最新刊期
      2017 年 第 7 期

        理论研究

      • 罗天洪,马力
        2017, 41(7): 1-6. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.001
        摘要：针对复杂隧道环境中机器人的避障问题,提出使用过路径点的三次多项式插值算法对机器人足运动路径进行规划。设计了一个能在隧道空间灵活运动的18关节六足仿蜘蛛机器人,运用D-H建模方法对仿蜘蛛机器人足进行运动学建模,并推导了逆运动学方程式,基于蒙特卡洛法对足端可达空间进行仿真分析,并基于过路径点的三次多项式插值算法对机器人足避障轨迹进行路径规划仿真。仿真结果表明,在仿蜘蛛机器人足路径规划中应用过路径点的三次多项式插值方法能保证步行足运动动作的平滑性,从而避免了因力矩突变引起的冲击作用,同时足端能通过路径点以满足避障要求。  
        关键词：蜘蛛六足机器人;D-H建模;过路径点的三次多项式插值;路径规划   
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        发布时间：2022-10-20
      • 常乐浩,刘更,贺朝霞
        2017, 41(7): 7-11. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.002
        摘要：基于一种改进的切片法,实现了含齿面误差时圆柱齿轮副静态传递误差的快速计算。将传递误差分离为齿轮综合变形及综合啮合误差两部分,研究了理想齿轮和含误差齿轮传递误差的变化规律。分析结果表明,理想齿轮副的传递误差与载荷和理论接触线长度相关。在相同载荷条件下,当轴向（或端面）重合度在整数附近时,传递误差波动量最小;而当斜齿轮总重合度在整数附近时,传递误差波动量最大。对有误差齿轮副,不同载荷时的啮合刚度和综合啮合误差曲线均与实际接触线长度曲线基本一致;轻载时影响传递误差的主要因素为齿轮误差,而重载时的主要影响因素为齿轮变形。研究结论可为齿轮系统传递误差及减振设计提供一定的理论指导。  
        关键词：齿轮;静态传递误差;切片法;啮合刚度;综合啮合误差   
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        发布时间：2022-10-20
      • 周生通,朱经纬,周新建,孙营超
        2017, 41(7): 12-17. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.003
        摘要：动车牵引驱动轴系的扭转振动是影响高速列车运行平顺性和安全可靠性的关键问题之一。着眼于某型动车的牵引驱动轴系,在简要介绍其组成和结构特点的基础上,通过合理的简化和等效措施构建了该牵引驱动轴系的一个具有5个转动惯量和4个扭转刚度系数的集总参数模型;然后,在考虑主从动齿轮啮合关系的基础上,采用刚度影响系数法建立了该集总模型的无阻尼自由振动方程;最后,在MATLAB中编制程序并求解了该牵引驱动轴系的扭转固有频率和振型。在集总参数模型振动方程的基础上,利用MATLAB/Simulink建立了相应的力学仿真模型,计算得到了牵引驱动轴系的扭转加速度和位移伯德图,并通过频响峰值频率验证了集总模型振动方程固有频率求解的正确性。算例结果表明,构建的集总参数模型能有效地模拟动车牵引驱动轴系的扭转振动特性;牵引驱动轴系的扭转共振和疲劳问题主要存在于轴系主动侧。研究工作为进一步开展动车牵引驱动轴系的动态化设计与优化夯实了研究基础。  
        关键词：牵引驱动轴系;扭转振动特性;集总参数模型;仿真模型   
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        发布时间：2022-10-20
      • 冯定,杨行,冯一璟,王杰,向正新,吴晗
        2017, 41(7): 18-21. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.004
        摘要：根据少齿差行星齿轮传动的定义可知,变位系数的取值是少齿差行星齿轮减速器设计的关键;通过分析和对比常用变位系数选取方法,基于变位齿轮变位系数选择的限制条件理论,并使用Matlab软件进行辅助计算,提出了一个渐开线少齿差行星齿轮变位系数的取值方法;实例验证得到Matlab编程比常规设计计算出的外齿轮变位系数小但重合度却大,结果表明Matlab编程可行性较高。  
        关键词：少齿差;行星传动;变位系数;Matlab   
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        发布时间：2022-10-20
      • 郭建华,李杉,胡清明
        2017, 41(7): 22-25. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.005
        摘要：螺旋角和错位量是影响错位人字齿同步带传动误差、噪声和寿命的重要结构参数。基于空间啮合传动原理,建立带齿与带轮完全啮合状态的三维模型,并根据同步带复合材料属性进行分层建模,利用ANSYS Workbench有限元分析软件对模型进行了大变形、非线性静态分析。结果表明,带齿受载后的几何扭曲变形和齿向方向的刚度变化,导致带齿根部的最大应力沿齿向分布不均匀,并且强力层上应力分布出现集中。在相同错位系数下,30°螺旋角错位人字齿同步带齿根应力具有较小值,且人字齿同步带齿根最大应力为最小。  
        关键词：人字齿同步带;螺旋角;错位量;应力   
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        发布时间：2022-10-20
      • 汪玉琪,曹巨江,罗杰
        2017, 41(7): 26-28. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.006
        摘要：基于拓扑学理论对曲柄群驱动机构的拓扑结构进行了研究,并结合拓扑结构矩阵,判断曲柄群驱动机构结构实质的异同。该项研究对于今后曲柄群驱动机构的深入研究具有一定的借鉴意义。  
        关键词：曲柄群驱动机构;拓扑学理论;结构   
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        发布时间：2022-10-20
      • 苏慧,杨坤,于清焕,侯田博文
        2017, 41(7): 29-32. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.007
        摘要：针对摆线钢球行星传动啮合点弹性变形对传动性能的影响,提出利用啮合点变形求解定位精度的方法,并分析了耦合定位精度产生的机理。建立啮合副力学模型,利用啮合点刚度通过转矩平衡方程推导出啮合副的滞后转角,应用啮合副滞后转角推出机构耦合定位精度,分析了结构参数对耦合定位精度的影响。研究结果表明,传动机构滞后转角曲线呈周期性波动,机构耦合滞后转角主要来源于减速啮合副,幅值变化主要受等速啮合副影响,结构参数变化对耦合定位精度影响较明显。研究结果为摆线钢球行星传动的传动性能与定位精度的提高提供理论支持。  
        关键词：摆线钢球行星传动;刚度系数;接触变形;滞后转角;定位精度   
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        发布时间：2022-10-20
      • 唐效贵,王斌,李佩鸿,陈辛波
        2017, 41(7): 33-41. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.008
        摘要：为预测直齿锥齿轮瞬态啮合效率,根据当量齿轮原理,将锥齿轮等效为当量直齿圆柱齿轮,通过计算膜厚比判定润滑状态,并建立边界润滑、弹流润滑及混合润滑下的摩擦因数模型。综合考虑啮合点相对滑动速度、法向载荷等时变性因素的影响,并在齿轮啮合周期内采用双重积分的方法,以啮合线压力角、接触点节圆半径为参数建立锥齿轮滑动摩擦功耗以及滚动摩擦功耗模型,计算锥齿轮啮合总功耗,并通过MATLAB软件对锥齿轮啮合功耗进行仿真分析。  
        关键词：锥齿轮;综合润滑;摩擦功耗;啮合效率   
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        发布时间：2022-10-20
      • 翁剑成
        2017, 41(7): 42-46. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.009
        摘要：以某汽车助力泵夹缝旋压皮带轮为研究对象,探讨不同循环特性下的应力极限图;针对旋压皮带轮工作过程中承受的应力复杂性,借助ANSYS软件,采用了安全因子法和应力极限图法对其进行了寿命评估。结果表明:该汽车助力泵夹缝旋压皮带轮工作在不同的循环特性下,处于复杂的交变应力状态,其在该状态下运行是安全的。该疲劳评估方法为缺乏S-N数据的旋压皮带轮疲劳寿命设计提供了可靠依据。  
        关键词：旋压皮带轮;循环特性;应力极限图;疲劳寿命   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘全攀,贺敬良,杨文武,陈勇
        2017, 41(7): 47-50. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.010
        摘要：针对四轮定位仪主销内倾角在检定过程中存在误差的问题,研制了基于多自由度空间正切机构的新型全自动四轮定位仪检定装置。该检定装置的主销后倾与主销内倾的模拟调整运动可分步独立完成,避免了主销工作运动时因干涉产生的角度误差。在此装置基础上基于空间几何分析,建立了四轮定位仪主销内倾检定数学模型。通过对模型几何关系的分析推导,得到了影响主销内倾角检定精度的主要因素。装置按照国家标准进行了主销后倾角和主销内倾角示值精度检测,结果符合计量规范要求。该设计为后续的四轮定位仪检定装置的设计提供了一定的借鉴。  
        关键词：四轮定位仪;主销内倾;检定数学模型;误差分析;检定装置   
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        发布时间：2022-10-20

        设计计算

      • 吕楚奇,吴秋平,李延平,常勇
        2017, 41(7): 51-53. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.011
        摘要：通过采用"反转法"原理和旋转矩阵等数学工具,推演得到德国高速印刷机机构之平底演化型凸轮轮廓的通用解析公式,围绕平底与连杆夹角σ的不同取值进行了研究讨论。较圆满地解决了平底演化型机构的凸轮轮廓设计问题,为该演化型的推广应用进一步地奠定了重要理论基础。  
        关键词：浮动平底推杆;平底与连杆夹角;反转法;凸轮轮廓设计   
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      • 柯凤琴,唐世星
        2017, 41(7): 54-61. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.012
        摘要：电动轮矿用汽车低速大转矩的运行特性需要传动比较大的减速器,因此行星轮式轮边减速系统被广泛应用。针对二级行星轮式减速器结构特点,采用传统设计方法对行星齿轮系统进行可靠度分析,根据已计算的可靠度对齿轮系统进行参数优化。将系统可靠度最大转化为各齿轮的可靠度最大,作为多个目标函数,在实际工况的基础上建立约束条件,利用MATLAB多目标优化函数进行求解,获得最佳的齿轮参数。根据得到的行星齿轮系统的参数,对优化后整套减速系统的可靠性进行分析。分析结果可知,优化设计后,传递效率为0.946,传递比为30.54,满足使用要求;二级太阳轮齿面接触强度可靠性系数为2.52,二级内齿圈齿根弯曲疲劳强度可靠性系数为2.59,二级齿轮可靠度为0.989,可靠性明显提高;主要零件的安全系数等级高;二级减速系统各齿轮的寿命达到设计要求;为同类行星齿轮系统的优化设计提供参考。  
        关键词：轮边减速器;行星轮式;可靠性;模型;优化设计   
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        发布时间：2022-10-20
      • 卢建富,楼建军,楼义,蒋海明
        2017, 41(7): 62-65. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.013
        摘要：对输送用模锻易拆链的主要技术条件和零件的主要尺寸参数设计进行了详细的阐述,对ASME B29.22—2001标准中的单向极值参数给出了数据处理方法,在标准中部分没有的重要尺寸参数通过尺寸链计算或强度计算等方法获得,并给出了主要参数尺寸的公差选择。同时,根据模锻链的使用特点和不同的使用工况,推荐了不同的材料选择和热处理的设计要求,对中链环、外链板和销轴等主要模锻链零件给出了强度验算公式。  
        关键词：模锻易拆链;尺寸链;强度计算;优化设计   
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        发布时间：2022-10-20
      • 陈兴强,何华,刘春景
        2017, 41(7): 66-69. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.014
        摘要：通过对三级NGW型行星齿轮传动扳手设计参数进行理论分析,构建了体积最小化优化目标的数学模型,在满足约束条件下,提出了混合离散变量法和二次优化的设计方法,通过实例运算表明,该方法可以较好地解决工程设计中离散混合变量的优化问题,提高了优化设计的可靠性,对优化结构,控制成本具有参考价值。  
        关键词：NGW型行星齿轮传动;优化设计;混合离散变量;二次优化   
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        发布时间：2022-10-20
      • 童亮,计三有,姜争
        2017, 41(7): 70-73. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.015
        摘要：介绍了一种新型偏心圆柱齿轮齿条机构。其齿轮为偏心放置的正常圆柱直齿轮,齿条节曲线为平面曲线。两者相互啮合,可以实现特定的运动要求。根据齿廓啮合基本定律,推导了齿条的节曲线方程。并进一步借助产形齿条的概念,计算了齿条的齿廓方程。最后对该机构进行了三维建模与运动仿真,初步验证了设计和建模过程的正确性。  
        关键词：偏心圆柱齿轮;齿轮齿条机构;产形齿条;齿廓方程   
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      • 刘仕平,张宗甫,张志华,贾建涛
        2017, 41(7): 74-78. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.016
        摘要：对液力变矩器建模精度进行了研究,分析了影响建模精度的各种因素,提出了一种提高建模精度的新方法。基于轴面流线方程,推导了曲率半径和曲率中心坐标的计算公式,采用数值计算方法得到了曲率半径和曲率中心坐标随极角变化的规律。依据这种规律,采用非初等函数—分段圆弧一致逼近,使逼近最大绝对误差达到最小。编制了参数化程序,对所有方程进行了验证。利用程序不仅可以直接得到各段圆弧的圆心坐标、圆弧半径和圆弧起止点的极角,还可以直接得到分段圆弧逼近的最大绝对误差和最大相对误差,便于对结果是否满足精度要求做出判别。研究结果表明,该方法是可行的,可以显著地提高建模精度,具有工程使用价值。  
        关键词：液力变矩器;建模精度;轴面流线;分段圆弧一致逼近   
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      • 王思霞,陈锌
        2017, 41(7): 79-82. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.017
        摘要：建立了以盾构刀盘三齿同步驱动系统体积最小为目标的数学模型,利用遗传算法对其进行优化求解,并对优化后的小齿轮在不同布局形式下的载荷均衡性进行了分析。结果表明,采用遗传算法可显著提高设计效率和精度,优化结果达到了减重、节能的要求;小齿轮布局形式为30°-150°-270°时,其载荷均衡性最好。研究结果可为低速、重载的多齿轮并联驱动系统的设计及制造提供理论依据。  
        关键词：盾构刀盘;多齿同步驱动系统;遗传算法;载荷均衡性;优化设计   
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      • 曹安港,常山,丁春华,李硕
        2017, 41(7): 83-87. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.018
        摘要：以常用的锥形型线膜盘为例,利用ANSYS软件分析膜盘在多载荷共同作用时的应力以及安全系数分布。根据分析结果将原有的锥形型线进行改进,并利用ANSYS的优化模块进行多参数优化。优化后的膜盘型面上的应力减小,最低安全系数提高。  
        关键词：膜盘;型面;结构;尺寸;多参数优化   
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        发布时间：2022-10-20

        试验分析

      • 余剑武,罗红,舒新,吴耀,文丞,胡其丰
        2017, 41(7): 88-92. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.019
        摘要：针对自动换刀机构中弧面凸轮工作廓面设计加工困难,分度期轮槽两侧廓面同时与滚子啮合的问题,以某加工中心的弧面凸轮为例,分析了弧面凸轮与分度盘的运动及位置关系,推导并修正了弧面凸轮的轮廓曲面数学方程;采用分段建模的方法,在Pro/E中编程分别创建弧面凸轮分度期、停歇期的各轮廓曲线簇,通过线面实体化造型,实现了弧面凸轮的精确建模。结合弧面凸轮廓面性能分析和加工实例,验证了该模型满足设计与加工要求,为提高其数控磨削加工精度提供了技术支持。  
        关键词：自动换刀机构;弧面凸轮;数学模型;分段建模;轮廓曲面   
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      • 王文杰,秦现生,王鸿博,牛军龙,谭小群,张雪峰
        2017, 41(7): 93-96. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.020
        摘要：针对机器人任务路径轨迹的复杂性和稳定性要求,提出了一种基于Jerk最优的笛卡尔空间轨迹规划方法,得到一条光滑和平稳的机器人动作轨迹。机器人轨迹被约束通过笛卡尔空间中一系列路径点,采用Jerk连续可导的余弦函数曲线来插补路径点之间的机器人轨迹,通过求解逆运动学计算出期望的机器人关节角度。最后,以NAO机器人为平台对轨迹规划方法进行了仿真与实验验证。实验结果显示,规划得到的机器人路径轨迹光滑平稳没有突变,顺利地完成实验任务动作。  
        关键词：机器人;Jerk最优;笛卡尔空间;轨迹规划   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张瑞亮,颜天晓,王铁,刘亚琼
        2017, 41(7): 97-101. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.021
        摘要：开展齿轮接触疲劳寿命预测对齿轮传动系统维护和使用具有重要意义。基于渐开线直齿轮接触疲劳台架运转试验采集的振动信号,应用多重分形去趋势分析对振动信号进行了分析,得到了多重分形谱,并构建了多重分形谱宽度指标用来表征齿轮接触疲劳退化;在此基础上,应用灰色模型GM（1,1）,建立了齿轮接触疲劳寿命预测模型;结合试验数据对寿命预测结果进行了验证。结果表明,提出的寿命预测方法具有较高的预测精度,预测结果可作为齿轮寿命估计的参考。  
        关键词：齿轮接触疲劳;寿命预测;多重分形谱;振动信号;灰色模型   
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        发布时间：2022-10-20
      • 周润生,尹小琴,朱和军
        2017, 41(7): 102-105. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.022
        摘要：为了提高推拿机器人的自动化程度,完成了多自由度推拿灵巧手的结构设计和运动学分析。该灵巧手含有食指、中指、无名指和大拇指4只手指,每个手指拥有指掌和指指两个关节,食指、中指、无名指3只手指的两个关节分别联动,使得本灵巧手共4个自由度。此外,本灵巧手创新性地采用了曲柄摇杆机构驱动指指关节,有利于提高捏法操作中运动的连续性和周期性,避免电机的频繁换向,延长电机的使用寿命。利用MATLAB的数值分析和ADAMS运动仿真功能,验证了本灵巧手实现捏法操作的运动性能。  
        关键词：推拿;灵巧手;仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 黄金,王建,陈松
        2017, 41(7): 106-110. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.023
        摘要：针对传统磁流变器件中励磁线圈长时间通电产生高温致使磁流变液制动效率失效的问题,设计一种利用永磁体代替通电线圈充当磁源的圆筒式磁流变制动器。针对该传动装置,从理论分析了制动器工作原理,建立了磁路模型;应用ANSYS对制动器的磁路模型进行仿真分析,验证了理论模型的正确性。仿真优化结果表明,添加隔磁环可以增大磁场强度,但磁场波动较大;一定范围内的磁偏角可增大磁场强度且不会产生磁饱和现象。  
        关键词：磁流变制动器;永磁体;隔磁环;极化方向   
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        发布时间：2022-10-20
      • 李优华,李权才,刘忠明
        2017, 41(7): 111-115. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.024
        摘要：通过对齿轮箱传动效率影响因素的分析,从消耗功率方面建立了齿轮箱传动效率的理论分析模型,模型考虑了齿轮啮合损耗、轴承摩擦损耗、搅油损失、油封摩擦损失以及风阻损失对齿轮箱传动效率的影响。根据某低速重载齿轮箱试验数据,对该方法所建计算模型进行了分析与验证,并进一步讨论了转速、转矩等对齿轮箱传动效率的影响,得到了齿轮箱传动效率与转速、转矩的变化曲线,为齿轮箱效率的进一步研究奠定了基础。  
        关键词：齿轮箱;效率计算;数据处理   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王印,罗善明,温泉,高永香,刘敏
        2017, 41(7): 116-118. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.025
        摘要：为了提高偏心轴的测量精度,提出采用二次投影法对偏心轴进行检测与分析。分析了二次投影法的测量原理。通过采用光学影像测量机对偏心轴进行二次投影测量,得到偏心轴在相互垂直的两个平面上的投影数据;对投影数据进行处理,得到偏心轴各轴段中心线端点在空间坐标系中的坐标值,从而进一步建立起各个轴段中心线在空间中的真实矢量。根据得到的矢量数据可以提取出对偏心轴结构进行分析所需的各种参数,从而能够对偏心轴的偏心距和同轴度等加工质量进行合理分析。研究表明,采用二次投影法可以大幅度提高偏心轴的测量精度。  
        关键词：偏心轴;光学影像测量机;空间矢量;二次投影   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘柏希,陈宏石,屈涛,王锦程
        2017, 41(7): 119-125. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.026
        摘要：针对影响平面机构运动精度因素较多且不能忽视的问题,将影响机构运动精度可靠性因素分为非累积性因素和累积性因素,提出了非累积性因素和累积性因素耦合作用下平面机构的运动精度可靠性仿真试验方法;根据可靠性仿真试验得出了累积性因素中机构允许的最大磨损量,利用Archard磨损模型分析铰链的磨损速率,然后基于最大允许磨损量和磨损速率建立了概率可靠性寿命评估模型和模糊可靠性寿命评估模型,根据该模型分别对机构进行寿命评估,并进行了对比。以曲柄滑块机构为例进行分析,得到了该机构不同铰链间隙下运动精度可靠度以及该机构的可靠性寿命,验证了方法的可行性。  
        关键词：运动精度;仿真试验;耦合;可靠性寿命   
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        发布时间：2022-10-20
      • 曾庆生,王湘江,唐小欢
        2017, 41(7): 126-129. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.027
        摘要：为解决曲柄滑块机构的间隙问题,提高曲柄滑块机构的位置精度。从曲柄滑块机构的简单机理出发建立其简化模型,再利用传感器去测量曲柄滑块机构各构件的运动物理量;然后,利用参数辨识法对曲柄滑块机构的系统参数进行辨识;最后,建立含间隙的曲柄滑块机构模型并进行仿真分析。对比结果表明,利用参数辨识法建立的模型具有较高的准确性且建模过程简单,为复杂非线性机电系统的建模提供了新的思路。  
        关键词：曲柄滑块机构;间隙;参数辨识法;数学模型   
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        发布时间：2022-10-20
      • 蔡有杰
        2017, 41(7): 130-137. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.028
        摘要：少齿数非对称齿轮在越来越多的小型化、轻量化和节能高效领域得到研究与应用,而对其弯曲疲劳应力特性研究较少。基于齿轮加工原理,搭建齿轮的全齿廓坐标方程,提出包含非对称齿廓和切向变位的少齿数非对称齿轮齿根弯曲应力的解析计算方法,并与有限元方法的计算结果进行对比。采用数控加工方法高效加工少齿数非对称齿轮和少齿数对称齿轮,通过高频疲劳试验机对少齿数非对称齿轮与对称齿轮进行弯曲疲劳强度试验,利用疲劳累积失效假设,对不同应力水平的试验结果进行分析,得到完整真实的C-R-S-N曲线,为少齿数非对称齿轮弯曲疲劳寿命估算提供依据。结果表明,用解析法计算,少齿数非对称齿轮齿根弯曲强度比对称齿轮提高13.64%;用有限元法计算,少齿数非对称齿轮齿根弯曲强度比对称齿轮提高14.78%;在相同载荷下,少齿数非对称齿轮比对称齿轮的弯曲疲劳寿命平均提高46.86%,这与解析法和有限元法结果一致;为此类研究提供参考方法。  
        关键词：少齿数非对称齿轮;弯曲应力;疲劳特性;试验;有限元法;解析法   
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        发布时间：2022-10-20
      • 莫易敏,董济兴,王骏,尹凯峰,梁玮
        2017, 41(7): 138-141. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.029
        摘要：变速器作为传动系关键的零部件之一,直接影响整车的NEDC油耗。为了提升某MPV车型的NEDC综合油耗,提出了一种基于NEDC工况的变速器效率测试方法,并利用该方法对比了不同润滑油的黏度、温度、添加剂等因素对变速箱传动效率的影响。试验表明,该测试方法能更准确地反映变速器NEDC工况下的综合效率;润滑油黏度相对越低,变速器的传动效率越高;油温升高引起的油膜厚度的减少对变速器效率的影响大于因转速升高引起的油膜厚度的增加对变速器效率的影响,且有利于提高变速器的传动效率;润滑油增黏剂有利于提升油品的黏温特性,且在一定温度范围内,随着温度的升高,润滑油黏温特性对于变速器传动效率的影响大于润滑油黏度对变速器传动效率的影响。  
        关键词：变速器;传动效率;NEDC;润滑油   
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        发布时间：2022-10-20
      • 邹宏,段剑锐,姚进
        2017, 41(7): 142-148. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.030
        摘要：给出了车辆的换挡品质评价指标,包括冲击度、滑磨功和换挡时间;结合ZL50装载机传动系统,并针对液压控制的动力换挡离合器在换挡时传递转矩变化,总结了换挡品质的几个主要影响因素;用Matlab/Simulink对评价指标中的冲击度进行仿真分析,最后通过试验验证给出实现改善的控制策略。  
        关键词：换挡品质;传动系统;Matlab/simulink;动力换挡离合器;冲击度仿真   
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        发布时间：2022-10-20

        开发应用

      • 朱帅华,王征兵,张志宏,颜世铛,刘忠明
        2017, 41(7): 149-153. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.031
        摘要：减速器是起重设备的关键部件,而箱体又是齿轮传动系统的承载体,起着支撑和固定的作用。利用Solid Works三维软件建立了新型轻量化桥式起重机减速器的箱体有限元模型并导入到ANSYS Workbench,对箱体实际受载情况进行了静力学分析,得出了箱体所受最大应力和变形量,为箱体结构改进和轻量化设计提供了依据。通过对箱体进行有限元模态分析,得到了箱体的固有频率及相应振型,将其与减速器的转频和啮合频率进行对比分析,确定减速器是否发生共振。  
        关键词：减速器箱体;ANSYS Workbench;静力学分析;模态分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王彩,常思勤
        2017, 41(7): 154-159. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.032
        摘要：提出了一种基于电磁直线执行器的电子凸轮,通过对给定轨迹的跟踪来实现所需要的直线运动规律,以取代传统的机械凸轮机构。采用迭代学习控制算法控制电子凸轮实现对目标轨迹的跟踪,并进而应用迭代加模糊滑模控制的算法提高电子凸轮的收敛速度与鲁棒性。模糊滑模迭代控制是将误差函数输入滑模控制器中,然后以滑模函数作为模糊控制器的输入,最后通过模糊控制器的输出来控制迭代算法中的增量。通过仿真以及试验验证表明,基于电磁直线执行器的电子凸轮能够有效取代传统的机械凸轮机构,模糊滑模迭代控制算法能够满足电子凸轮对轨迹跟踪精度、响应速度、收敛速度与鲁棒性的要求。  
        关键词：电子凸轮;电磁直线执行器;直线运动控制;迭代学习控制;模糊控制;滑模控制   
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        发布时间：2022-10-20
      • 李志杰,张金,朱剑,曾李文
        2017, 41(7): 160-163. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.033
        摘要：根据自动裁剪胶带装置对间歇运动停歇比可调的工艺要求,通过对间歇结构运动规律的研究,提出了一种运动和停歇比可连续调节的不完全齿轮间歇机构,进行了参数化设计和结构设计,应用MATLAB软件编制不完全齿轮机构主要参数求解程序,解决了自动定长裁剪双面胶带设备中胶带夹取和刀片切割的时间间歇问题;并且根据胶带型号宽度和长度的变化,可自由连续调整运动和停歇比,充分发挥设备性能的同时满足自动化生产节拍要求,提高了生产效率。  
        关键词：间歇机构;不完全齿轮;动歇比;连续可调;胶带裁剪   
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        发布时间：2022-10-20
      • 田辉,王文成,赵海贤,付鑫涛,王锋,刘春哲
        2017, 41(7): 164-167. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.034
        摘要：双节距齿形输送链链板结构是内外复合啮合标准齿形链链板的变异结构,在齿形链啮合原理中,内外复合啮合齿形链的链板结构参数伸出量没有明确的数值关系,导致设计的链条无法最优地实现内外复合啮合机制的功能。基于Solid Works/motion软件创建了双节距齿形输送链链板的参数化模型及与特定链轮齿数相对应的简化的运动分析模型,以伸出量的高度Y与数值δ为变量,以实现内外复合啮合过程与最小啮合冲击力为目标进行仿真分析。结果表明,链轮齿数一定时,伸出量是影响链条实现内外复合啮合过程的重要参数;综合比较,当链轮齿数为38齿,伸出量取值高度Y为0.25PS,数值δ为0.013PS时,能够实现双节距齿形输送链与渐开线链轮的内外复合啮合过程,且啮合力最小,结构最优。  
        关键词：双节距齿形链链板;结构参数;伸出量;啮合力   
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        发布时间：2022-10-20
      • 蒋明华,叶成,傅波
        2017, 41(7): 168-171. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.035
        摘要：风洞试验常需要自动改变模型的滚转角,必须有相应滚转支撑装置。针对跨超声速风洞模型受到冲击载荷作用,以及对支撑装置外形尺寸的限制,设计了一种新型的自动滚转支撑装置。选取符合支撑装置外形限制的伺服电机和谐波减速器作为驱动源和高速级传动机构,并运用电磁制动器对非滚转状态下的模型进行锁紧。低速级传动采用行星传动,直接承受模型滚转载荷。对行星传动从结构和加工工艺方面进行了设计研究。分析计算结果表明,支撑装置壳体、太阳轮等关键部件强度足够。跑合和加载实验结果表明,支撑装置借助其控制系统能够运用于模型的跨超速试验。  
        关键词：风洞;行星轮系;滚转;载荷;强度   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王中长
        2017, 41(7): 172-175. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.036
        摘要：以某公司研发的餐厨车提桶机构为研究目标,利用多体动力学软件ADAMS建立了餐厨车提桶机构的机械与液压一体化的虚拟样机模型。参数化了提桶机构中4个几何设计点坐标,利用优化软件i SIGHT中封装的多岛遗传算法,以提桶机构液压缸最大驱动力最小为优化设计目标,对机构中各铰接点位置进行了优化计算。通过对原始设计数据和优化后结果的比较,优化后提桶机构在工作过程中所需的液压油缸最大驱动力比优化前降低了8.51%,提升臂对拉杆的最大提升力比优化前降低了5.98%,对提桶机构的设计研发具有一定的参考意义。  
        关键词：餐厨车;提桶机构;遗传算法;优化设计   
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        发布时间：2022-10-20
      • 叶彬,罗金良
        2017, 41(7): 176-179. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.037
        摘要：遗传算法可以有效地处理一些常规优化方法不能解决的复杂优化问题。然而,传统遗传算法存在容易陷入局部解、收敛速度慢和处理带约束优化问题效果不佳等缺点。提出了一种采用浮点数编码方法处理不等式约束优化问题的改进遗传算法（Float-encoding Genetic Algorithm,FGA）,该算法具有收敛效率高、算法稳定性好和局部搜索能力强等优点。运用该算法对曲柄连杆机构进行优化设计,优化结果表明,改进后的遗传算法比传统遗传算法优化效果更好。  
        关键词：改进FGA算法;曲柄连杆机构;不等式约束;优化设计   
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        发布时间：2022-10-20
      • 熊勇
        2017, 41(7): 180-187. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.038
        摘要：行星轮边减速器结构紧凑、承载力大且传动比大,被广泛应用于重型载重车辆。基于两级行星轮边减速系统的结构特点,运用模糊优化相关理论对系统进行优化设计。系统的优化设计为多目标设计,第一级的目标函数为体积最小,第二级的目标函数为可靠度最大。同时根据遗传算法特点,改进权重系数的搜索方法,增大优化搜索空间,与其他优化方法结果相比有一定的提高。在可靠性结果的基础上,将模糊理论应用到田口方法中,对轮边减速系统进行稳健设计,将稳健设计的结果与可靠性优化设计的结果进行对比。根据优化设计的结果,对两级轮边减速系统及其主要部件齿轮、轴承进行仿真模拟分析,结果可知,优化设计后机构轴承寿命、齿轮的强度均达到设计要求,表明优化设计的可行性。  
        关键词：两级轮边减速系统;多目标;模型;可靠性;模糊理论   
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        发布时间：2022-10-20

        综述

      • 杨满芝,张传伟,黄玉美,张广鹏,冯斌
        2017, 41(7): 188-192. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.07.039
        摘要：为系统分析宏微驱动技术研究现状,分别完成了宏微驱动技术中4种常用的宏驱动系统驱动方式及2种常用的微驱动系统驱动器研究现状分析;在总结宏微驱动技术发展现状的基础上分析了该技术发展过程中存在回转运动研究滞后于直线运动研究、宏微驱动系统体积大且结构复杂、系统控制滞后于结构设计、研究成果转化严重滞后于技术研究等问题;为解决该技术发展过程中存在的问题提出了相应的解决方法。  
        关键词：宏微驱动;宏驱动;微驱动;回转运动;直线运动   
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        发布时间：2022-10-20
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