最新刊期
      2016 年 第 9 期

        理论研究

      • 王旭鹏,刘更,马尚君,佟瑞庭
        2016, 40(9): 1-5. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.001
        摘要：为了研究润滑间隙铰链对机构动态性能的影响,建立了一种既满足长轴颈轴承工况,又适合短轴颈轴承使用,且同时考虑了挤压油膜和楔形油膜作用的、改进的过渡力模型,以平面含间隙铰链曲柄滑块机构为研究对象,通过干摩擦和含润滑两种工况下对比分析,验证了新模型的合理性;同时,通过不同间隙值下仿真分析,研究了间隙值对含润滑间隙铰链机构动态性能的影响规律。研究结果表明:与干摩擦工况相比,考虑间隙铰链处润滑时,机构加速度振荡现象得到有效抑制,动态性能得到明显改善;同时,随着铰链处间隙值的逐渐增大,动态输出在机构死点位置附近出现了明显的偏差,且间隙值越大,偏差值越大;但是,偏差明显小于相同工况下干摩擦的结果。  
        关键词：过渡力模型;间隙铰链;动态性能   
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        发布时间：2022-10-20
      • 周辉,曹毅
        2016, 40(9): 6-12. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.002
        摘要：通过分析解耦并联机构的输入输出特点,基于支链独立驱动原理和螺旋理论提出了6自由度（3R3T）完全解耦并联机构构型综合方法。首先,基于完全解耦并联机构的雅可比矩阵为非零对角阵的要求,利用螺旋理论构造出满足期望要求的正逆雅可比矩阵,以确定支链驱动副作用于动平台上的使动螺旋;再得到该使动螺旋对应支链上的表示驱动副的驱动螺旋和除驱动螺旋之外的其他运动螺旋系,据此可完成支链结构螺旋系的配置;最后,根据完全解耦并联机构分支组合原理,依次选取6条支链连接动定平台,得到多种3R3T完全解耦并联机构。综合的完全解耦并联机构的输出运动是由支链上独立的输入驱动提供的,且机构的正逆雅可比矩阵在运动过程中始终保持为对角阵,所以属于完全解耦并联机构,此类机构结构紧凑,控制简单,具有较好的应用前景。  
        关键词：独立驱动;完全解耦;并联机构;型综合   
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        发布时间：2022-10-20
      • 胡微微,梅瑛,王书森,黄发群
        2016, 40(9): 13-16. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.003
        摘要：提出了一种新型1T2R大摆角并联机构。首先,运用螺旋理论中运动和约束的关系分析了该机构实现1T2R运动原理,计算出该机构的自由度,进行了输入选取;然后,利用解析矢量法及几何关系建立机构位置逆解方程;最后,应用MATLAB对逆解方程进行求解并利用ADAMS对求解结果进行仿真验证,验证了逆解模型的正确性及机构的可实现性。该并联机构可实现大的摆角,可作为并联模块应用于混联机床,实现大摆角五轴联动加工。  
        关键词：大摆角;并联机构;旋量理论;位置逆解   
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      • 刘祥环,刘德福,陈涛,张宇
        2016, 40(9): 17-22. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.004
        摘要：汽车驱动桥准双曲面齿轮在研齿加工过程中经常出现齿面烧伤现象,这种缺陷将导致准双曲面齿轮在使用的过程中出现点蚀、剥落打齿等失效模式。本文提出的根据研齿烧伤部位的宏观特征辨别研齿烧伤的方法;从金相组织、硬度变化分析出齿面烧伤对齿轮寿命的影响,并进行了台架试验和道路试验验证。通过建立准双曲面齿轮啮合点相对滑动的数学模型,计算出各啮合部位的相对滑动速度,发现齿面烧伤部位正是相对滑动速度最大的部位。通过多轮研齿烧伤再现试验研究证明了零侧隙研齿是导致研齿烧伤的主要因素。结合生产实践经验,提出了研齿标准作业程序、研齿侧隙自动监控等抑制研齿烧伤方法。  
        关键词：准双曲面齿轮;研齿;烧伤控制;金相组织;滑动速度   
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      • 柯善乐,辜志强,牛子孺,李刚炎
        2016, 40(9): 23-27. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.005
        摘要：为了真实反映汽车在转向时转向器中齿轮副的实际工况,建立转向系统数学模型,并给出转向摇臂力矩和转向螺母移动位移的计算公式,提出一种循环球变传动比转向器齿轮副实际工况的计算方法;在上述研究基础上针对汽车转向轻便性试验,解析计算得到某型循环球变传动比转向器齿轮副的实际转向工况,并通过仿真验证计算结果的正确性;将该变传动比齿轮副工况的计算结果应用在有限元分析中,证明了此方法的可行性。该分析方法为转向器齿轮副的仿真分析和试验测试提供更加贴合实际的加载依据。  
        关键词：转向器齿轮副;实际工况;转向力矩;转向轻便性   
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        发布时间：2022-10-20
      • 李成祥,杨志军,蔡铁根
        2016, 40(9): 28-31. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.006
        摘要：对于频繁启停,高速高加速运动的搬运机器人,其柔性执行末端的残余振动会影响其运动定位精度。现在多通过主动、被动控制方法和单纯考虑运动曲线光滑性的方法对振动进行抑制,但会产生时滞性、控制复杂和受成本材料限制等问题。通过ADAMS进行运动学仿真优化,对比了不同运动曲线对运动定位精度的影响,并对S曲线参数进行优化,将优化获得的非对称S曲线作为运动曲线,实现机器人运动快速平稳。从动力学角度为搬运机器人的运动规划提供了思路。  
        关键词：残余振动;Adams;仿真优化;运动规划   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王良文,李洪鹏,王新杰,杜文辽,王才东,宋康康
        2016, 40(9): 32-37. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.007
        摘要：介绍了一种基于刚柔混合驱动的仿生踝关节辅助康复装置,该装置具有两个自由度,但能近似实现踝关节的三维运动。为了分析该装置的康复效果,对其工作空间进行了研究。为此,首先给出了该装置的工作条件,对工作空间的约束进行了分析;然后,在此基础上建立了工作空间的数字化求解模型;最后,采用Matlab进行了踝关节辅助康复装置的工作空间计算。分析结果可以作为踝关节辅助康复装置优化结构、最终确定参数的依据。研究过程为多运动模式的机构的工作空间研究提供了参考。  
        关键词：踝关节;仿生;辅助康复装置;工作空间   
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      • 单春成,曹毅,刘凯
        2016, 40(9): 38-42. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.008
        摘要：为了利于计算机自动综合,提出了改进的Assur杆组邻接矩阵的平面运动链类型自动综合。首先针对构件数主动件数和选定的杆组,根据杆组组成理论求出对角线元素以及它们的不同组合,然后归纳了综合方法和步骤,定义了选定杆组邻接矩阵。因为综合法在综合构件的过程中根据杆件数、主动件数及杆组类型这些因素分类细化了运动链,并同时判断同构构型,所以综合过程具有很强的规律性,效率也很高,可以减少后面运动链同构识别与刚性子链识别的计算量,特别是对于计算机自动综合多杆多主动件的平面机构运动链,并成功应用在综合12杆以下的平面机构运动链类型。并且以6构件单主动件机构运动链为例进行了类型综合。  
        关键词：邻接矩阵;Assur杆组;运动链;型综合   
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      • 刘静,张明
        2016, 40(9): 43-47. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.009
        摘要：由于受电机参数的制约,对机器人进行轨迹规划过程中需要考虑关节速度、关节加速度等多个约束条件。通过对约束条件的分析,提出一种基于参数化修正梯形的时间最优平滑轨迹规划算法。利用参数化修正梯形轨迹规划法将考虑运动学、动力学约束的时间最优轨迹规划转化为两参数的寻优问题,通过遗传算法获得时间最优轨迹。最后利用提出的规划方法对二自由度混联机械手进行轨迹规划,并通过仿真验证了该方法的有效性。结果表明该轨迹规划方法能充分发挥伺服电机的性能,并保证关节加速度和驱动力矩的连续性。  
        关键词：约束;轨迹规划;参数化修正梯形;时间最优   
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        发布时间：2022-10-20
      • 高春慧,胡雄
        2016, 40(9): 48-51. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.010
        摘要：通常岸桥起升机构中的减速箱会因为连续运作、负荷较大而发热,如果散热不当会大大减少其寿命。为了对起升机构中的减速箱的散热状况进行实时在线的评估,需要知道对其散热影响较大的参数,并以此来判断散热状况。为得到影响参数,从最简单的工况——工作中的停机状态着手,采用集总热容法对减速箱散热模型进行研究,得到曲线拟合的依据并通过散热机理找到影响散热的关键因素,为了验证这些因素对减速箱散热的实际影响,采用控制变量法对实际温度数据进行计算分析。借助Origin函数绘制软件对减速箱实际温度数据进行指数拟合,拟合出二次指数函数的模型,得到函数参数,结合影响因素进行规律性分析,为以后散热因素参数化打下基础。  
        关键词：岸桥;起升机构减速箱;停机状态;散热规律   
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        发布时间：2022-10-20
      • 叶舟,赵荣珍,郑玉巧,刘宏
        2016, 40(9): 52-55. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.011
        摘要：针对齿轮故障造成的风电机组传动系统输出响应不稳定问题,对故障状态下的传动系统动态性能进行了研究。通过考虑斜齿轮时变啮合刚度和齿轮裂纹等因素的影响作用,分别建立正常状态和齿轮故障状态下的传动系统动力学模型,对比分析了两种状态下系统的输出响应。结果显示,齿轮故障状态下,输出啮合力、扭转振动位移和扭转振动速度均相对较大,且呈现出不规则的变化趋势,在某些仿真时间点处出现较大的冲击振动。研究结果可为风电机组传动系统故障诊断及早期故障预测提供理论参考。  
        关键词：风电机组;齿轮传动;动力学模型;响应分析   
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        设计计算

      • 侯志利,武文革,李瑞琴,秦慧斌,赵建文
        2016, 40(9): 56-60. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.012
        摘要：以可控平面5R并联机构为研究对象,结合其工程应用背景,建立了运动学模型,提出了构型变换与运动特性分析一体化全信息参数建模方法。基于自下而上的构型设计方法,建立杆副、运动支链、主构型模型及配置模型。通过变驱动布局、变参数配置方式变换出新构型,达到构型快速重构设计、简化运动学求解的目的。对驱动布局构型变换前后的输出运动轨迹跟踪对比分析,表明扩大了工作空间。设计实验装置,验证了轨迹跟踪法求解工作空间的有效性。  
        关键词：平面并联机构;构型重构;全信息参数模型;运动轨迹   
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      • 邓涛,徐彬,李德才,罗卫兴
        2016, 40(9): 61-66. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.013
        摘要：针对复合电源混合动力系统传统参数优化算法目标比较单一的缺陷,以燃油经济性、排放性和舒适性作为多目标参数优化对象,以整车动力性指标作为约束条件,提出NSGA-Ⅱ多目标参数优化算法。优化结果表明:在满足动力性指标和车速跟随基本吻合的情况下,优化后的燃油经济性指标平均提高了5.51%,排放性指标平均提高了14.86%,舒适性指标达到了使人感到舒适的程度,蓄电池的最高充放电电流降低了一半。而且获得的一系列分布均匀全局最优解,优化结果比较满意,验证了提出的参数匹配优化算法的准确性和适用性。  
        关键词：混合动力;复合电源;超级电容;参数优化;NSGAⅡ算法   
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        发布时间：2022-10-20
      • 杨威,孟冠军,曹文钢,谢坤峰,于鹏飞
        2016, 40(9): 67-70. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.014
        摘要：针对机械产品的装配序列优化问题,利用产品装配优先关联矩阵,生成可行装配序列作为初始种群。在遗传算法中加入参考集,并结合分散搜索算法的"分散,收敛,集聚"的智能迭代机制,避免了搜索的随机性,以装配的连续性为目标进行优化,不断更新参考集,最终求得最优解。通过特定的交叉和变异使解不断向最优方向发展。最后,以三级减速器为实例分析,验证了改进遗传算法的有效性和可行性。  
        关键词：装配序列;关联矩阵;分散搜索算法;遗传算法   
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      • 杨河洲,赵红宇,张明旭,秦东晨
        2016, 40(9): 71-74. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.015
        摘要：为研究柴油车变速器怠速异响,建立了柴油车传动系统当量力学模型,试验得到了发动机飞轮转角波动函数,研究了离合器扭转特性对怠速异响的影响趋势,并对扭转特性进行了优化设计。实车验证表明,优化设计结果很好地解决了怠速异响问题。  
        关键词：柴油车变速器;怠速异响;离合器扭转特性;优化设计   
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      • 刘松,高跃飞,信义兵,朱博文
        2016, 40(9): 75-79. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.016
        摘要：分析了某榴弹炮自动装填系统中的弹药限位器结构与传动原理,结合链式推弹机,设计了一种适用于迫击炮的自动弹仓弹药限位器。以推弹动作为动力,创新地应用了凸轮传动原理,解决了弹药限位器设计中关键的开闭锁问题。基于ADAMS对推弹过程进行了仿真分析,通过对关键构件转角和构件间的接触力曲线分析,论证了机构动作可行性和结构可靠性。  
        关键词：凸轮传动;迫击炮;自动弹仓;限位器   
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      • 钱磊,李一浩,王才东,陈鹿民,王新杰
        2016, 40(9): 80-84. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.017
        摘要：根据人体生理踝关节的结构特点,设计了一种具有空间斜交叉轴的仿生踝关节装置。该装置有小腿关节、踝关节和距下关节3个自由度。为减小踝部质量,将踝关节和距下关节的驱动电机安装在大腿上,采用绳索绕过膝关节传动至踝与距下关节,并将绳索在轮上固定,以达到限制各关节转动角度的目的。运用D-H坐标表示方法,通过仿真,计算分析了该机构的运动姿态空间,并与人体足部相关姿态参数进行了比较。表明该机构能够实现类似于人体生理踝部关节的运动功能。该机构可用在仿人机器人领域,也可为人体踝关节运动特性的研究提供参考。  
        关键词：踝关节;机构设计;仿生   
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      • 赵永强,柴新宁,侯红玲,王耀锋
        2016, 40(9)
        摘要：自定心中心架用于细长轴类零件,尤其是丝杠、螺杆、曲轴等的机械加工,自定心中心架夹持工件的定心精度直接影响零件的加工精度。以机构学和理论力学为基础设计了一种自定心中心架参数化模型。以轴类零件的外圆磨削为例对中心架的受力情况进行分析计算,以参数化设计和虚拟样机技术相结合的手段对中心架机构进行了仿真分析。仿真结果与理论计算值的一致性好,这为磨床自定心中心架的结构设计和拓扑优化提供了一种新方法。  
        关键词：自定心中心架;细长轴磨削   
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      • 尹志朋,侯宇,代陈超,代梦婉
        2016, 40(9): 91-94. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.019
        摘要：设计了一种具有良好稳定性和越障能力的少驱动六足机器人。对少驱动六足机器人的整体结构以及行走步态进行了分析,在此基础上建立了机器人足端点轨迹方程,得到了机器人行走和越障时足端点的运动要求。以六足机器人运动平稳性为目标函数,综合考虑杆长条件、传动性能、几何结构、越障条件和边界条件五类约束,建立了机器人足端轨迹优化模型。利用MATLAB优化工具箱的约束非线性函数fmincon对影响少驱动六足机器人足端轨迹曲线的参数进行优化,得到了满足运动特性要求的机器人腿部机构尺寸。通过对优化后得到的足端轨迹的分析,证明了少驱动六足机器人腿部机构的合理性,为后续六足机器人的研究与开发奠定了基础。  
        关键词：六足机器人;腿部机构;足端轨迹;优化设计   
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      • 靳小马,吉卫喜
        2016, 40(9): 95-99. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.020
        摘要：根据活动标价法、空间啮合理论,研究ZC1砂轮切削蜗杆的成形过程以及蜗杆副的数学模型。根据数值分析法和有限元法,结合MATLAB和Solid Works完成蜗杆副的三维实体模型,并在ANSYS中建立有限元模型。将有限元计算结果进行数据处理,分析了齿间载荷分配情况,接触应力沿蜗轮齿长方向的分布情况,以及有限元法结果与经验强度公式法结果的比较。考虑安装误差对蜗杆传动的接触应力和接触线的影响程度,得出应优先减少轴交角误差的结论。研究结论为ZC1蜗杆传动的三维建模以及强度分析提供了相应的理论依据。  
        关键词：蜗杆传动;有限元法;强度分析;三维建模   
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        发布时间：2022-10-20
      • 胡杰,王占礼,陈延伟,黄思聪
        2016, 40(9): 100-103. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.021
        摘要：提出了基于齿轮齿条传动的爬升机构,从系统的实际运动规律以及装置翻转爬升运动情况出发,建立了系统运动数学模型,在保障稳定裕度的前提下确定了初始爬升角,得到最优爬升姿态;采用有限元分析的方法对关键零件进行分析。同时,从提高装置自动化程度方面出发,建立了翻转爬升过程的控制流程图,为控制系统设计奠定了基础。  
        关键词：齿轮齿条传动;爬升机构;数学模型;控制流程   
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        发布时间：2022-10-20
      • 夏新念
        2016, 40(9): 104-109. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.022
        摘要：三元数作为一种新型被特别定义的复数化矢量模型,具有天然直观的几何意义,特别有助于三维空间问题的建模。在原创的三元数概念的基础上,从定义三元数的影旋积入手,先扩充三元数的涵义,再分析三元复变数的微分特性,进而得出结论:对三元复变数的微分运算可转化成对三元数的影旋积操作。这就为机械的空间运动分析解析求解提供了新路径,并以此方法对关节型简易机器人的端点速度和加速度进行了检验,一次计算同时得到了它的大小和方向。最后对3-RPS 3自由度并联机器人进行了运动学位置分析,从另一个角度验证了基于三元数的三维空间机构运动分析的解析求解是可能的。  
        关键词：三元数;影旋积;关节型机器人;空间运动分析;并联机器人   
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        发布时间：2022-10-20

        试验分析

      • 谭援强,胡检发,姜胜强,杨世平,胡聪芳
        2016, 40(9): 110-113. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.023
        摘要：理论上,花键副所有键齿传递相同的载荷;实际上,由于加工制造误差与装配误差的影响,花键副并非所有键齿都传递相同的载荷,因此部分键齿可能存在过载的情况。基于有限元法研究了渐开线花键副在角向不对中、径向不对中以及角向与径向不对中共同存在情况下键齿的接触压力分布与齿间载荷分布,研究结果对指导渐开线花键副的加工制造与装配具有一定的指导意义和工程应用价值。  
        关键词：有限元法;花键副;不对中;载荷分布   
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        发布时间：2022-10-20
      • 曾红,苏国营,郭超,王延忠
        2016, 40(9): 114-117. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.024
        摘要：流固耦合传热仿真分析重点在于计算流体力学（CFD）和固体传热有限元（FEA）。将制动器各个零件构成一个流固耦合传热系统进行研究,采用分区求解、边界耦合形式进行求解。此法将难以确认的单个零件传热外部边界转化为内部边界,计算时可只定义外部边界,更加切于实际便于计算。通过数据对比结果表明:仿真分析数据与试验测量结果相吻合。因而,采用此法模拟制动器的热传导和对流换热是切实可行的。  
        关键词：制动器;流固耦合传热;边界耦合;多物理场   
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        发布时间：2022-10-20
      • 周昌春,王琦
        2016, 40(9): 118-121. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.025
        摘要：以双3-RRS超冗余驱动飞行模拟器的运动机构为研究对象,分析该运动机构的力矩传递性能。该飞行模拟器具有3个转动自由度,6个驱动,其中有3个冗余驱动;两个完全相同的3-RRS球面并联机构构成飞行模拟器的运动机构。由于只建立一个定坐标系,所以该球面并联机构广义上仍然具有一个定平台,一个动平台,整个动平台即为飞行模式器座舱。通过反对称坐标系的建立确定了支链的方向余弦,以此为基础给出超冗余球面并联机构的雅可比矩阵。主要分析双3-RRS超冗余驱动飞行模拟器力矩传递性能指标和3-RRS非冗余驱动飞行模拟器力矩传递性能指标,给出了力矩传递性能图谱,并根据三维图谱给出了分析结论。  
        关键词：球面并联机构;飞行模拟器;雅可比矩阵;力矩传递性能   
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        发布时间：2022-10-20
      • 杨林杰,吴鲁纪,李俞峰,曹志刚,王敬元
        2016, 40(9): 122-127. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.026
        摘要：为了提高整体离心式压缩机高速齿轮轴转子的稳定性与可靠性,通过专业转子动力学分析软件建立了高速轴转子的动力学模型,分析叶轮与轴承等因素的变化对转子动力学性能的影响。通过增加叶轮转动惯量,减小叶轮质量、叶轮质心与轴承间距,增加齿轮箱轴承跨距、增大轴承轴颈与轴承刚度等措施可提高转子的一阶临界转速;通过增加叶轮转动惯量,减小叶轮质量、叶轮质心与轴承间距,减小齿轮箱轴承跨距、轴承轴颈,增大支承轴承刚度等措施可提高转子的二阶临界转速。反之则降低转子的一阶、二阶临界转速。  
        关键词：转子动力学分析;临界转速;整体式离心压缩机   
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        发布时间：2022-10-20
      • 吕凯波,胡晓禾,常宗旭,常浩,廉自生
        2016, 40(9): 128-131. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.027
        摘要：冲击载荷常常是引起齿轮传动系统寿命缩短的主要原因。通过Pro/E软件对可控软启动齿轮箱传动部分建立虚拟样机三维传动模型,利用ADAMS对齿轮传动系统在冲击载荷作用下开展动力学仿真。求解齿轮传动系统各级传动角速度、啮合力及其频谱曲线,对比有无冲击载荷作用下各级齿轮啮合力及其频域特性的变化情况,得到冲击载荷使得齿轮啮合频率处振动能量明显增大。仿真结果与理论分析结果接近,可为后续考虑冲击载荷作用的齿轮疲劳寿命估算提供数据支持。  
        关键词：齿轮传动;虚拟样机;动力学分析;冲击载荷   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张庆,熊会元
        2016, 40(9): 132-136. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.028
        摘要：针对单速比电动汽车坡道起步时容易发生溜坡的问题,提出了基于路面坡度识别的坡道起步控制策略。构建了单速比电动汽车坡道起步运动线性回归模型,设计了基于多新息遗忘梯度的路面坡度识别算法,在满足驾驶员驾驶意图的前提下,制定了坡道起步防溜坡控制策略。在Matlab/Simulink软件下建立了系统仿真模型,结果表明所研究的坡道起步控制策略能较准确地识别路面坡度,有效抑制了坡道起步溜坡现象,改善了车辆起步特性。  
        关键词：电动汽车;坡度识别;坡道起步;控制   
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        发布时间：2022-10-20
      • 杨超君,吉城龙,张秀文,章友京,袁爱仁,张小锋
        2016, 40(9): 137-141. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.029
        摘要：针对结构参数相同的COMI型和CIMO型磁力耦合器的传动性能进行研究,应用等效磁路法推导磁力耦合器的转矩公式并结合三维修正系数得出磁力耦合器的最终转矩公式,同时推导出磁力耦合器的效率公式。运用有限元软件模拟分析了在同样输入转速和转差率下两种磁力耦合器的传动性能。结果表明:具有同样结构参数的COMI型耦合器相较于CIMO型耦合器具有相同的传动效率,但却可以产生更大的转矩,即传动性能更好。  
        关键词：磁力耦合器;等效磁路法;转矩公式;传动性能   
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        发布时间：2022-10-20
      • 曹忠亮,李杉,郭建华
        2016, 40(9): 142-144. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.030
        摘要：针对梯形齿同步带及带轮的结构特点,利用UG软件建立了同步带与带轮三维实体模型,并利用Hyper Mesh进行网格划分,导入多体动力学软件RecurDyn,进行了梯形齿同步带刚柔耦合系统动力学的整体运动动态性能分析,研究同步带的初始张力、主轴转速、传动负载变化对带齿应力的影响规律,为同步带的设计、力学特性分析等提供了一种数字化仿真分析设计方法。  
        关键词：梯形齿同步带;MFBD;系统动力学;Recurdyn   
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        发布时间：2022-10-20
      • 史尧臣,李占国,李水清,赵希禄
        2016, 40(9): 145-149. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.031
        摘要：针对ZA型汽车同步带建立了汽车同步带传动系统的有限元分析模型,采用有限元方法分析了汽车同步带的固频特性和在啮合冲击激励作用下的动态响应。并以动态响应结果作为边界条件,基于直接边界元法建立了汽车同步带传动系统的声学边界元分析模型,分析了啮合激励频率对同步带表面声压及场点辐射噪声的影响规律。并采用两轮无负载试验方式对同步带传动系统进行了噪声测试,比较辐射噪声的测试结果与数值仿真结果,验证了仿真计算方法的准确性与可行性。  
        关键词：汽车同步带;动态响应;辐射噪声;直接边界元法   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张静宇,侯力,游云霞,蒋易强
        2016, 40(9): 150-153. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.032
        摘要：新型摆线滚针减振减速器根据传统的摆线针轮减速器,在传统偏心激波轴承和摆线轮之间加入了柔性衬垫结构,以减小和阻断电机高频波动和传动过程中产生的高频波动,提高整个设备的性能和寿命。通过对减速器的精确建模和有限元模态分析,对柔性衬垫的材料参数进行了多组对比,并进行了相应的选择。结果表明,加入柔性衬垫的新型摆线滚针减振减速器与未加橡胶衬垫的最大变形量均在正常范围内,并且有随着材料的硬度增加,出现最大变形量的阶数逐渐增加的趋势。且新型摆线滚针减振减速器能够更好地避免共振。  
        关键词：新型摆线滚针减振减速器;柔性衬垫;精确建模;模态分析;共振   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王云霞,漆小敏
        2016, 40(9): 154-158. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.033
        摘要：无级变速器可以显著提高汽车动力性,是汽车变速器的发展方向,金属带是其主要传动部件,建立汽车无级变速器四层金属带力学分析模型,分析每层金属带在不同工况下稳定运动后的受力情况、速度变化。分析结果表明:金属带间摩擦率较小时,传递力矩的张力主要有第一层金属带承担;随着各层金属带间摩擦率的增加,四层金属带相对滑移减小、速度差异变小;金属带间的摩擦力可以有效地传递扭转力矩,最终金属带张力开始均匀分配到四层金属带上;主动轮上随着金属带的外移,其运转速度开始逐渐下降,通过力学分析为汽车无级变速器设计、动态特性研究提供重要的参考。  
        关键词：汽车无级变速器;多层金属带;力学模型;张力   
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        发布时间：2022-10-20
      • 宋晓华
        2016, 40(9): 159-161. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.034
        摘要：在考虑轴承外圈与轴承座之间的结合面的影响基础上,对不同材料的轴承座与滚动轴承的内圈、外圈及轴承座的振动特性的关系进行了研究与分析。分析结果表明:轴承座的材料特性对轴承内圈、外圈和轴承座的振动响应的影响较大,轴承座与轴承外圈的弹性模量相差越大,轴承内圈、外圈和轴承座的振动幅值越大;轴承座的材料特性对轴承外圈和轴承座振动特性的影响较轴承内圈大;合适的轴承座材料可有效控制轴承系统的振动幅值。  
        关键词：滚动轴承;轴承座;结合面;振动特性   
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        发布时间：2022-10-20
      • 杨超君,张秀文,吉城龙,章友京,袁爱仁
        2016, 40(9): 162-166. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.035
        摘要：针对一台永磁内转子极对数为7,永磁外转子极对数为15的高性能磁力齿轮,为了研究其传动性能,讨论了磁力齿轮的3种运行方式,推导了其传动比关系,并在此基础上,推导了传动效率、转矩与传动比之间的关系公式;在转速较低的情况下,当传动效率为1,输出转矩仅为输入转矩与传动比的乘积。为此,运用有限元软件,对3种运动方式在转速较低的情况下分别进行了双转子转动时的动态仿真分析,得到了不同负载对转矩的影响。最后通过传动性能实验装置进行实验验证,测得不同负载下磁力齿轮的转矩。结果表明,在转速较低的情况下,输入转矩随着输出转矩的增大成线性增加,且输出转矩与输入转矩的比值近似等于传动比的值,这一研究可用于在传动比已知情况下的动态转矩的估算。  
        关键词：高性能磁力齿轮;传动性能;动态仿真分析;样机实验   
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        发布时间：2022-10-20

        开发应用

      • 张质子,唐进元
        2016, 40(9): 167-169. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.036
        摘要：针对磨前滚刀加工齿轮共轭曲线形成的数值合成问题,给出了任意复杂多条平面曲线数值合成为一条曲线的新方法,该方法对曲线离散并建立一个矩阵,将离散数据点放大后放入矩阵比较大小最终实现合成。应用提出的新方法,对C型磨前滚刀在加工齿轮中形成的齿根共轭曲线轨迹进行合成验证。  
        关键词：磨前滚刀;共轭曲线;数值合成   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王凯杰,索双富,杨义勇
        2016, 40(9): 170-174. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.037
        摘要：针对孔销式少齿差行星轮增速器的工作原理和结构特点,分析了运动传递过程中不同结构参数时销轴与行星轮上销孔的接触情况。根据接触传递过程中的几何关系,推导出了销孔对销轴的压力角计算公式。选取不同的几何结构参数,计算并绘制了压力角的变化曲线,进而找出压力角与转轴偏心量、销孔回转半径、销轴直径以及销孔直径对系统压力角的影响关系。计算方法与分析结果可用以指导少齿差行星轮增速器传动机构的设计,优化系统传力特性。  
        关键词：孔销式;少齿差;行星轮;压力角   
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        发布时间：2022-10-20
      • 汪舟,周玮
        2016, 40(9): 175-178. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.038
        摘要：通过研究一种针对阶梯型障碍物的越障模型,设计了一种基于该越障模型的尺寸最优设计算法。通过试值法,实现了按照设计者的要求,自动计算出最优的机械脚尺寸,使得机构的越障效率达到最高。通过实验验证了算法的可行性,使用Matlab编写了用户图形界面,在用户设置障碍物的几何参数和电机性能参数后就可以输出最优的机械脚尺寸及越障时间。有效地提高了此类越障模型的设计效率,为模型的参数设计提供了一种优化方法。  
        关键词：阶梯型障碍物;轮腿式机器人;最优算法;Matlab/GUI   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘鑫博,曾晓松,刘勇
        2016, 40(9): 179-183. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.039
        摘要：以渐开线圆柱齿轮为研究对象,在其齿根部存在初始裂纹的前提下,研究齿根疲劳裂纹扩展特性及其寿命;将齿轮啮合过程的动力学计算等效为多个啮合位置的静力分析,得到不同位置的应力强度因子;根据线弹性断裂力学,将裂纹扩展过程线性等效,以K判据分析裂纹是否发生扩展,根据Paris准则计算裂纹扩展量,采用最大周向应力准则确定裂纹扩展角度,得到整个计算周期的应力强度因子、疲劳裂纹扩展路径及疲劳寿命;采用高频试验台对齿轮进行疲劳试验,得到齿轮的疲劳扩展路径,与有限元计算结果进行对比验证;最后分别分析了初始裂纹的尺度、位置和载荷的不同对疲劳裂纹的扩展及疲劳寿命的影响。  
        关键词：齿轮;疲劳裂纹扩展;疲劳寿命;有限元   
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        发布时间：2022-10-20
      • 夏春风,王明娣,钟康民
        2016, 40(9): 184-186. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.040
        摘要：介绍了一种基于蜗杆蜗轮与曲柄连杆传动的机械手内抓取装置的工作原理,给出了其力学特性及计算公式。该装置由减速电机驱动后,输出转矩带动蜗杆旋转,将动力传递到蜗杆上;然后蜗杆分别带动与自已相啮合的上下蜗轮转动,上下蜗轮再带动铰接在各自蜗轮上的曲柄连杆摆动;最后通过曲柄连杆增力机构实现二次力的放大,使抓取头准确地紧贴物体或工件内表面,平衡地抓取并撑紧物体。该装置结构紧凑,操作简单,省时省力,柔性好,绿色化程度高。  
        关键词：机械手;蜗杆蜗轮;曲柄连杆;抓取装置;减速电机   
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        发布时间：2022-10-20
      • 邹又名,刘少军
        2016, 40(9): 187-192. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2016.09.041
        摘要：分析和比较了国际标准化组织（ISO）与美国齿轮制造协会（AGMA）标准关于锥齿轮传动的强度计算方法的差异,采用分类比较和实例对比的方法分析了两种标准修正系数的含义和差异,以及齿轮参数变化对强度计算结果的影响。研究表明,齿轮参数和修正系数的取值不同是导致两标准计算结果差异的原因,其中载荷、几何参数材料特性与表面状况类因数为主要影响因数,AGMA标准的接触强度计算偏向保守,而ISO标准的弯曲强度计算偏向保守。  
        关键词：ISO标准;AGMA标准;锥齿轮;齿轮强度;比较   
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        发布时间：2022-10-20
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