最新刊期
      2016 年 第 6 期

        理论研究

      • 聂少武,邓效忠,魏冰阳,李聚波
        2016, 40(6): 1-5. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.001
        摘要：针对弧齿等高齿锥齿轮和摆线等高齿锥齿轮这两种齿制,构建了统一数学模型,并进行了齿面比较。首先对这两种齿制加工刀盘结构进行了分析,建立了统一的刀盘数学模型。其次,分析了这两种齿制的加工运动和加工过程,建立了统一的切齿加工数学模型。在求解出齿面的基础上,从齿线螺旋角及齿面拓扑形貌两个方面对弧齿等高齿锥齿轮和摆线等高齿锥齿轮的齿面几何进行了比较分析。为弧齿铣刀粗切摆线齿提供理论指导。  
        关键词：弧齿锥齿轮;摆线齿锥齿轮;刀盘模型;统一数学模型;齿面几何比较   
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        发布时间：2022-10-20
      • 罗天洪,苗长斌,徐向阳,马翔宇,李富盈
        2016, 40(6): 6-11. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.002
        摘要：为了抑制大型双连杆液压柔性机械臂末端振动,以重载上、下料液压柔性机械手臂为研究对象,针对机械臂在运动过程中末端振动的现象,通过伺服液压系统-Euler Bernoulli梁模型、Lagrange方程和Jacobian矩阵,设计一种基于压电反馈驱动系统控制方法,利用机械臂末端搭载的压电敏感传输器、压电驱动器和反演控制设计方法,研究伺服液压缸运动振颤、液压缸与机械臂关节卡顿和机械臂杆件弹性振动对液压柔性机械臂末端振动的影响规律。仿真结果表明,该抑振控制方法稳定性较好,针对液压柔性机械臂能显著减小末端振动,缩短振动衰减时间,定位精度得到明显改善。  
        关键词：液压柔性机械臂;压电反馈驱动系统;反演控制设计;PPF控制算法   
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        发布时间：2022-10-20
      • 牛晓辉,孙江宏,潘尚峰,徐礼矩
        2016, 40(6): 12-17. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.003
        摘要：提出一种3-PUPU并联机器人机构,结合其结构特点,利用螺旋理论分析了该并联机器人末端执行器的自由度,采用三点坐标法为该机器人建立运动学模型,再利用解析法对机器人末端执行器进行运动学分析研究。最后根据一组算例通过MATLAB仿真得出该并联机器人末端执行器的位移、速度、加速度曲线,对理论推导的正确性加以验证。  
        关键词：并联机器人;螺旋理论;三点坐标法;运动学分析   
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      • 钱露露,杨晓宇,唐进元
        2016, 40(6): 18-22. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.004
        摘要：简述直齿面齿轮数控刨削工艺的原理,推导直齿面齿轮的齿面方程和齿刀方程,建立多组刨削下齿刀转角与残留高度的数学关系,进而对数控刨削直齿面齿轮的加工轨迹进行优化。优化的刀具轨迹与未做优化的刀具轨迹对比数据表明,在相同条件下给出的刀具路径优化方法能缩短进给次数50%左右。最后利用Vericut仿真加工软件对路径优化进行了NC代码仿真,仿真显示提出的直齿面齿轮数控刨削工艺路径优化可行高效、精度符合要求。  
        关键词：刨削;面齿轮;数控刨床;粗加工   
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        发布时间：2022-10-20
      • 黄兴保,王优强,刘前,董宁
        2016, 40(6): 23-26. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.005
        摘要：建立了粉末状颗粒流润滑数学模型,考虑了颗粒流对润滑油流变黏度和密度的定量影响,计入了时变效应和热效应,对直齿轮进行了热弹流润滑研究,分析了不同质量分数的Mo S2对压力、膜厚和温度的影响,比较了质量分数为5%的人造金刚石、45钢、石墨和Mo S2颗粒对压力、膜厚和温度的影响,最后与现有实验结果进行了比较验证。结果表明,Mo S2颗粒质量分数增大,最大温度有所降低,最小膜厚也减小明显,节点接触中心瞬态温升减小显著;摩擦因数和硬度很低的石墨和Mo S2颗粒流具有较好的润滑效果,而摩擦因数和硬度高的人造金刚石和45钢颗粒流对润滑不利。  
        关键词：颗粒流;二硫化钼;直齿轮;弹流润滑;热效应   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张芸,张鹏,鲍兵兵
        2016, 40(6): 27-31. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.006
        摘要：面向机器人移动系统对高精度、高速及大行程传动装置的需求,针对次摆线滚轮齿条传动啮合力及接触应力进行了综合研究。首先,考虑多齿啮合的静不定问题,建立了啮合副力学模型,根据啮合副变形协调条件和滚轮力矩平衡条件,结合齿廓压力角分析,推导出啮合力公式,并分析了啮合力的变化规律及啮合滚柱间的载荷分配;其次,基于弹性力学赫兹理论,结合啮合点处齿形曲率分析,给出了啮合副接触应力公式,并分析了接触应力的变化规律;最后,结合算例,建立了啮合副有限元模型,通过滚柱与次摆线齿啮合过程的有限元仿真,验证了啮合副力学建模方法与分析结果的合理性。  
        关键词：滚轮;次摆线齿条;力学性能;赫兹接触;有限元   
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      • 李诗晴,彭佑多,陈瑜
        2016, 40(6): 32-35. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.007
        摘要：设计了一种内置式碟式太阳能方位角跟踪装置,建立了其方位角齿轮传动系统的UG三维模型,分析并确定了相应的约束条件及风载作用下系统的载荷,基于ANSYS Workbench仿真环境对齿轮传动系统进行了有限元分析,得到了齿轮传动系统的整体应力分布状况及其他重要特性,并用赫兹理论进行了验证。结果表明:通过有限元分析该齿轮传动系统最大应力为408.29 MPa且出现在惰轮齿轮啮合处,在齿根过渡曲线附近也存在明显应力集中,而蜗轮蜗杆所受应力波动较大,并利用赫兹理论对齿面接触强度进行分析计算并对有限元结果进行了验证。所作研究为双轴跟踪装置齿轮传动系统的设计及动态分析提供了一定的参考和依据。  
        关键词：双轴跟踪装置;齿轮传动;方位角;有限元法;接触强度   
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        发布时间：2022-10-20
      • 李文峰,许爱强,孙纪杰,范福勤
        2016, 40(6): 36-41. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.008
        摘要：针对传统时域指标在滚动轴承信号特征提取时状态预测精度不高的问题,首先,选取适合在线简单快速判别的时域指标,并根据轴承疲劳损伤大小和局部损伤数量增加,分析时域指标特征对状态变化的敏感性;其次,基于传统时域指标,寻求两个更为敏感的时域组合指标TALAF和THIKAT;最后,利用小波神经训练和测试两个新指标的数据样本,并与传统时域指标峭度及BP神经网络预测方法进行比较,仿真结果验证了TALAF和THIKAT指标,有效提高了轴承故障预测的准确性。  
        关键词：滚动轴承;时域指标;小波神经网络;故障预测   
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        发布时间：2022-10-20
      • 黄丰云,周子寒,朱建国,李鹏凯,徐维
        2016, 40(6): 42-46. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.009
        摘要：以某微车后桥主减速器主、被动齿轴承安装距引起后桥振动为研究对象,为了优化主、被动齿轴承安装距对振动噪声的影响和提高主、被动齿轴承使用寿命。通过三维建模和ADAMS动力学仿真,将不同安装距在不同转速下分别进行仿真分析,得到最佳安装距,并通过试验验证了在该安装距下,主减速器减振降噪得到很大的改善,而且轴承寿命也得到很大的提高,同时也为该微车主减速器的结构设计和减振降噪提供方法指导。  
        关键词：安装距;Adams;轴承寿命;减振降噪   
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      • 秦洪艳,刘京静,江发潮,仇斌
        2016, 40(6): 47-51. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.010
        摘要：采用多挡传动系统可以提高电动客车的动力性和经济性,降低对电机的要求,延长续驶里程。建立了电动客车AMT的控制模型,制定了换挡控制策略,优化了换挡规律。通过对电机特性分析,以及离合器在起步和换挡过程中的性能评价,制定了基于Matlab/Simulink的电机和离合器控制策略。制定了最佳动力和最佳经济性的换挡规律,并用Cruise软件进行了仿真,仿真结果表明,制定的控制策略能够使电机工作于高效区,有效提高了电机的运行效率。  
        关键词：电动客车;传动系统;AMT;离合器控制;换挡控制策略   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘畅,林家春,于渤
        2016, 40(6): 52-56. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.011
        摘要：珩齿后齿轮有着齿面纹理优良、传动噪声较小、残余压应力高、使用寿命长等优点。在珩齿加工中,珩磨轮与被加工齿面的相对速度决定了珩磨加工量和纹理。从渐开螺旋面的理论模型入手,推导在蜗杆状珩磨轮和被加工齿轮啮合时接触点上的相对速度公式。并分析各接触点处的相对速度变化趋势,找出与速度变化相关的蜗杆状珩磨轮参数。根据珩磨轮头数和其分度圆直径的调整,分析其对相对速度产生的影响,对蜗杆状珩磨轮进行优化设计。  
        关键词：渐开线蜗杆;珩齿;相对速度;优化设计   
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        发布时间：2022-10-20
      • 沙赛,张荣兴,周磊,安梓铭
        2016, 40(6): 57-62. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.012
        摘要：基于并联机构的微分运动学输入与输出之间位移矢量微分映射关系,通过建立平面3-RPR型全柔顺并联机构的拓扑优化模型（SIMP插值模型）,运用优化准则法（OC算法）进行优化求解,并采用Heaviside过滤技术对棋盘格现象进行抑制和处理。结合二次插值法对拓扑优化后得到的模型进行曲线拟合,并在Solid Works中三维建模,将模型导入Hyperworks中二次网格划分并进行静力学分析与对比,结果表明:基于映射关系所得出的拓扑优化构型与传统并联机构构型具有相同的运动特性,结构更加简洁、轻便,该方法为此类平面全柔顺并联机构构型综合方面提供理论参考依据。  
        关键词：平面3-RPR;型全柔顺并联机构;拓扑优化;位移矢量微分映射;SIMP插值模型   
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        发布时间：2022-10-20

        设计计算

      • 臧红彬,许雄,周颖玥,陶俊杰,蔡勇,赵登峰,沈连婠
        2016, 40(6): 63-69. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.013
        摘要：设计了一种具有平面内3自由度全方位移动,并且能够在45°陡坡范围内被动适应跨越轮子半径约4倍高度障碍的新型机器人。该机器人采用4个Mecanum驱动轮矩形布置,并分别安装在车体两侧双曲柄、弹簧耦合的越障机构上。给出了一般结构形式的Mecanum四轮系统的运动学模型,并得到其实现全方位运动的必要条件是逆雅可比矩阵满秩。优选出了四轮全方位运动系统的最佳结构布局形式。对越障机构进行了运动学建模以及结构参数的优化。最后,对整个机器人系统在平面内的直行、横行、原地转弯以及复杂地形环境下的越障等功能进行了虚拟样机系统仿真和实物样机功能测试。  
        关键词：新型机器人;全方位移动;越障;实物样机   
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      • 易建
        2016, 40(6): 70-74. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.014
        摘要：根据杆长约束条件,建立求6自由度一般6-SPS并联机构位置正解的无约束优化模型,再应用差分进化（Differential evolution,DE）算法求解该问题。针对基本DE算法可能出现进化停滞或陷入局部极值区域的缺点,提出一种引入新个体的自适应策略,以增强算法全局优化性能。将引入新个体的自适应策略融入DE算法,并使用混合变异算子及基于三角函数扰动的缩放因子和交叉因子,形成自适应差分进化（Adaptive DE,ADE）算法。数值结果表明,对于一般6-SPS并联机构正运动学分析问题,ADE算法能以较少计算开销求出全部高精度位置正解。通过与基本DE算法、自适应变异粒子群算法和改进人工蜂群算法比较,验证了ADE算法的收敛精度和计算稳健性指标优于对比算法。  
        关键词：并联机构;位置正解;差分进化算法;自适应策略   
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        发布时间：2022-10-20
      • 胡清明,郭建华,张广斌,吴贻珍
        2016, 40(6): 75-77. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.015
        摘要：人字齿同步带传动因承载能力大、传动误差小、噪声低等特点备受关注。分析人字齿同步带和带轮齿廓曲线参数,利用高阶切触阶啮合理论建立带齿和轮齿齿廓方程。对人字齿同步带模具齿廓曲面加工特性进行研究,并根据坐标变换和齿轮啮合原理推导人字齿同步带模具曲面方程。最后提出一种用于同时生产多根人字齿同步带的组合分拆式模具,并成功用于指导企业生产。  
        关键词：人字齿同步带;传动误差;模具;齿廓曲线   
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      • 韩林,许立新
        2016, 40(6): 78-81. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.016
        摘要：针对用于机床转台的齿轮副传动链,其扭转刚度对机床静动特性具有重要的影响。以齿轮副传动链为研究对象,计及齿轮副啮合刚度、传动轴扭转刚度,建立了传动链扭转刚度的通用数学解析模型;以某二级传动系统为例,利用有限元软件验证了解析模型的有效性;考虑扭转刚度约束,构建了传动链优化设计数学模型,对传动链进行了轻量化设计。优化结果表明,在保证传动链扭转刚度的前提下,传动链体积明显减小。  
        关键词：齿轮副传动链;扭转刚度;优化设计   
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        发布时间：2022-10-20
      • 束智伟,陈新元,詹小辉,邓江洪
        2016, 40(6): 82-85. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.017
        摘要：针对连铸结晶器受料区域为矩形,而普通双摆杆式自动加渣机布料区域为扇形,存在布料盲区的缺陷,提出"十字双滑块模型",建立该模型的数学模型,计算出矩形化补偿凸轮轮廓曲线方程,分析了基于"十字双滑块模型"设计的自动加渣机存在"死点"的原因;在此基础上,提出凸轮连杆组合式矩形化补偿技术,建立凸轮连杆组合机构的虚拟样机,对虚拟样机进行了运动学分析,得出加渣机输料管上出料口中心的速度曲线,为提高保护渣在结晶器宽度方向的均匀性提供了依据,并对虚拟样机进行了机构动力学分析,得出机构的最小传动角,验证了虚拟样机设计参数的可行性。  
        关键词：连铸结晶器加渣机;十字双滑块模型;凸轮连杆组合机构;运动学分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 于玉真,王飞,董小雷,李励,刘立伟
        2016, 40(6): 86-89. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.018
        摘要：用有限元软件ANSYS对带式输送机的传动滚筒进行有限元分析,得到传动滚筒的应力和变形情况。根据该结果对传动滚筒的结构进行重新设计和轻量化研究,并对轻量化结果进行了验证。最后利用ANSYS Workbench的优化设计模块对滚筒结构进行了多目标优化,为传动滚筒结构的优化和改进提供了理论依据。  
        关键词：传动滚筒;结构;设计;多目标优化   
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      • 翟国栋,李振,周有强,艾春培,兰玉,臧富雨
        2016, 40(6): 90-92. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.019
        摘要：连杆齿啮式减变速装置是一种连杆机构结合啮合传动组成的减变速装置。将连杆齿啮式减变速装置进行机构简化成为平面四杆机构,运用矩阵法进行运动学分析,得到连杆齿啮式减变速装置中偏心盘和连杆的位置、速度、加速度的运动学方程,应用MATLAB软件矩阵法编程得到连杆齿啮式减变速装置中偏心盘和连杆运动的角位移、角速度、角加速度和误差的变化情况,为该减变装置的结构优化提供了运动学基础。  
        关键词：连杆齿啮式减变速装置;结构设计;运动学分析   
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      • 朱凌宏
        2016, 40(6): 93-96. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.020
        摘要：设计了一种除鳞机柔性机械传动机构,该机构主要由齿轮传动、链传动、柔性连接3部分组成,通过各组件的相互传动最终实现单输入多输出的柔性自由度运动。详细叙述了传动系统的设计与功能实现过程,对所设计的样机进行了动态减振性能研究,结果显示:除鳞机柔性传动机构克服了传统纯机械系统所存在的刚性缺陷,使机构设计变的更加富有弹性与可塑性,为机械传动系统的设计提供了一个新方向。  
        关键词：柔性机械传动;柔性连接;自由度;动态减振性能   
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        发布时间：2022-10-20
      • 陈新德
        2016, 40(6): 97-100. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.021
        摘要：根据六连杆压力机的工艺特性要求和具体的约束条件及优化目标,构建了其优化设计的数学模型,利用ADAMS/View建立了六连杆压力机的优化设计模型,对压力机的六连杆机构进行了优化设计,从优化设计的结果和优化后滑块的行程、速度曲线中看到,该优化设计提高了机构的急回特性,达到了压力机冲压工艺的要求和设计目的。  
        关键词：压力机;六连杆机构;优化设计;Adams   
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        发布时间：2022-10-20
      • 徐靖,邓子龙,陈红娟
        2016, 40(6): 101-105. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.022
        摘要：根据6-PTRT并联机器人机构特点及相关文献,推导出此机器人KANE动力学模型。利用四元数法求出刀具在空间曲面上一条加工轨迹,通过空间轨迹规划,实现对并联机器人6个自由度协同控制,分析并联机器人在中低速和高速加工过程中各运动部件对驱动力的影响,得到动力学模型简化策略,提高了运算效率。分析机构启动时动力学响应曲线产生波动的原因,采用Akima插值法对各支链动力学响应进行优化,得到更为平滑的动力学响应曲线,提高机构运行平稳性,为并联机器人结构设计、轨迹规划及实时控制提供理论依据。  
        关键词：6-PTRT并联机器人;KANE方法;简化策略;Akima插值法   
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        发布时间：2022-10-20
      • 罗霁,沙春
        2016, 40(6): 106-109. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.023
        摘要：为分析谐波传动啮合算法及结构参数对装置传动性能的影响,代入柔轮转角精确计算方法及近似计算方法,分别得到基于包络啮合理论的精确啮合算法及近似啮合算法,对不同算法的渐开线齿廓谐波传动共轭区域、共轭齿廓进行了分析,并研究了径向变形量系数及波发生器形式等参数对其影响规律。研究结果表明:渐开线谐波传动存在两个共轭区域及"双共轭"现象,且近似啮合算法、径向变形量系数、波发生器形式对共轭区域一啮合角度、共轭齿廓、啮合偏差影响较小,对共轭区域二啮合角度、共轭齿廓、啮合偏差影响较大。  
        关键词：谐波传动;啮合算法;参数;影响   
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        发布时间：2022-10-20
      • 杨萍,刘远凯,赵梅香
        2016, 40(6): 110-114. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.024
        摘要：为解决在未安装电梯楼层和阶梯环境下货物运输的问题,成功研制了一种采用可变形车轮作为行走机构的智能阶梯攀爬机器人。该车轮采用3组相同的曲柄摇块机构来实现轮毂变形组合,从而达到攀爬连续阶梯障碍的目的。首先,详细阐述了阶梯攀爬机器人行走机构的设计过程;其次,通过仿真研究,分析了结构设计的合理性;最后,制作了物理样机并通过其攀爬实验,验证了所设计变形轮的可行性。  
        关键词：阶梯攀爬;攀爬机器人;行走机构;变形轮   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张庆,张斌,李洪彪,霍春景,杨献学
        2016, 40(6): 115-118. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.025
        摘要：针对分动器箱体复杂结构,将基于变密度的拓扑优化分析方法应用到汽车变速箱箱体的结构设计。将结构的最小柔度作为优化目标,以体积分数、位移、应力、模态频率和加工方式为约束条件,分别展开了箱体结构外廓和内部加强筋板结构的拓扑优化分析,并对优化设计的箱体结构进行了静强度和模态分析。结果表明:箱体结构静强度和模态频率均高于设计指标,实现了复杂箱体结构的拓扑优化设计。  
        关键词：分动器;箱体;拓扑优化;有限元分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 邹晔,黄志辉,唐立平
        2016, 40(6): 119-122. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.026
        摘要：提出了一种新型四自由度并联机器人机构,该机构能实现空间的三维移动和一维转动。利用螺旋理论对机构进行自由度分析和瞬时性分析,验证了构型方法的正确性。通过对机构进行输入输出关系分析,求得机构的雅可比矩阵为4×4阶对角阵,证明了机构的完全解耦和完全各向同性。因此该机构控制简单,具有较好的运动和力传递性能以及实用价值。  
        关键词：自由度;并联机构;完全解耦;完全各向同性   
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        发布时间：2022-10-20
      • 李耀东,张敏,苗圃,曹中臣,王佳雯
        2016, 40(6): 123-125. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.027
        摘要：为研究串联齿轮变位系数的合理分配问题,以中心距偏差和齿顶高变动系数为优化目标,同时考虑加工时不发生根切、齿顶不过薄、保证一定的重合度和不产生过渡曲线干涉等4个约束条件,建立了多目标优化模型。然后采用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ对目标函数进行求解,最终实现了串联齿轮变位系数的优化。研究表明,用这种方法进行串联齿轮机构变位系数的分配行之有效,优化后的齿轮变位系数符合工程实际,很好地满足了设计要求。  
        关键词：齿轮;变位系数;多目标优化;遗传算法   
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        发布时间：2022-10-20

        试验分析

      • 秦波,杨云中,陈敏,郭伟,刘永亮,王建国
        2016, 40(6): 126-131. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.028
        摘要：针对齿轮振动信号非线性非平稳特性,为避免传统"时-频"分析方法在表征设备状态时的不足和样本数量少易造成故障辨识模型"欠学习"的问题,提出一种基于峭度、本征模式分量（Intrinsic mode function,IMF）能量两类特征和最小二乘支持向量机（Least squares support vector machine,LS-SVM）的齿轮故障诊断方法。首先,对所测齿轮振动信号在集合经验模式分解（Ensemble empirical mode decomposition,EEMD）的基础上提取有效IMF分量计算其能量特征和峭度值,据此构建时频域两类特征向量;其次,将融合后的齿轮正常、齿根裂纹、断齿3种状态下的时频域两类特征向量作为输入,基于LS-SVM建立齿轮故障诊断模型,进行齿轮故障识别。实验结果表明,该方法能够准确地识别齿轮的工作状态,与基于BP、SVM的故障诊断模型相比,其具有更高的识别率,为齿轮状态识别和故障诊断提供了一种新途径。  
        关键词：本征模式分量能量;峭度;最小二乘支持向量机;齿轮;故障诊断   
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        发布时间：2022-10-20
      • 颜天晓,张瑞亮,王铁,姜雄飞
        2016, 40(6): 132-135. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.029
        摘要：针对低信噪比的齿轮传动系统的轴承复合故障,首先采用EEMD对故障信号进行分解,得到各阶IMF分量和残余量;以峭度为特征指标,计算各阶IMF分量的峭度值;对峭度最大的IMF分量进行Hilbert包络解调。最终结果表明,该方法能有效地提高信噪比,从强背景噪声的齿轮传动系统中提取了轴承故障特征频率。  
        关键词：滚动轴承;复合故障诊断;集合经验模式分解;希尔伯特变化;包络   
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        发布时间：2022-10-20
      • 戴俊
        2016, 40(6): 136-139. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.030
        摘要：建立了起重机减速机的刚柔耦合动力学分析模型,采用变步长向后积分法求解得到了齿轮副啮合力和轴承支反力,以轴承支反力为振动-声耦合分析的载荷边界条件,在LMS Virtual Lab中建立了包含结构网格、声学网格和场点网格的减速机振动-声耦合分析边界元模型,采用完全法求得减速机的表面和场点声压。以减速机的壁厚为设计变量,减速机的质量为约束条件,场点声压为目标函数,建立了减速机的声学优化模型,采用正态边界交汇优化算法求得最优设计变量。结果表明,优化前后减速机的表面声压峰值均出现在500 Hz的中心频段处,优化后的减速机4个场点声压均有不同程度的减小。  
        关键词：减速机;轴承支反力;耦合分析;降噪   
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        发布时间：2022-10-20
      • 吴吉平,贺兵,胡威林
        2016, 40(6): 140-143. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.031
        摘要：为提高考虑不确定性因素影响下的直线运动机构轨迹精度,提出了直线运动机构轨迹可靠性灵敏度分析的解析算法。首先,利用等距曲线构造运动轨迹的界限,考虑机构的构件尺寸公差,提出包含机构结构误差和随机误差的误差分析模型,并采用线性化方法导出机构运动误差的统计特征值的解析表达;其次,采用一次二阶矩方法建立了直线运动机构轨迹可靠性分析模型,并推导了机构轨迹可靠度对随机变量均值和方差的灵敏度分析的解析模型;最后,以Hoeken机构为例作了数值计算。  
        关键词：轨迹可靠度;灵敏度分析;Hoeken机构;直线运动   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王淼清,顾军,刘青
        2016, 40(6): 144-148. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.032
        摘要：为了对旋转机械中滚动轴承的运行状态进行故障监测和诊断,提出了一种基于边带相关算法和Hilbert包络谱的滚动轴承故障诊断新方法。通过对滚动轴承产生振动的模型进行分析,可以将振动信号看成为多个调制信号的叠加,而边带相关算法可以在频谱图基础上找出调制性最强的频率区间,然后进行带通滤波得到此频率区间内的时域信号,最后对其进行Hilbert包络并进行谱分析,最终能得到调制信号中调制频率的大小。利用滚动轴承实验取得的振动信号进行分析验证,可以在滚动轴承具有外圈、内圈、滚动体缺陷的情况下的振动信号找出调制频率,有效地提取故障特征。结果表明该方法能够准确地识别和诊断出滚动轴承的故障部位和类型。  
        关键词：滚动轴承;调制信号;边带相关算法;Hilbert包络谱;故障特征   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张柳,吴训成,须俊健,张珏成,张延杰
        2016, 40(6): 149-154. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.033
        摘要：齿轮是汽车变速器传动系统的动力载体,其动力学特性很大程度上决定了变速器的振动特性。利用时变接触线法求解了理论时变啮合刚度;结合齿距误差等内部激励建立了单对斜齿轮副弯扭轴耦合非线性动力学模型。采用龙格库塔方法进行数值求解,得到了斜齿轮副的振动响应时域曲线、频谱图。研究结果表明,时变啮合刚度越小,齿轮振动程度增大越迅速。加入齿距误差后,振动加速度时域特性以轴向振动变化最为明显,且齿距误差越小,振动强烈程度增大越缓慢。  
        关键词：斜齿轮;时变啮合刚度;齿距误差;非线性;动力学特性   
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        发布时间：2022-10-20
      • 钟自锋,聂鹏,卢剑
        2016, 40(6): 155-157. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.034
        摘要：为了提高传动轴设计的可靠性和合理性,基于有限元方法其对某汽车传动轴进行自由模态分析、扭转刚度分析、强度分析和疲劳分析。分析结果表明,其一阶固有频率均比激振频率高15%,能够有效地避免发生共振;扭转刚度27 685.5 N·m/rad,符合刚度要求。其最大主应力位于轴管处,为185.2 MPa,安全系数为1.32,能够满足强度要求;该传动轴的最小寿命为5.385×107,疲劳寿命满足要求。  
        关键词：传动轴;模态;刚度;强度;疲劳   
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        发布时间：2022-10-20
      • 岗海明,刘之镭,葛世祥
        2016, 40(6): 158-161. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.035
        摘要：为了提高某高速齿轮箱体的静动态特性,采用多目标优化方法中的主要目标法,对参数化设计的高速齿轮箱体进行结构优化分析。基于ANSYS Workbench的仿真模拟结果表明,多目标优化方法可以在减轻箱体质量的同时,有效地提高箱体的静动性能和设计效率,满足高速齿轮箱体更高的性能要求,为齿轮箱其他相关零部件的优化设计和改进提供了理论依据和参考。  
        关键词：参数化设计;多目标优化;仿真模拟;静动态特性   
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        发布时间：2022-10-20

        开发应用

      • 齐浩然,王晓玲,张林涛
        2016, 40(6): 162-165. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.036
        摘要：研制一台RV精密减速器综合性能参数测量机,实现对RV减速器传动误差、回差、刚度和摩擦力矩等参数的测量。仪器主要由机械结构设计、测控系统和测量软件构成,通过一次装夹可以快速、准确地获得RV减速器的多项参数。机械结构设计主要包括基座、输入组件、输出组件和RV减速器安装支架组成。采用有限元分析软件Hypermesh 12.0对输出轴强度进行分析,验证回差测量时输出端最大转矩2 000 N·m条件下满足强度条件。  
        关键词：RV减速器;传动误差;回差;测量机;有限元分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 赵春华,梁志鹏,邓应诚,潘鹏程,郑思宇,汪成康,钟先友
        2016, 40(6): 166-170. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.037
        摘要：针对高精度人字齿轮加工对称度差的问题,设计了联机式多自由度齿轮相位检测装置,提出了利用该装置确定对称误差量的基本方法,并在此基础上开发了自动检测对称误差量的数控程序,最后采用数控系统补偿相位误差的方式实现了高精度人字齿轮的加工。人字齿轮加工实例证明,联机式多自由度齿轮相位检测装置具有较好的可靠性,且基于数控系统补偿相位误差的人字齿轮加工方法能够稳定的控制加工对称度在0.02 mm以内,从而验证了此方法的合理性和准确性,为高精度人字齿轮的加工提供了一种新的途径。  
        关键词：人字齿轮;相位检测装置对称度对称误差补偿;插齿加工   
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        发布时间：2022-10-20
      • 赵坤,宋永乐,柏厚义,殷雪,胡廷军
        2016, 40(6): 171-174. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.038
        摘要：速比可变式风电齿轮箱可将变化的转速输入调整为恒定的转速输出,是前端调速型风力发电机组的核心部件。基于NGW型差动轮系传动原理,分析了几种速比可变式风电齿轮箱的传动机构,推导出每种机构对应的参数计算表达式和齿轮设计边界条件,应用专业设计软件RomaxWIND对推导的公式进行了验证,并列举了实际案例,对该类齿轮箱的设计具有一定的参考和帮助。  
        关键词：变速比;风电齿轮箱;差动;功率分流   
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        发布时间：2022-10-20
      • 洪美娟,卢舟燕
        2016, 40(6): 175-177. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.039
        摘要：设计了蛇簧联轴器的静扭转试验、空载运转和动态试验,并通过试验验证了研发的蛇簧联轴器最大转矩能达到160 000 N·m,且转矩与两半联轴器的相对转角成非线性关系,强度能达到设计的要求,已在试验装备上投入使用。  
        关键词：蛇形弹簧联轴器;静转矩试验;空载运转试验;动态试验   
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        发布时间：2022-10-20
      • 胡阳景,黄筱调,方成刚,张虎
        2016, 40(6): 178-182. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.040
        摘要：针对ZC3型蜗轮的数控加工问题,提出一种采用常规铣刀侧铣加工蜗轮的方法。首先,通过齿轮啮合原理推导出蜗轮副的数学模型。其次,通过MATLAB软件求解出蜗轮齿面离散数据点云,从蜗轮轴向截取多组截面数据,采用最小二乘拟合法拟合截取的数据点,求解出蜗轮齿面曲率变化的关系,并以此为依据,用非均匀刀路划分法对齿面进行刀路划分,生成相应的数控加工刀路轨迹。最后,用VERICUT软件对生成的加工程序进行仿真,并用原始计算的齿面数据与仿真加工的齿面进行对比分析,验证其正确性。试验表明,该方法与传统的蜗轮加工方法相比,具有很强的适应性;同时采用侧面铣削,提高了铣削加工效率。  
        关键词：ZC3蜗轮;侧铣;啮合原理;刀路轨迹;仿真加工   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张慧芳,杨桂娟
        2016, 40(6): 183-186. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.041
        摘要：针对异形螺杆加工中存在的表面质量差问题,提出了一种基于无瞬心包络法的异形螺杆铣磨复合加工方法。在对无瞬心包络理论研究的基础上,首先,建立盘形铣刀与异形螺杆之间的包络运动关系,得到盘形铣刀包络铣削异形螺杆的刀触点计算方法;其次,从成形磨削的啮合原理出发,从成形砂轮与异形螺杆之间的空间啮合关系,求解空间接触曲线,并推导出成形砂轮磨削异形螺杆的砂轮廓形计算方法;最后,通过仿真切削加工验证了无瞬心包络铣削法的刀路轨迹和成形砂轮廓形计算的正确性。  
        关键词：异形螺杆;无瞬心包络原理;成形磨削;仿真加工   
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        发布时间：2022-10-20

        综述

      • 葛世祥,刘之镭,吴鲁纪,杨林杰,岗海明
        2016, 40(6): 187-192. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.06.042
        摘要：高速齿轮箱因工况特性而产生较多的热量,造成的高温尤其是局部高温会使润滑环境恶劣,齿轮的接触和抗胶合强度降低,加速润滑油的老化。先结合国内外现有成果对系统的产热、传热机理和边界条件确定进行介绍,而后针对目前应用较为广泛的热网络法、有限元仿真、试验测试等进行简述。  
        关键词：高速齿轮箱;热机理分析;方法综述   
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        发布时间：2022-10-20
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