BP神经网络   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张鹏林,孔鹏,张翀,刘瑞君,邓辉清
        2015, 39(7): 122-125. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.030
        摘要：将小波包变换与近似熵原理相结合,根据近似熵随着信号复杂程度的增加而变大的特征,可应用于轴承声发射信号分析,判断轴承有无缺陷。通过采集轴承在不同模拟缺陷、不同转速、不同载荷等工况下的声发射信号,将采集到的信号经过小波包降噪与分解后,找出能量最大的子带,进行近似熵计算。结果表明,故障轴承中近似熵随着径向载荷和转速的增加而增加,正常轴承的近似熵则不会随着工况的变化而变化,从而取得了较好的诊断效果。  
        关键词：声发射;近似熵;小波包变换;轴承故障诊断   
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        发布时间：2022-10-20
      • 黄金,乔臻
        2015, 39(7): 126-130. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.031
        摘要：热效应下形状记忆合金驱动的圆盘式磁流变液变速传动装置是一种输出转速随温度改变而迅速变化的传动装置。较之在高温下工作的离合器,该变速传动装置提高了磁流变液的使用寿命。针对该变速传动装置,分析了工作原理;基于磁路的欧姆定律,建立了磁路理论模型;应用ANSYS软件对该变速传动装置的磁路理论模型进行仿真并通过迭代计算验证了仿真模型的正确性。通过磁路理论模型的仿真,得到了不同圆盘材料、工作间隙大小对工作间隙沿径向磁感应强度的影响关系,并分析了隔磁环对磁场强度和输出转矩的影响。  
        关键词：磁流变液;形状记忆合金;隔磁环;磁路仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 石晓辉,季云龙,邹喜红,兰家水,卞国胜
        2015, 39(7): 131-135. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.032
        摘要：在分析锥环式CVT结构原理基础上,开发了锥环式CVT定速比试验研究试验台。针对锥环式CVT传动副独特结构及润滑条件,设计了CVT速比控制机构和循环牵引油温度自动控制系统,并实现了与台架的一体化控制。在此基础上,建立了锥环式CVT定速比耐久性试验和效率试验方法,进行了锥环式CVT传动副定速比试验及传动效率试验。结果表明,锥环式CVT定速比试验较准确的考核了锥环传动副传动效率,其结构强度通过了验证,各速比下传动效率均在84%以上,为下阶段锥环式CVT进一步优化、改进提供了依据。  
        关键词：锥环式CVT;速比控制;试验台;速比试验研究   
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        发布时间：2022-10-20
      • 康博强,苟向锋
        2015, 39(7): 136-140. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.033
        摘要：为研究斜齿轮传动系统的动力学特性,根据单级斜齿轮副传动情况,建立考虑齿面时变摩擦的5自由度弯—扭—轴耦合传动系统动力学模型。依据重合度对啮合时间进行划分,由Buckingham半经验公式得到齿面摩擦因数随啮合点位置的变化规律。采用变步长Runge-kutta法对系统运动微分方程组进行数值求解,得到系统分岔图、最大Lyapunov指数、最大幅值云图和幅频特性叠加图,分析系统随激励变化的动力学特性。研究发现,系统在特定参数下发生强共振响应及幅值跳跃现象。  
        关键词：斜齿轮副;齿面摩擦;重合度;非线性动力学   
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        发布时间：2022-10-20
      • 师平,白亚琼
        2015, 39(7): 141-145. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.034
        摘要：在考虑关节间隙与润滑的条件下,对机械系统的动力学性能进行了分析。认为关节在只考虑间隙的情况下其接触为干接触,并基于Lankarani-Nikravesh接触力模型建立了间隙关节元素之间的法向接触力;利用修正的"Coulomb"摩擦力模型计算了其摩擦力。而对于考虑关节润滑的情况,利用流体动力学理论（基于雷诺方程）计算了其流体压力,进而通过多体系统动力学方程建立了考虑关节润滑的机械系统动力学模型;以平面曲柄滑块机构为例,通过数值计算比较了间隙关节是否存在润滑时该机构的动态特性。数值结果证明,考虑关节润滑时该机构的动力学性能更加接近理想状态。  
        关键词：流体动力学理论;接触力模型;“Coulomb”摩擦力模型;间隙;润滑   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张勇,吴训成,张珏成,张延杰
        2015, 39(7): 146-149. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.035
        摘要：同步器是手动变速器必备的部件,研究同步器接合套参数对换挡性能的影响可为同步器的优化提供依据。通过UG建立同步器三维模型,用ADAMS进行仿真计算,并将其结果和理论计算结果对比来验证三维模型的准确性。通过对同步器的理论分析,得出了接合套梅角的最佳取值范围和接合套定位球槽切角变化对同步器同步时间和换挡阻力的影响规律。  
        关键词：同步器;接合套参数;同步器性能;ADAMS;仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 毛君,姚旭,陈洪月
        2015, 39(7): 150-153. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.036
        摘要：根据刨煤机的工作情况,考虑到刨煤机在实际工作过程中受到的刨削阻力、摩擦阻力、刨链的预紧力以及链轮的多边形效应和速度变化产生的力对链轮的影响等,建立刨煤机适当简化的动力学模型,并运用Matlab进行仿真分析,得到在不同情况下速度与刨链张力的时间历程,并运用Miner疲劳损伤理论进行刨煤机刨链的疲劳寿命分析。研究为分析刨煤机工作工况和刨链的可靠性提供依据。  
        关键词：刨煤机;疲劳寿命;链轮多边形效应;速度变化   
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        发布时间：2022-10-20
      • 李占国,杨秀光,汪金芳,史尧臣
        2015, 39(7): 154-157. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.037
        摘要：针对某油田游梁式抽油机摩擦与啮合复合传动V带传动系统,基于刚柔耦合动力学软件Recurdyn建立了摩擦与啮合复合传动V带传动系统仿真模型,并进行了动力学仿真分析,得到了复合传动V带的传动性能,并通过改变转速、张紧力和载荷对复合V带传动系统的横向振动进行了分析,得到了带的横向振动规律,为摩擦与啮合复合传动V带的研究提供了仿真依据。  
        关键词：横向振动;转速;张紧力;载荷   
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        发布时间：2022-10-20
      • 梁雁昆,刘世军,李志胜,徐文博,周旭升
        2015, 39(7): 158-160. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.038
        摘要：建立了行星齿轮增速器高速内齿圈的Solid Works模型,利用ANSYS Workbench软件对增速器中高速内齿圈模型进行模态分析,得出固有频率和振型。由计算结果看出,该模型在传动中会产生共振。通过改进设计,再次分析,找出能避免共振且满足要求的设计,并进行试验验证。  
        关键词：行星齿轮;增速器;内齿圈;模态分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 丁洁瑾,钱大幸
        2015, 39(7): 161-164. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.039
        摘要：为提高轻型高速船用齿轮箱设计的可靠性,采用有限元法建立齿轮箱箱体的有限元静力学模型,通过仿真软件分析计算倒车、顺车工况下箱体位移和应力的分布情况。根据分析结果对箱体薄弱处结构进行合理优化。优化后的箱体强度分布趋于均匀,结构更加合理,为该型齿轮箱的生产制造奠定基础。  
        关键词：轻型高速船用齿轮箱;箱体;有限元分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 宋平,宋非非
        2015, 39(7): 165-166. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.040
        摘要：基于能量释放率准则,提出了含裂纹齿轮断裂可靠性分析模型。首先,从能量角度出发,推导了含裂纹齿轮能量释放率的表达式,然后将影响齿轮断裂的材料参数、裂纹尺寸、载荷等视为随机变量,以能量释放率为准则,建立含裂纹结构失效的功能函数,并通过一次二阶矩法和随机有限元法求解出可靠度。算例表明,本方法有较高的精度和计算效率。  
        关键词：可靠性;裂纹;断裂;能量释放率;一次二阶矩法   
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        发布时间：2022-10-20
      • 孙冬梅,王瑜,郭占正
        2015, 39(7): 167-169. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.041
        摘要：介绍了牙嵌离合器的基本原理。通过详细分析正梯形牙嵌离合器的接合与分离过程,对接合过程进行了阶段划分,确定了决定顺利接合允许转速差所在的阶段。研究了正梯形牙嵌离合器的保持接合与分离条件,给出了计算公式。对过载保护进行了分析,给出了过载保护要求的最大操纵油压。  
        关键词：牙嵌式离合器;接合与分离过程;保持接合与分离条件   
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        发布时间：2022-10-20
      • 胥良,史春宝,龙威
        2015, 39(7): 170-175. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.042
        摘要：在详细阐述齿轮箱各主要零部件的建模方法的基础上,建立不同复杂等级的某千米定向钻机动力头齿轮箱动态性能仿真分析模型,讨论了轴承刚度和箱体刚度对系统动态特性的影响。结果表明,轴承刚度及箱体柔性对动力头动态特性有显著影响,分析时不能忽略;增大轴承及箱体刚度,可有效提高系统固有频率,减小模态位移及齿轮副动态传动误差;齿轮副齿面接触应力对箱体刚度较为敏感,而轴承刚度对其影响不大。文中的建模方法和仿真结果对动力头减速器动态性能的设计和分析具有重要的指导意义。  
        关键词：轴承刚度;柔性箱体;动态特性;固有频率;齿面载荷   
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        发布时间：2022-10-20

        开发应用

      • 翟旺,刘佳,秦利
        2015, 39(7): 176-178. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.043
        摘要：对链式推进设备产生爬行现象的原因进行了分析。根据相关设备的结构特点,将链条看作一弹性元件,并考虑链轮转动时的多边形效应,建立了负载的运动微分方程。依据求解结果,分析了链条刚度、链轮参数等对负载运动速度的影响。进而指出链条刚度不足是导致负载爬行的主要原因。尤其是启动或阻力发生变化时,链条的弹性特征将引起负载速度的有规律振动,并容易与主动链轮引起的速度变化发生共振。最后,针对某推进设备,提出了几种解决爬行问题的措施。  
        关键词：链传动;爬行;共振   
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        发布时间：2022-10-20
      • 熊显文,程伟林
        2015, 39(7): 179-181. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.044
        摘要：针对国产传统数控插齿机使用螺旋导轨加工斜齿轮存在的制造成本高,更换麻烦费时等问题,基于斜齿轮加工原理提出了实现附加转动和展成运动同步的机械结构,在现有数控插齿机上增加了一套可调装置,可使其不需更换螺旋导轨就可加工不同螺旋角的斜齿轮,并探讨了实现附加转动的具体方法。分析结果表明,该机构可满足不同螺旋角斜齿轮的插齿加工,能减少插齿加工辅助时间,使机床的效率和柔性得到提高。  
        关键词：数控插齿机;斜齿轮;附加转动;可调装置;螺旋角   
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        发布时间：2022-10-20
      • 褚超美,奚成捷,汤海川,缪国
        2015, 39(7): 182-186. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.045
        摘要：针对复杂零件拓扑优化过程中参数修改过程繁琐,提出一种Nastran卡片快速修改参数的拓扑优化方法。在模型修改过程中,Nastran卡片可将从载荷计算软件获得的计算结果直接导入Nastran拓扑优化文件,替换原有文件参数,达到快速修改参数,提高参数修改准确率和简化模型修改过程的目的。为了进一步验证Nastran卡片快速修改参数拓扑优化方法对复杂零件模型修改适应性,以某变速器壳体为目标,分别运用Nastran卡片快速修改参数拓扑优化方法与Optistruct软件拓扑优化法,对汽车变速器壳体拓扑优化模型修改。计算结果显示,在相同的初始条件下,由两方法得到的模型结构结果一致,应用实践表明,Nastran是一种快速完成复杂零件拓扑优化参数修改的有效方法。  
        关键词：参数快速修改;Nastran卡片;汽车变速器壳体;拓扑优化方法;应用实践   
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        发布时间：2022-10-20
      • 郑宗熙,刘开昌
        2015, 39(7): 187-189. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.046
        摘要：设计并制造出对心式低脉动度脉动式无级变速器的实验样机,详细阐述了其基本结构与传动原理。采用试验研究的方法对其传动效率进行研究,搭建实验平台,并进行传动效率实验。实验结果表明,新型机的功率损失随输出转矩的增大先近似线性增加,后又趋于缓慢并且逐渐开始下降;在许用的输出转矩范围,新型机的传动效率与输出转矩呈线性关系。  
        关键词：无级变速器;脉动式无级变速器;实验平台;传动效率   
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        发布时间：2022-10-20
      • 娄世宇,罗大春,唐志勇,谢涵
        2015, 39(7): 190-193. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.047
        摘要：通过对高炉炉顶齿轮箱传动模型信号的拾取,采用小波技术和包络解调等方法,对信号进行分析,建立齿轮箱再线振动监测系统。同时,提出133 Hz特征频率对预控设备工作状态方面的重要作用。  
        关键词：齿轮箱;振动监测;多分支传动链;小波技术;包络解调   
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        发布时间：2022-10-20
      • 乔永强,郑国良,朱志远,刘新,陈超,张伟伟,孙志杨
        2015, 39(7): 194-197. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.048
        摘要：针对小模数高精度传动齿轮箱量产检测需求研制的专用齿轮箱传动精度检测试验台,机械结构采用模块化设计,具有检测精度高、安装调整方便、操作简单等特点;测控电路采用计算机控制、伺服驱动和精密测角传感器,可实现齿轮箱空回、传动精度、扭转刚度和效率等参数检测;分析软件中采用小波分析单频滤波技术,对齿轮箱的各级传动链产生的误差进行了提取。  
        关键词：齿轮箱测试台;传动精度;小波分析   
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      • 张坤,胡军,袁勇超,于立,毛继哲,吴鲁纪,李福利,张达
        2015, 39(7): 198-200. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2015.07.049
        摘要：介绍了鞍钢股份有限公司的F2齿轮箱,通过对该齿轮箱进行速比、中心距及轴承的改进设计,强化结构,全方面提高了该齿轮箱的使用性能。  
        关键词：F2齿轮箱;改进设计;使用性能   
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        发布时间：2022-10-20
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