最新刊期
      2016 年 第 5 期

        理论研究

      • 董皓,王宝宾,方舟,赵晓龙
        2016, 40(5): 1-4. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.001
        摘要：功率三分支传动系统由功率双分支闭锁轮系和行星轮系组成,为了揭示功率三分支传动系统的载荷分配机理,建立了功率闭环特性下的各齿轮扭转角位移协调条件、力矩平衡条件、弹性支承条件,得到系统的均载系数,分析了安装误差、浮动、扭转刚度对均载系数的影响。结果表明,安装误差是影响均载特性的主要因素,误差越大,均载性能越低;太阳轮和内齿圈同时浮动时,均载系数在0.961.04波动,载荷分配在±5%以内,可以较好的改善均载性能。  
        关键词：安装误差;功率三分支;变形协调;浮动;均载   
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        发布时间：2022-10-20
      • 徐威,张洪信,舒培,高雷
        2016, 40(5): 5-8. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.002
        摘要：针对传统的往复柱塞泵普遍存在结构松散、节流损失大、效率低、受工作频率影响大等问题,创新性地提出了缸间齿轮联动液压发动机柱塞泵的结构原理,并论述了缸间齿轮联动液压发动机的工作原理。缸间齿轮联动液压发动机柱塞泵是一种将指示功直接转化为流体压力能的直线往复柱塞泵,具有结构紧凑、容积效率高等优点。缸间齿轮联动液压发动机柱塞泵的运动学研究为后续的动力学分析、流量压力分析、凸轮槽线优化和样机试制提供了参考依据。  
        关键词：柱塞泵;圆柱凸轮;运动学   
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      • 陈保家,严文超,吴志平,朱晨希
        2016, 40(5): 9-13. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.003
        摘要：滚动轴承故障振动信号呈现出非线性、非平稳性及噪声背景较强等特点,为了有效提取故障特征,提出了一种小波降噪与共振稀疏分解（Resonance-based sparse signal decomposition,RSSD）相结合的振动信号特征提取技术。共振稀疏分解是基于品质因子可调小波变换与形态分量分析的一种新的信号分解方法,与常规的基于频带划分的信号分解方法不同,它依据信号各分量的振荡形态不同对信号进行分解。先通过小波阈值降噪方法明显减小信号中的噪声,随后对降噪后的信号进行共振稀疏分解,将信号分为不同共振特性的分量,即具有持续振荡特性的高共振分量和具有瞬态冲击特性的低共振分量。最后通过对分解所得到的低共振分量采用Hilbert包络解调方法提取冲击故障特征。将该方法分别应用于仿真信号和轴承实验台故障冲击性实例,验证了该方法的有效性。  
        关键词：滚动轴承;故障诊断;品质因子;RSSD   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘淑敏,刘更,马尚君,佟瑞庭,张文杰
        2016, 40(5): 14-19. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.004
        摘要：为揭示不同工作温度下行星滚柱丝杠副载荷分布规律,考虑不同安装方式对载荷分布的影响,基于有限元方法建立了行星滚柱丝杠副有限元分析模型。通过在工作载荷作用下有限元解和理论结果对比,验证了模型的正确性。在此基础上,综合考虑行星滚柱丝杠副不同安装方式和受力状态,系统分析了不同工作温度下行星滚柱丝杠副载荷分布规律。结果表明,温度对丝杠侧载荷分布的影响程度大于螺母侧,对受拉侧影响大于受压侧;温度改变丝杠和螺母在轴向的累积变形是影响载荷分布规律的重要因素。考虑温升及两侧载荷分布的相互作用,在丝杠和螺母同时承受压应力时,两侧载荷分布均匀程度最优。  
        关键词：行星滚柱丝杠副;载荷分布;热力耦合;安装方式;有限元分析   
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      • 王中双,井维科
        2016, 40(5): 20-23. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.005
        摘要：针对行星轮系动力学建模与动态静力分析问题,提出了相应的向量键合图法。基于平面复合铰的运动约束条件,建立了更加简明的平面复合铰向量键合图模型。根据行星轮系构件间的运动约束关系,将系杆、行星轮、复合铰及齿轮副的向量键合图模型组合起来,建立了双行星轮轮系机构的向量键合图模型。通过有效的增广方法,消除了该类系统向量键合图中的微分因果关系。应用相应的算法,实现了双行星轮轮系机构的计算机辅助建模与动力学分析,说明了所述方法的有效性。  
        关键词：向量键合图;行星轮系;动态静力分析;复合铰;因果关系   
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        发布时间：2022-10-20
      • 孙显彬,谭继文,文妍
        2016, 40(5): 24-29. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.006
        摘要：滚动轴承故障特征频率计算一直是滚动轴承故障诊断和状态监测领域的重要理论依据。但实验发现,故障特征频率实验测得值与故障特征频率公式计算值并不完全吻合、相同实验条件下两组不同的实验数据得到的故障特征频率也不完全一致、谐波频率与基频并不是严格意义上的倍数关系,即存在间谐波倍频误差等诸多问题。随后深入并全面分析了特征频率实验改变机理以及间谐波倍频误差的根本原因,并以此为据从理论上探讨了误差改进方法,为滚动轴承故障诊断及方法改进提供了理论依据。  
        关键词：故障特征频率;误差机理;间谐波;频率细化   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘珍翔,陈晓慧
        2016, 40(5): 30-34. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.007
        摘要：针对齿轮剩余使用寿命预测这一问题进行了研究,提出了一套基于二次指数平滑和改进增量支持向量回归（Support vector machine for regression,SVR）的齿轮剩余寿命预测新方案。该方案利用主成分分析法（Principal component analysis,PCA）筛选组成融合指标集,再进行二次指数平滑处理（Double exponential smoothing,DES）作为输入,构建基于增量拉丁超立方采样（Latin hyper-cube sampling,LHD）和Direct搜索算法的改进增量SVR预测模型。与基于原始特征值的标准SVR模型相比,新模型克服了信号随机性和突变性的干扰,并获取了最新状态信息的内在演变趋势,寻优效果和预测性能得到明显改善。用齿轮全寿命周期试验数据对新模型进行验证分析,结果表明,改进增量SVR预测模型获得了更可靠、更稳定的预测结果,具有一定工程实用价值。  
        关键词：二次指数平滑;融合指标集;改进增量SVR;寿命预测   
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        发布时间：2022-10-20
      • 吴平安,王铁,张瑞亮,武志斐,刘亚琼
        2016, 40(5): 35-37. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.008
        摘要：随着齿轮应用技术的发展,对齿轮精度提出了更高的要求,以实现齿轮传动高转速、高功率、低噪声和高传动精度的目标。采用滚刀加工齿轮的过程中,若忽略刀具的几何形状误差,滚刀安装误差就成为影响齿轮平稳性精度的主要因素之一。从滚刀安装误差出发,分析了滚刀安装误差对齿轮精度的影响,并依据范成法加工齿轮的原理,分别建立齿轮坐标系和刀具坐标系,利用坐标变换的方法推导出齿轮的齿廓方程,为齿轮三维参数化精确建模提供了设计基础。  
        关键词：齿轮;滚刀安装误差;齿廓方程;齿轮建模   
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      • 薛殿伦,常能,郭学凯
        2016, 40(5): 38-42. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.009
        摘要：以液力变矩器中的锁止离合器为研究对象,针对其滑摩控制策略进行了研究。首先,分析了锁止离合器的动力学模型和离合器活塞腔的压力控制模型;其次,分析了现在采用的锁止离合器滑摩控制方法,并在此基础上提出了一种新的起步滑摩控制策略;再次,建立了锁止离合器起步滑摩策略下的离合器液压回路Simulation X模型,最后进行了整车控制仿真分析。结果表明,锁止离合器起步滑摩控制策略能很好地控制在起步工况下的离合器锁止过程,大大减少了滑摩时间和提高了起步性能。  
        关键词：锁止离合器;起步滑摩控制;液压控制;传动效率   
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        发布时间：2022-10-20
      • 葛正浩,梁辰,别瑜,王志龙
        2016, 40(5): 43-45. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.010
        摘要：从提高弧面分度凸轮的加工精度和加工效率出发,对弧面分度凸轮的非等价加工进行了研究。通过旋转坐标变换,对加工过程中的补偿量和补偿方向进行了推导和计算,建立了非等价加工的实际廓面方程,采用几何的方法推导了非等价加工的实际廓面与设计的理论廓面之间的误差计算方法。并进行了误差的分析,期望实现一种既能提高加工效率、降低加工成本,又能满足加工精度要求的弧面分度凸轮加工方法。  
        关键词：非等价加工;误差分析;弧面分度凸轮   
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      • 张文超,蒋清健
        2016, 40(5): 46-49. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.011
        摘要：轮式机器人具有复杂多变的非线性、强耦合以及时变的动力学特点,采用传统的机器人轨迹跟踪控制容易产生较大的速度突变,导致机器人在控制过程中产生抖振现象,为此提出了一种基于参数自适应神经动力力学的轮式机器人轨迹跟踪控制方法。通过运动学分析并建立轮式机器人的位姿误差模型,采用神经动力学设计机器人轨迹跟踪控制器;分析比较不同参数取值与控制量之间的关系,设计了一种参数自适应方法进一步提高轨迹跟踪控制器的性能;最后,通过对所设计的控制方法进行了仿真实验。实验结果表明,所设计的控制方法能够保证机器人拥有较小的速度突变,在出现误差情况下能够以较快速度收敛,在轨迹跟踪上拥有较高的精度。  
        关键词：轮式机器人;神经动力学;参数自适应;轨迹跟踪;仿真   
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        发布时间：2022-10-20

        设计计算

      • 屈淑维,李瑞琴,郭志宏
        2016, 40(5): 50-54. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.012
        摘要：机械系统运动方案设计与选优是机械系统设计的关键步骤。提出了基于TRIZ理论（Theory of inventive problem solving,TRIZ）及FAHP（Fuzzy analytic hierarchy process,FAHP）的机械系统运动方案创新设计的集成方法。依据机械系统性能指标,构建了性能指标与TRIZ的工程参数的关联矩阵。提出了冲突矩阵的解决流程。针对机械系统运动方案评判的模糊性和不确定性,通过构造模糊隶属度函数进行选择和评价。实例验证了该方法的有效性。  
        关键词：运动方案;TRIZ理论;模糊层次评价;创新设计   
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      • 刘华明,秦训鹏,黄津晶,吴锐
        2016, 40(5): 55-60. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.013
        摘要：通过摆线轮齿廓方程在UG环境下建立摆线轮的参数化模型,进而建立RV减速器的三维模型,将模型导入ADAMS软件中,得到RV减速器虚拟样机模型。通过仿真得到输出轴、曲柄轴和摆线轮的转速,考察了摆线轮与针齿的啮合频率,仿真结果为9.73 Hz,与理论结果一致,验证了所建虚拟样机模型的合理性与正确性。建立了考虑误差的8组虚拟样机模型,仿真结果表明,摆线轮修形、针齿销半径误差、针齿中心圆半径误差均对传动精度有较大影响。研究结论为RV减速器的设计提供了一定的理论依据。  
        关键词：摆线轮;RV减速器;虚拟样机;传动精度   
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        发布时间：2022-10-20
      • 徐科飞,王栋,刘昱范,张二亮
        2016, 40(5): 61-63. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.014
        摘要：探讨了18Cr Ni Mo7-6渗碳淬火齿轮齿根弯曲应力计算中的若干问题:分析了计算相对齿根表面状况系数YRrel T时,Rz的测量方向对结果准确性的影响;研究了实际抗拉强度与参考抗拉强度的偏差对计算结果的影响。利用Solid Works中的Simulation对齿根弯曲应力进行仿真分析,解析结果与理论计算结果相近,验证了理论计算结果的准确性。  
        关键词：齿根弯曲应力;名义切向力;相对齿根表面状况系数;抗拉强度;有限元分析   
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      • 刘永刚,解庆波,秦大同,雷贞贞
        2016, 40(5): 64-69. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.015
        摘要：针对现有基于工况识别的能量管理策略在车辆行驶过程中未全面考虑动力电池荷电状态（SOC）在某些工况片段下降过快的问题,从ADVISOR中选取23个典型的循环工况,用聚类分析方法将其划分为五类,以燃油消耗最小为目标,采用模拟退火粒子群算法对各类工况下能量管理策略中的关键参数进行离线优化,并建立优化参数数据库,提出了一种基于工况识别的能量管理策略优化方法。利用构建的综合测试工况对所制定的能量管理策略进行仿真分析。结果表明,所制定的基于工况识别的能量管理策略与未采用工况识别的能量管理策略相比,综合油耗降低了12.77%;同时,所制定的基于工况识别的能量管理策略可使汽车在行驶过程中动力电池SOC下降速度大为减小。  
        关键词：混合动力汽车;工况识别;荷电状态;能量管理策略   
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      • 宋成利,朱勋,吕坤勇,赵高晖
        2016, 40(5): 70-73. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.016
        摘要：柔性传动结构在微创手术器械中有着越来越多的应用,由于其结构的复杂性,很多时候难以通过理论计算分析结构的力学性能。提出了一种双螺旋柔性传动结构,利用有限元软件ABAQUS对双螺旋结构建立了有限元模型,并分析了核直径、螺距、壁厚百分比及槽底半径对双螺旋结构扭转刚度的影响。结果表明,随着核直径、螺距、壁厚和槽底半径的增大扭转刚度增大,且在其他参数不变的情况下,扭转刚度随着壁厚百分比基本呈线性变化,这在双螺旋结构的设计中具有重要指导意义。  
        关键词：双螺旋结构;有限元分析;扭转刚度   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张勇,黄明礼,吴训成,张珏成,张涛
        2016, 40(5): 74-76. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.017
        摘要：同步器是汽车手动变速器的必备部件,研究同步器优化设计可以为同步器的设计提供参考。基于摩擦学原理和Majundar-Bhushan分形理论,建立了同步器锁环接触磨损的数学模型和以同步器寿命为目标的优化数学模型。利用自适应粒子群算法进行求解,优化后比优化前的同步器寿命有了较大幅度提高。  
        关键词：同步器;分形理论;优化设计;同步器寿命;粒子群算法   
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      • 刘学申,王振,艾泽谭,蒋志强
        2016, 40(5): 77-79. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.018
        摘要：传统设计凸轮轮廓线方法计算繁琐复杂,求解精度不高且效率低下。利用Matlab编程语言求解并绘制凸轮轮廓曲线的方法,不但能够提高计算精度而且能够缩短设计周期。导出基于Matlab环境中绘制的曲线上的数据点,在Solid Works环境中生成凸轮轮廓曲线草图,并通过拉伸命令完成凸轮的三维模型。该方法简单高效,且便于根据实际工况对凸轮轮廓形状的快速修整,较大的提高了设计效率。  
        关键词：凸轮;轮廓曲线;Matlab;SolidWorks   
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      • 宫爱红,邱新桥
        2016, 40(5): 80-82. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.019
        摘要：齿轮齿条传动中往往存在齿侧间隙,为保证传动机构的双向传动精度必须消除间隙。设计了一种通过丝杠螺母机构轴向的相对位移来带动与齿轮相啮合的两个齿条,使两齿条出现一个轴向的相对位移,即两齿条错齿,使当量齿厚增大,从而自动消除齿侧间隙的机构。该机构已成功应用于齿轮齿条驱动的回转工作台,结构简单、传动精度高、效果显著。  
        关键词：齿轮;齿条;间隙;机构   
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      • 刘琴琴,吕刚
        2016, 40(5): 83-87. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.020
        摘要：针对N叶非圆锥齿轮节曲线会产生不连续等问题,提出了一种新的非圆锥齿轮节曲线的设计方法,该方法有效简化了非圆锥齿轮的设计。推导了非圆锥齿轮的节锥与球面的交线方程,以该交线作为非圆锥齿轮的节曲线,以球面渐开线锥齿轮为非圆锥齿轮的产形刀具,建立了刀具的节面与非圆锥齿轮节面的数学模型。依据非圆锥齿轮节面大端曲线的特性,分析了节面曲线产生不连续点的原因及修正方法。研究结果表明,该算法可快速辨识出非圆锥齿轮产生根切和齿顶过切等设计缺陷,且算法准确和有效。  
        关键词：锥齿轮;设计缺陷;节曲线;根切   
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        发布时间：2022-10-20
      • 赵元浩,崔冰艳,黄金凤,肖景金
        2016, 40(5): 88-91. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.021
        摘要：人体上肢的康复取决于肩关节运动功能的恢复,在分析了肩关节生理特征和运动特性的基础上,根据肩关节康复运动训练的要求,设计了一种以3DOF串并混联机构为原型的肩关节康复机器人。该机构具有3个转动自由度,可以做三维复合运动,采用的串并联机构保证了机构的对中性和稳定性,增大了机构的运动空间,运用Creo软件对肩关节康复机器人进行三维建模,并根据神经修复方法,针对于软瘫期肩关节的康复特点,对肩关节康复机器人进行了仿真,分析结果显示,该肩关节康复机器人能满足患者软瘫期的康复需求,肩关节康复机器人设计合理,它为肩关节康复机器人的设计与研究奠定了一定的理论基础。  
        关键词：肩关节;康复机器人;串并混联;运动仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 周辉,秦宝荣,鲍家华,张冬冬,项秉乐,王郑兴
        2016, 40(5): 92-95. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.022
        摘要：针对柔性小、受力大的零件作为纯刚体进行分析时,其结果与实际情况有较大偏差的问题。首先简述辅助站立机构的工作原理,并运用ADAMS与ANSYS联合仿真建立辅助站立机构刚柔耦合动力学仿真模型。基于该仿真模型,得出辅助站立机构一个运动周期中上方管的动态应力,进一步确定整个时间历程中上、下方管应力最大对应的时刻,并与Workbench中对应时刻计算的准动态应力进行分析比较。研究结果表明,在误差允许的情况下,二者基本吻合。验证了基于刚柔耦合动力学仿真模型的理论计算动态应力方法的准确性;同时相较于有限元法,刚柔耦合动力学仿真模型的分析结果能够更加准确的反映机构真实性能。  
        关键词：辅助站立机构;柔性体;刚柔耦合;动态应力   
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        发布时间：2022-10-20

        试验分析

      • 曹巨江,吴垚,燕卫亮
        2016, 40(5): 96-100. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.023
        摘要：针对曲柄群机构动平衡方法研究的不足,将质量矩替代法和动量矩替代法相结合推导出曲柄群驱动机构摆动力和摆动力矩完全平衡条件,得出连杆桁架作用在相邻曲柄上的附加质量矩和附加动量矩公式以及二副杆树系统的摆动力和摆动力矩完全平衡条件。将曲柄群机构的动平衡问题归结为求解一个线性方程组而实现机构力和力矩的平衡,同时还得出此类机构只施加配重而不需附加惯性配重机构就可实现机构动平衡,该动平衡方法的应用对物理样机的实验方案设计和配重参数的选择都具有较强的理论指导意义。  
        关键词：曲柄群驱动机构;二副杆树系统;质量矩替代法;摆动力平衡;动量矩替代法;摆动力矩平衡   
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        发布时间：2022-10-20
      • 谢琴,吴运新
        2016, 40(5): 101-104. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.024
        摘要：针对挖掘机主要机械臂应力动态计算困难的问题,综合虚拟样机技术、有限元和动力学理论,采用模态缩减法柔性化动臂和斗杆,建立挖掘机刚柔耦合模型,实现了挖掘机模拟实际工况的动力学分析。求解了挖掘机机械臂动态应力特性及液压缸负载情况,结果表明,静力学分析存在局限性,综合考虑运动状态与负载的动力学分析能更精确计算危险工况时应力分布。动臂最大应力值为107.7MPa,斗杆最大应力值为40 MPa。该研究为类似机构的结构优化、疲劳分析和振动抑制提供参考。  
        关键词：液压挖掘机;机械臂;刚柔耦合;动力学;应力   
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        发布时间：2022-10-20
      • 董宁,张永彬,王优强,刘前,黄兴保
        2016, 40(5): 105-109. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.025
        摘要：利用考虑惯性力的Reynolds方程,对水润滑飞龙滑动轴承进行流体润滑数值分析。探讨不同载荷、转速以及表面粗糙度对压力和膜厚的影响,并与不考虑流体惯性力的热弹流解进行对比。结果表明,考虑流体惯性力的影响时,入口区压力增大,压力峰值有所减小,中心膜厚与最小膜厚均增大;随着载荷的增大,压力峰值增大,入口区的压力和膜厚减小;随着转速的增大,压力峰值减小,入口区压力及润滑膜膜厚增大;轴承表面粗糙度使得压力和膜厚均出现了连续波动,压力峰值增大,最小膜厚减小。  
        关键词：流体惯性力;水润滑;飞龙轴承;热弹流   
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      • 周建民,徐清瑶,张龙,黎慧
        2016, 40(5): 110-115. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.026
        摘要：鉴于小波包Tsallis熵和模糊C均值（FCM）的优点,提出了一种将两者相结合的滚动轴承性能退化评估方法。该方法首先提取正常数据和失效数据的小波包Tsallis熵,并利用FCM建立性能退化评估模型。然后提取待测数据的小波包Tsallis熵,并以待测数据隶属于失效状态的程度作为轴承性能退化中的定量评估指标,同时设定了早期故障阈值。实验分析表明,与基于小波包熵和FCM的评估方法相比,该方法得到的评估指标能更及时地发现早期故障,对噪声的鲁棒性也更强,且其变化范围为[0,1],可解释性强。  
        关键词：滚动轴承;性能退化评估;模糊C均值;小波包Tsallis熵;早期故障   
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        发布时间：2022-10-20
      • 付永领,甘发金,祁晓野,王德义
        2016, 40(5): 116-119. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.027
        摘要：首先介绍了滚柱丝杠副的接触特点,基于赫兹理论和滚柱丝杠副载荷分布规律,分析滚柱丝杠副摩擦力矩的理论模型。模型显示,在影响摩擦力矩的因素中,接触椭圆长（短）半轴和滑动摩擦因数都受外界负载影响。随后分别讨论了滚柱丝杠副的接触椭圆长（短）半轴和滑动摩擦因数随外界负载的变化规律,最后得出了滚柱丝杠副负载对其摩擦力矩的影响规律,并与将摩擦因数设为常数的分析结果对比。研究结果显示,负载相对于额定负载每增大10%时,滚柱丝杠副摩擦力矩相应增加16%;当负载大于额定负载的70%时,滑动摩擦因数随负载的变化对摩擦力矩的影响不可忽略。  
        关键词：滚柱丝杠副;摩擦力矩;负载;滑动摩擦因数   
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        发布时间：2022-10-20
      • 陈博,李春芳
        2016, 40(5): 120-124. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.028
        摘要：针对石油钻机液压刹车盘瞬态温度场,建立了有限元仿真分析模型,并运用ABAQUS对模型进行热-机耦合仿真计算,重点研究了参数改变对温度场和应力场分布的影响。在不改变刹车条件的情况下,仅仅改变对流换热系数、制动时间、热膨胀系数、热传导系数、摩擦因数等参数,得到的温度场、应力场分布及相关结论是一致的;对于刹车盘,降低整体的温度和应力,可以通过增大对流换热系数、减小热膨胀系数、增大热传导系数、减小摩擦因数来实现。仿真分析结论为研制性能更好的刹车盘提供理论指导。  
        关键词：刹车盘;温度场;有限元法;应力场   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王高一,吴新跃,毛艳蕾
        2016, 40(5): 125-127. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.029
        摘要：在装配体结构动态分析中,不同零部件之间连接关系的简化方法有三种:节点耦合、刚/柔连接和MPC算法。通过对比实体模型中这三种方法的精度,得出结论:节点耦合和MPC算法的简化精度都比刚/柔连接高,而MPC建模更加方便、实用。将MPC算法应用于齿轮箱装配体模态分析中,得到很好的效果。  
        关键词：装配体;节点耦合;刚/柔连接;MPC算法   
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        发布时间：2022-10-20
      • 崔伟成,李伟,孟凡磊,刘林密
        2016, 40(5): 128-133. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.030
        摘要：局部特征尺度分解（Local characteristic-scale decomposition,LCD）是一种崭新的自适应时频分析方法,在旋转机械故障诊断领域得到了初步的应用。在研究噪声对LCD影响的基础上,提出了一种奇异值分解（Singular value decomposition,SVD）降噪与LCD相结合的轴承故障诊断方法。首先对信号进行相空间重构,然后运用SVD降噪,对降噪信号进行LCD,将得到的内禀尺度分量进行包络谱分析提取故障特征。通过数据仿真与轴承内圈故障数据分析,验证了该方法的有效性。  
        关键词：局部特征尺度分解;奇异值分解;相空间重构;轴承故障诊断   
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        发布时间：2022-10-20
      • 仲丛华
        2016, 40(5): 134-138. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.031
        摘要：轴承滚动体的接触特性是影响轴承性能的重要因素之一,为分析曲率半径对深沟球轴承接触特性的影响,以应用于行星传动机构中的SKF618/8型单列深沟球轴承为例,基于有限元软件对轴承应力、应变、速度、接触力等接触特性进行仿真分析,并分析不同内圈曲率、外圈曲率、滚动体直径对其的影响。研究结果表明,滚动体接触速度、应力、应变均以波峰波谷形式交替变化,应力、应变主要集中在滚动体与内外圈接触的区域,应力值随内圈曲率、外圈曲率、滚动体直径的增大而增大,且滚动体与周向旋转中心的距离越远,速度越大;滚动体与内圈、外圈的接触力大小、波动基本相同,大小与径向载荷值基本相同,与保持架作用力很小。  
        关键词：曲率半径;深沟球轴承;接触特性   
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        发布时间：2022-10-20
      • 乔臻,黄金
        2016, 40(5): 139-144. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.032
        摘要：针对磁流变器件的磁饱和程度不明,提出了一种评估磁饱和率。对圆盘式磁流变制动器进行磁场有限元分析,并用磁饱和评估函数进行评估。结果表明,输入电流为2 A时,制动器刚好达到磁饱和。根据磁饱和分析进行结构优化,用磁饱和评估函数和评估磁饱和率对优化前后的制动器进行分析。结果表明,优化后的制动器,制动力矩增大了57%,磁饱和程度降低了0.92%。进一步地,在等磁动势情况下,对三类磁流变制动器进行磁场有限元分析。结果表明,异向绕组侧壁型抗磁饱和能力最强,外沿型抗磁饱和最弱;外沿型工作间隙磁感应强度分布较为均匀,而侧壁型工作间隙磁感应强度分布极为不均匀;对于侧壁型制动器,同向绕组工作间隙磁感应强度比异向绕组较为均匀。  
        关键词：磁流变制动器;有限元分析;磁饱和   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王大勇
        2016, 40(5): 145-147. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.033
        摘要：利用三维建模软件建立了薄辐板结构的齿轮模型,导入有限元软件进行前处理。根据动力学方程及载荷分配求解单个轮齿上的载荷历程,并依据啮合时间进行加载,模拟了齿轮正常工作条件下的受力状态。计算了薄辐板结构齿轮的固有特性,绘制了行波共振图,采用模态叠加法计算了薄辐板齿轮在共振转速和工作转速下的稳态响应并绘制动应力曲线。该方法可以适用于任何齿轮任何转速条件下的稳态响应分析,为齿轮辐板应力校核以及结构优化提供了参考。  
        关键词：航空齿轮;薄辐板结构;固有特性;稳态响应;动应力   
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        发布时间：2022-10-20
      • 段言路,欧开良,孙银生,田野
        2016, 40(5): 148-150. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.034
        摘要：针对柔性铰链在风洞应变天平校准设备中的应用,将圆弧型柔性铰链作为研究对象,计算其最大应力。通过分析典型柔性铰链的受力情况,提出了将圆弧型柔性铰链等效为直圆型柔性铰链的方法。基于应力集中理论,拟合出了铰链分别受轴向力和弯矩时的应力集中系数计算公式。建立不同参数铰链的三维模型,使用ANSYS Wrokbench软件进行有限元仿真分析,将仿真数据和理论计算数据进行对比,验证等效方法和拟合公式的可行性。  
        关键词：柔性铰链;应力集中;曲线拟合;有限元法   
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        发布时间：2022-10-20

        开发应用

      • 涂琨,何仁
        2016, 40(5): 151-155. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.035
        摘要：介绍了三种汽车制动能量回收系统的工作原理和特点,简述了汽车电磁制动的工作原理,对电磁制动技术应用于汽车制动能量回收系统的必要性与可行性进行了分析。通过分析比较现有的电磁制动与制动能量回收系统集成的结构方案,提出了集成制动系统的研究重点和发展方向。集成制动系统的重点研究方向为:集成制动系统优化匹配设计、制动模式切换控制研究和集成制动系统功能的扩展。  
        关键词：电磁制动;制动能量回收;系统集成   
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      • 吕琳,姚进,向霄涵,唐旭
        2016, 40(5): 156-159. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.036
        摘要：基于赫兹理论以及有限元分析软件ANSYS Workbench对新型智能燃气表电机阀中使用的超越离合器进行静力学分析,并根据分析结果对滚柱母线进行鼓形修整。改进结果表明,鼓形量在0.010 mm时,滚柱表面所受到的最大应力从10.3 MPa降低至7.8 MPa,应力减少了24%,提高了超越离合器的使用寿命。此外,改进设计对改善超越离合器和智能燃气表的可靠性及稳定性具有一定的指导意义。  
        关键词：超越离合器;静力分析;鼓形滚柱;改进设计   
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        发布时间：2022-10-20
      • 毋乃卿,韩亚鹏,崔世海,马西山
        2016, 40(5): 160-164. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.037
        摘要：针对生活及工业气球的充气打结工作存在的效率和环保问题,从创新设计和绿色设计出发,提出了一种由多种机械传动结构配合的设计方案。并以核心部件圆柱槽型反凸轮为例,阐述设计过程中采用的参数化设计方法,用函数表达式控制机构实现精确运动。此基础上深入研究基于参数驱动的优化设计,利用MATLAB优化工具箱中的遗传算法以反凸轮机构最小阻力矩为目标进行优化,修改模型并用优化结果重置参数,通过功能样机试验和UG软件中的Recur Dyn解算器的运动分析进行验证,完善了整个参数化驱动的优化设计。  
        关键词：参数化设计;绿色设计;遗传算法;优化设计;反凸轮机构;活索打结机械   
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        发布时间：2022-10-20
      • 郭宏显,寸立岗,柳彦虎,陈帅宇
        2016, 40(5): 165-170. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.038
        摘要：以JMY175工矿内燃机车为例,介绍了车轴齿轮箱的结构组成。根据可靠性理论和现代机械设计优化方法,以齿轮传动部分的体积、可靠度和重合度作为目标函数,以齿轮的各参数作为设计变量,对车轴齿轮箱进行可靠性优化设计。把齿轮疲劳强度的可靠度要求引入约束条件中,得出了各参数的最优解,结果显示体积减小了35.71%,可靠度提高了2.707 4%,重合度提高了12.68%。实现了降低生产制造成本、提高齿轮传动稳定性和延长齿轮箱使用寿命的目的。  
        关键词：车轴齿轮箱;可靠性;优化设计   
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        发布时间：2022-10-20
      • 李志江
        2016, 40(5): 171-176. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.039
        摘要：大模数圆柱齿轮的数控铣齿加工具有机床运动简单、加工效率高的优点。为了进一步提高大模数圆柱齿轮的粗铣加工效率,提出了一种基于双刀盘铣刀的高效铣齿粗加工方法。一方面,建立双刀盘铣削的齿槽余量数学模型,得到双、单刀盘铣削方式的齿廓余量与齿轮模数之间变化规律。另一方面,综合考虑双、单刀盘铣削方式的加工时间成本、刀具损耗成本和后续精加工的刀具损耗成本,建立两种铣削方式的铣削成本数学模型,分析铣削成本与齿轮模数之间的关系。最后,通过铣削加工实验、各轴受力和切削转矩实验等,验证了双刀盘铣齿加工方式可以有效地解决铣齿粗加工问题。  
        关键词：数控加工;双刀盘;大模数圆柱齿轮;成形铣齿   
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        发布时间：2022-10-20
      • 周娇君
        2016, 40(5): 177-179. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.040
        摘要：为了提高零度弧齿锥齿轮的啮合性能,提出了以局部综合法为基础的小轮变性法加工参数设计方法。建立含安装误差的轮齿接触分析模型,通过求解非线性方程组,获得接触迹线和传动误差曲线,基于微分几何计算瞬时接触椭圆长轴。算例结果表明,变性法加工可获得中凸的抛物线型传动误差且幅值控制在较小的范围;轴交角安装误差对啮合性能影响最大,需保证其安装精度。  
        关键词：局部综合法;轮齿接触分析;变性法;传动误差   
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        发布时间：2022-10-20
      • 钱志鹏,孟婥,孙以泽,叶志彪
        2016, 40(5): 180-183. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.05.041
        摘要：簇绒地毯的毯面绒头可以是圈绒、割绒和圈割绒。织造割绒地毯时,割绒机构是簇绒地毯织机的重要组成部分,必须保证勾线和割绒配合准确。分析了小型簇绒地毯织机典型割绒机构的工作原理和配合要求,依据其结构特点及渐开线的性能优势,设计了具有渐开线凸轮槽的割绒机构,建立了割绒机构的运动学模型,利用MATLAB-Simulink进行了运动学分析。结果表明,所设计的割绒机构结构合理,能满足地毯簇绒机割绒的工艺要求,且较已有曲柄摇杆的割绒机构简单可靠。  
        关键词：渐开线;簇绒地毯织机;割绒机构;凸轮槽;运动学分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 2016, 40(5): 184.
        摘要：<正>四月的北京,树绿草翠,气候宜人,第十二届全国机械无级变速器（CVT）及在汽车变速技术中应用学术信息年会于2016年4月26日-27日在北京举行。会议由中国机械工程学会机械传动分会机械无级变速器专业委员会与中国机械通用零部件工业协会齿轮分会联合主办,中国矿业大学（北京）协办。近30位来自国内高等院校、研究院所、生产企业从事机械无级变速器（CVT）研究、开发及生产的专家、学者、企  
          
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