最新刊期
      2017 年 第 9 期

        理论研究

      • 刘金华,明兴祖,高钦
        2017, 41(9): 1-5. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.001
        摘要：对面齿轮磨削齿面粗糙度进行正交实验分析,采用多元非线性回归分析法建立了砂轮转速、进给速度、磨削深度的回归模型,分析了砂轮转速、进给速度、磨削深度等磨削参数对面齿轮磨削齿面粗糙度的影响状况,最后通过数学模型对单因素实验组数据进行实测值与预测值的比较,显示6组数据预测值与实际测量值的最大误差为11.13%。说明相对误差不大,此模型具有一定的精度。  
        关键词：面齿轮;正交实验;回归分析;表面粗糙度   
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        发布时间：2022-10-20
      • 韩正阳,邓效忠,聂少武,耿龙龙
        2017, 41(9): 6-10. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.002
        摘要：针对摆线齿锥齿轮刀盘参数的选取,研究了刀盘半径修正对齿面接触性能的影响。根据摆线齿锥齿轮加工刀具和产形轮的形成原理,建立了加工摆线齿锥齿轮的数学模型。对不同曲率的齿面做了啮合分析。通过算例分析,研究了刀盘半径修正对啮合参考点处相对主曲率的影响。编写了TCA程序,得到不同刀盘切向半径修正量的齿面接触印痕。通过三维软件建立大、小轮齿面的三维模型并进行虚拟装配,得到不同刀盘半径修正的齿面在参考点处啮合时的瞬时接触椭圆。通过对比以及量化分析,得到接触区长度随着刀盘半径修正量的增加而变短的规律。为摆线齿锥齿轮刀盘参数的设计计算提供了参考。  
        关键词：摆线齿锥齿轮;刀盘半径;修正;法曲率;接触区   
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        发布时间：2022-10-20
      • 郑钰馨,奚鹰,李梦如,华滨滨,柳先辉
        2017, 41(9): 11-17. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.003
        摘要：RV减速器是机器人用高精度减速装置,其传动允许转角误差不大于1’,所以,在制造和装配过程中的各因素会严重影响其传动精度。摆线轮、曲柄轴、输出机构作为其二级减速部分重要传动零部件,其原始误差严重影响整机传动精度。通过建立传动四杆机构模型,将三者之间的误差影响关系表述出来,并直接建立二级减速部分输入和输出转角之间关系,通过四杆机构分析,得到三者对传动精度影响规律,进而建立偏差取舍标准和控制措施,能够对制造和装配起到一定的理论指导作用。  
        关键词：RV减速器;原始误差分析;传动精度;偏差   
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        发布时间：2022-10-20
      • 魏爽,李殿起,刘光辉
        2017, 41(9): 18-24. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.004
        摘要：介绍了一种新型非圆齿轮液压马达的结构和工作原理。绘制出了该非圆行星齿轮系统中各个齿轮的节曲线以及齿廓图形。从非圆齿轮系统的动态性能出发,建立了非圆齿轮系统的扭振力学模型。模型中考虑了行星齿轮系统中各啮合齿轮的时变啮合刚度、啮合相位及齿轮副间隙。用Runge-Kutta方法对该系统的动力学微分方程进行了求解。以68类型的椭圆行星齿轮系统作为算例,得到该齿轮系统的时域响应,分析了间隙对该齿轮系统的动态特性的影响,为非圆齿轮马达的振动分析提供了理论依据。  
        关键词：非圆齿轮马达;扭振力学模型;时域响应;动态特性   
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        发布时间：2022-10-20
      • 袁跃兰,张凤莲,马彪
        2017, 41(9): 25-29. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.005
        摘要：为研究湿式离合器摩擦片分离起始状态油膜承载力,建立了固定摩擦副间隙的油膜承载力模型,采用有限元方法求解了摩擦副间油膜压力分布,对比分析了无油槽摩擦副与径向槽摩擦副间的油膜承载力。通过对不同结构参数油槽的油膜承载力的仿真计算,研究了油槽深度、个数和槽占比对承载力的影响,得出了提高承载力的油槽合理结构参数,为合理选择摩擦片的结构设计提供理论依据。  
        关键词：湿式离合器;润滑油膜;摩擦片;车辆传动   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘娜,梅瑛,陈菁瑶,刘兴芳
        2017, 41(9): 30-35. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.006
        摘要：提出一种6自由度4-PRP+3-UPS&PU冗余驱动混联机床,并对该机床进行静力学及静刚度方面的研究。首先,基于力雅可比矩阵对该机床进行静力学分析,列出静力平衡方程,求解出外力负载与驱动力和支链约束力之间的映射矩阵;其次,分析各驱动分支和约束分支提供的约束力螺旋,计算出各分支在约束力螺旋作用下产生的弹性变形;最后,建立机构刚度模型,对各分支的弹性变形进行叠加,求解出机构的整体柔度矩阵和刚度矩阵。结合数值算例,应用MATLAB进行编程计算得到各驱动分支及动平台的弹性变形随驱动位移的变化曲线。  
        关键词：冗余驱动;混联机床;约束力螺旋;刚度分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 魏巍,张连洪
        2017, 41(9): 36-40. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.007
        摘要：为了实现弧齿锥齿轮高效齿顶倒棱加工,探索了球面刀具在通用加工中心上倒棱加工的可行性。创建了齿轮和刀具的实体模型,基于实体模型的碰撞分析,获得了倒棱加工参数的初始值。为了保证倒棱形状精度满足要求,提出了一种形状误差的定量测量方法。以倒棱形状误差最小化为目标,优化了倒棱加工参数。建立了倒棱加工的三轴、四轴和五轴仿真加工模型,仿真结果表明,采用球面刀具在三轴加工中心上可完成倒棱加工。若采用四轴或五轴加工中心,可利用多余的运动自由度控制刀具的切削位置,将刀具上不参与切削的部分去除后,刀具形状可由圆球简化为圆盘,五轴加工对应的刀具周长比四轴加工更长,相同转速下耐磨性更好。  
        关键词：弧齿锥齿轮;齿顶倒棱;球面刀具;仿真切削   
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        发布时间：2022-10-20
      • 何恩义
        2017, 41(9): 41-44. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.008
        摘要：线齿轮机构在啮合的过程中,法向侧隙影响其在正转至反转的过渡。在空间曲线啮合理论的基础上,研究了适合正反转的空间螺旋曲面齿轮副。以螺旋线为中心线,研究截面为圆时其曲面方程,并构建此曲面为主动轮齿面,分析其啮合时主动齿面上的正反转接触线。以此正反转接触线为基准,计算矩形截面的从动轮曲面方程,由此构建从动轮曲面,使其能包含主动齿面的圆截面。研究空间螺旋曲面齿轮副的运动学性能,结果表明,此方法构建的齿轮副,在正反转时能够完整过渡而没有大的法向侧隙,能够满足传动的需求。  
        关键词：线齿轮;空间曲线啮合理论;法向侧隙   
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        发布时间：2022-10-20
      • 任建清,于清焕,姚建涛,孙晓宇
        2017, 41(9): 45-50. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.009
        摘要：为揭示盾构机驱动刀盘的三级行星传动的主减速器系统的非线性动力学行为,建立了考虑行星数、齿侧间隙和动载荷的纯扭转耦合非线性动力学模型。推导啮合点处的各零件间的相对位移,建立系统微分方程组,对微分方程组进行坐标变换,并进行无量纲化处理,然后利用变步长四阶龙格库塔法对无量纲化微分方程组进行求解,获得传动机构的相图、庞加莱图,通过改变激励幅值和啮合刚度,分析参数变化对系统非线性动态特性的影响。结果表明,随着激励幅值的增加,系统由稳定的单周期运动状态进入二周期运动状态,然后经多周期运动进入混沌运动;随着啮合刚度的增加,系统由混沌运动状态进入多周期运动状态,最后稳定于单周期运动状态;增大啮合刚度ks3,以及减小激励幅值,均能提高系统的稳定性。  
        关键词：盾构机;行星轮系;非线性;响应;庞加莱   
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        发布时间：2022-10-20
      • 常佳男,孙保群,姜明亮,陆军
        2017, 41(9): 51-57. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.010
        摘要：以双离合自动变速器为分析对象,提出并建立了双离合变速器3种状态动力学模型;导出双离合自动变速器换挡过程中各状态下的冲击度表达式;详细分析换挡过程中有无功率循环现象及两离合器不同动作顺序对换挡冲击度的影响;提出了换挡过程中基于发动机转速调节的双离合器控制策略;依托Matlab/Simulink平台建立仿真模型。仿真结果表明,理论分析所得控制策略能有效降低双离合自动变速器换挡冲击。  
        关键词：双离合自动变速器;换挡冲击度;功率循环;发动机转速调节   
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        发布时间：2022-10-20
      • 石光林,陈章维,聂超,朱林
        2017, 41(9): 58-62. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.011
        摘要：以滚柱式超越离合器为研究对象,采用赫兹接触理论,对其关键传动部件间的接触应力进行分析研究。通过超越离合器常见两种力学分析模型获得了对应接触副间的正压力P,求得了所对应的赫兹应力值,结合赫兹接触优化理论研究成果,提出了两种力学方法的适用条件。并结合有限元仿真分析得到了反映接触副接触特性的部分参数,如接触压力、滑动距离等,同时验证了两种力学方法的适应性条件。结果表明,考虑摩擦因数的力学分析方法更加适合于理论计算,而理想化的线接触分析模型适合于实际工况计算。从而为进一步了解超越离合器的工作特性及后续的优化设计提供了坚实的理论依据。  
        关键词：超越离合器;赫兹接触;接触应力;接触特性   
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        发布时间：2022-10-20
      • 陆武慧,曹巨江,吴垚,刘言松
        2017, 41(9): 63-66. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.012
        摘要：研究不同结构形式配重曲柄对曲柄群机构动平衡效果的影响,根据质量矩替代法和动量矩替代法得出曲柄群驱动机构动平衡条件,并参考此类机构在烟草包装机械中曲柄的结构形式,建立3种不同配重曲柄的六曲柄群机构仿真模型,仿真结果表明扇形最适合作为配重曲柄的结构形式,其动平衡效果比矩形曲柄和三角形曲柄要好,对机构物理样机的设计优化具有重要的参考价值和指导意义。  
        关键词：动平衡条件;六曲柄群驱动机构;曲柄结构形式;Adams;动力学仿真   
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        发布时间：2022-10-20

        设计计算

      • 蔡安江,冯新阳,李丽霞,刘磊
        2017, 41(9): 67-70. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.013
        摘要：剃齿接触变形区域的弹塑性变形是影响剃齿中凹误差的重要因素,弹塑性应力分析是分析弹塑性变形的前提。应用Hertz理论建立了剃齿过程接触变形区域的局部坐标系,构建了弹、塑性应力分析模型,分析了剃齿接触变形区域的弹、塑性应力,提出了接触变性区域的弹性应力计算公式和由塑性变形产生的残余应力计算公式,得到了剃齿加工过程接触变形区域的弹性屈服极限应力值,并以此值为判据,作为区分被剃齿轮接触变形区域的弹性变形和塑性变形的理论分界值,这为定量分析被剃齿轮接触变形区域的弹塑性变形的性质提供了方法。  
        关键词：剃齿中凹误差;接触变形;塑性应力;弹性应力;应力计算   
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      • 肖伟中,张艳山,颜世铛,余飞鹏,职彦锋
        2017, 41(9): 71-75. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.014
        摘要：在齿轮箱箱体强度和模态分析的基础上,采用拓扑优化方法对箱体进行了轻量化设计,在满足箱体可靠性的条件下,优化后箱体质量减轻约15%,通过箱体优化前后的性能对比分析,验证了箱体改进的合理性。  
        关键词：箱体;轻量化;模态分析;拓扑优化   
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      • 王良文,宋康康,岳磊,时长敏,杜文辽
        2017, 41(9): 76-81. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.015
        摘要：为实现踝关节辅助康复,开发了一种基于中心球副支撑的踝关节辅助康复装置。该装置采用中心球副为支撑、3个S’PS’支链进行驱动,可形成工作平台的三维运动,能够实现踝关节的辅助康复。较详细地介绍了该装置的构型,并对装置的工作平台实现任意姿态的运动过程进行了分析,推导出了位移、速度和加速度的计算公式。给出了满足运动约束条件下的装置的运动分析的具体算例,为装置控制系统的设计奠定了基础。研究过程为同类结构的运动分析提供了参考。  
        关键词：踝关节;辅助康复;结构构型;运动分析   
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      • 梁宇航,梁国星,李志利,宋金鹏,任启超
        2017, 41(9): 82-86. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.016
        摘要：基于微分几何齐次坐标方程建立了人机外骨骼运动学方程,根据下肢运动参数得到边界条件,并以此为依据利用Matlab软件绘制了踝关节运动轨迹;面对目前人体下肢外骨骼与人体下肢运动中存在干涉的问题,建立了空间异面直线最短距离的方程,并以此为条件依据外骨骼大腿杆到人体大腿杆最短距离大于人体大腿肌肉厚度的原则进行求解,得出了人机两腿杆对应关节距离的关系式,解决了下肢外骨骼人机干涉的问题;依据设计理论完成了面向载人航天应用的多关节低阻尼下肢外骨骼的结构设计。  
        关键词：齐次方程;运动学方程;外骨骼;结构设计   
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      • 潘路,刘燕,杨炎
        2017, 41(9): 87-92. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.017
        摘要：为解决目前市场上大多数轮椅产品功能单一,人机交互差等问题,依据人机工程学原理,综合应用交互设计的方法,设计了一种集合越障、自动避障、站立变形、辅助康复治疗等功能于一身,来满足特殊人群需要的多功能康复式轮椅。试验结果表明,该轮椅和同类产品相比,人机交互强,对提高残障患者的生活质量有极大意义。  
        关键词：产品设计;轮椅;人机交互   
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      • 蒲明辉,张冬磊,卢煜海,卢聪
        2017, 41(9): 93-97. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.018
        摘要：基于虚拟样机技术实现分插机构的运动仿真分析及改进设计。使用Pro/E软件建立椭圆齿轮分插机构的三维实体模型,并导入到MSC. ADAMS软件中进行运动仿真分析。从仿真结果可以看到,在软件后处理中的秧爪尖点的速度曲线图有明显的几处波动,表明此处的速度大小有突变,不利于插秧位置的准确性以及分插机构运行的平稳性。经分析是由于补偿机构中的凸轮设计不合理所致,通过对补偿机构中的凸轮进行改进设计,然后重新在MSC. ADAMS中进行仿真分析,改进后的分插机构的秧爪尖点速度曲线图波动相比之前明显改善,提高了分插机构插秧的准确性及运行的平稳性,延长了齿轮的使用寿命。  
        关键词：MSC. ADAMS;分插机构;补偿机构;凸轮   
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      • 翁剑成,史文杰
        2017, 41(9): 98-100. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.019
        摘要：基于线弹性断裂力学理论,利用Workbench有限元软件在旋压皮带轮拉应力最大处建立沿周向的初始裂纹的三维有限元模型,计算了该模型的裂纹前缘应力强度因子,得到旋压皮带轮以Ⅰ类为主的张开型裂纹类型结论;接着建立不同裂纹扩展模型,仿真计算得到各裂纹前缘的应力强度因子和应力强度因子幅;根据Paris经验公式和拟合后ΔK-a曲线计算,得到了旋压皮带轮裂纹扩展寿命。该计算裂纹扩展寿命的方法为旋压皮带轮的安全设计提供了一种新途径,具有积极的参考意义。  
        关键词：旋压皮带轮;应力强度因子;裂纹扩展寿命   
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      • 王超阳,耿春明
        2017, 41(9): 101-105. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.020
        摘要：设计了一套具有自锁性的夹持器,采用Solid Works软件对该夹持器进行三维建模,建立其主要结构——偏置滑块摇杆机构的数学模型,利用MATLAB软件进行优化计算,使得该夹持器在满足最大张角和结构合理等要求的情况下,将滑块的行程最小化,使夹持器结构更加紧凑。最后利用ADAMS软件进行动力学仿真,计算验证优化结果满足要求。  
        关键词：自锁性;夹持器;MATLAB优化计算;Adams仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 盖小涛,赵永强,刘明
        2017, 41(9): 106-110. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.021
        摘要：强制连续型超越离合器是直升机传动系中的关键部件。在高速超越状态下及楔合过程中均伴有磨损发生,致使超越离合器工作状态发生改变,磨损后导致的楔块翻转和楔块弹出是离合器的主要故障形式。推导了超越离合器正常楔合的摩擦角条件,通过建立超越离合器动力学模型,分析了超越离合器磨损后"弹出现象"的产生原因,以及弹出现象对离合器的影响。通过动力学仿真得知,初始接触角过大和离合器磨损后引起的接触角增大均会导致楔块弹出现象的发生,弹出现象发生后离合器输出转速剧烈波动。讨论结果可用于直升机传动系统的故障诊断。  
        关键词：超越离合器;楔合角;楔块翻转;楔块弹出   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘海鸥,刘兴星
        2017, 41(9): 111-114. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.022
        摘要：针对民用航空涡扇发动机中央传动齿轮箱弧齿锥齿轮,存在因结构和质量限制而导致齿轮振动裕度不足等情况,对弧齿锥齿轮开展了动应力计算分析并进行试验验证。仿真分析包括对锥齿轮进行了模态和频响分析,研究了锥齿轮的振动规律;试验采用贴应变片的方法,得到了锥齿轮工作状态下的动应力。结果表明,试验结果与理论计算分析较吻合,动应力计算方法、动应力测量方法可行。  
        关键词：锥齿轮;动应力;节径振动;模态;测试   
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        发布时间：2022-10-20

        试验分析

      • 刘永平,董长斌,安建民,王秀梅
        2017, 41(9): 115-118. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.023
        摘要：针对现有抽油机所要求的长冲程、低冲次等特性,在分析传统抽油机换向装置优缺点的基础上,将非圆齿轮行星轮系应用到抽油机换向装置中。通过对两种换向装置的结构对比分析,并应用ADAMS仿真软件对其进行运动学仿真分析,分别得出两种机构的摆角、角速度、角加速度变化曲线。通过对比分析可知,两对圆齿轮和两对非圆齿轮组合结构比4对非圆齿轮结构具有更好的运动特性。  
        关键词：抽油机;非圆齿轮;换向装置;运动仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 韩云诚,许立新,黄晓秋
        2017, 41(9): 119-123. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.024
        摘要：基于动力学仿真软件,对含间隙曲柄滑块机构进行动力学分析,研究不同间隙大小的铰链在干摩擦条件下和无摩擦条件下对曲柄滑块机构动态响应的影响。搭建曲柄滑块机构实验台,通过实验,研究干摩擦条件下和充分润滑条件下不同间隙大小的铰链对曲柄滑块机构动态响应的影响。研究表明,铰链摩擦、间隙大小和转速高低,对曲柄滑块机构的动力学特性均有影响。  
        关键词：曲柄滑块机构;间隙铰链;摩擦;动力学;实验   
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        发布时间：2022-10-20
      • 武超,孙虎儿,梁晓华
        2017, 41(9): 124-129. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.025
        摘要：针对某变速器新产品在特定挡位转速区间存在的微弱异响,运用非线性动力学参数样本熵提取变速器在不同挡位下的运行特征;通过实例分析了不同参数对样本熵提取齿轮故障的影响,选择了合适的参数计算样本熵;在此参数下研究了正常挡位与故障挡位样本熵和近似熵随转速变化情况。研究表明,输入轴转速升高,正常挡位样本熵和近似熵变化不大,而故障挡位样本熵和近似熵减小,且样本熵相比近似熵可更有效提取变速器齿轮特征。并针对样本熵异常的某变速器4挡齿轮故障进行了阶次包络分析,实现了变速器齿轮故障的判别。  
        关键词：样本熵;变速器;特征提取;阶次分析;包络解调   
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        发布时间：2022-10-20
      • 谢宏伟,陶忠,周晓光,侯军占,张卫国,王宏浩
        2017, 41(9): 130-134. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.026
        摘要：针对不同绳组数的钢丝绳精密传动方式,研究了基于神经网络的传动误差预测方法。以预紧力、负载、转角为输入,传动误差为输出,建立了双隐含层BP神经网络模型。在不同绳组数的传动条件下,测试了不同预紧力、负载和转角下的传动误差。将传动误差测试结果分为训练组和预测组,对网络进行训练和检验。测试结果显示,从动轮在0°180°范围内转动时,传动误差随转角的增大而增大,最大值为5.6 mrad,随绳组数的增加而降低。在该转角范围内,模型预测误差小于0.294 mrad。表明采用双隐含层BP神经网络模型对传动误差进行预测是有效的。  
        关键词：钢丝绳传动;传动误差预测;BP神经网络;预紧力;负载   
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        发布时间：2022-10-20
      • 任重,张宏,刘邱祖
        2017, 41(9): 135-138. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.027
        摘要：以摩擦片为双圆弧槽的液黏调速离合器为研究对象,运用Fluent流体分析软件对离合器一对摩擦副间的油液流体空化效应进行数值计算,分析了转速、油液黏度对油液空化区域的影响及空化前后油膜承载力的变化。结果表明,空化区域形状呈现为"竖直长条状",空穴产生分布最先出现在半径方向外侧,且沿半径增大方向更显著;减小转速及油液黏度可以有效减缓空化;油槽深度越大及油槽数目越多,油液含气率越小;确定油槽深度大于0.3 mm和油槽数目大于45为最佳;空化效应影响摩擦副的性能,减小了油膜承载力;随槽深增大、油槽数目减小,空化现象对油膜承载力的影响更为显著。  
        关键词：液黏调速离合器;FLUENT;空化效应;油膜承载力   
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        发布时间：2022-10-20
      • 章德平,阳学进
        2017, 41(9): 139-143. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.028
        摘要：采用试验研究的方法,对机械式汽车变速器的传动效率以及影响因素进行研究。搭建机械式汽车变速器传动效率的测试台架,制造出相关测试样件并进行测试研究。试验结果表明,保持加载转矩不变,变速器各个挡位下的传动效率随着输入转速的增加而增加,最终到达最大值,随后逐渐下降;保持相同输入转速和加载转矩,挡位置于Ⅳ挡时变速器的传动效率最高;保持输入转速不变,变速器各个挡位下的传动效率随着加载转矩的增加而增加;如果通过采用多级齿轮油或合成油来改善润滑油黏-温特性,变速器的综合效率可分别提高0.62%和0.96%;如果使用开式轴承来减少轴承摩擦损耗,变速器的综合效率可以提高0.52%。  
        关键词：机械式汽车变速器;传动效率;功率损失;燃油经济性   
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        发布时间：2022-10-20
      • 薛真,项辉宇,冷崇杰,张勇,孙超
        2017, 41(9): 144-149. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.029
        摘要：针对大型游乐设施大摆锤的减速器齿轮疲劳破坏情况,研究了在无损情况以及含裂纹情况下,大摆锤减速器非均布行星齿轮的疲劳寿命。建立了正常及含不同裂纹的行星齿轮轮系模型,根据断裂力学理论分析了裂纹应力强度因子和齿轮疲劳寿命的关系,联合利用有限元分析软件ANSYS Workbench和疲劳分析软件nCode DesignLife分析轮齿的应力变化情况和疲劳寿命情况,验证设计是否满足机械设计要求,得到裂纹对减速器疲劳寿命的影响。分析的结果可应用于减速器的结构优化、制造及其运行检测领域。  
        关键词：行星齿轮;断裂力学;ANSYS Workbench;疲劳寿命;nCode DesignLife   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张迎辉,何卫东,常安全,张福来,张子扬
        2017, 41(9): 150-154. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.030
        摘要：以某型号RV减速器作为整机扭转刚度的研究对象,建立了包含摆线轮和行星轮轮齿的啮合刚度、各弹性构件以及曲柄轴承刚度的整机有限元模型。在对摆线轮进行等距和移距综合修形的基础上,对受力变形的RV减速器整机扭转刚度进行了分析计算,同时与通过扭转刚度实验所得到的实验数据进行了对比,最大扭转刚度为278.8 N·m/（’）,最小扭转刚度为247.1 N·m/（’）,但平均刚度数值偏大10.85%,回差偏小8.9%,说明利用有限元对扭转刚度和回差进行仿真分析是可以参考借鉴的。  
        关键词：RV减速器;扭转刚度;有限单元法;APDL语言   
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        发布时间：2022-10-20
      • 高超,赵志专,舒元林,刘海
        2017, 41(9): 155-158. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.031
        摘要：以某款变速器为研究对象,首先建立轴齿系统动力学模型,求得变速器在某一工况下壳体所承受的动态时域历程和载荷谱。以动态载荷为激励,建立有限元和边界元的仿真模型,计算壳体表面振动加速度以及壳体近声场辐射噪声。其次搭建变速器壳体振动与辐射噪声测试平台,测试相同工况下的壳体表面振动加速度值和近声场1 m位置的噪声频谱图,并与仿真结果对比,验证了有限元模型及边界元模型的正确性。最后对变速器壳体不同局域进行优化,通过仿真计算,结果显示优化后变速器壳体振动幅值及辐射噪声均得到较好抑制。  
        关键词：变速器;噪声;振动;仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王晨,俞剑斌,周文太
        2017, 41(9): 159-165. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.032
        摘要：工程中由于制造工艺和技术条件等限制,始终没有很好解决变速箱齿轮敲击问题的方案。在对新型复合功率分流装置结构及工作原理分析的基础上,结合齿轮敲击产生的机理,提出了一种针对该系统减弱齿轮敲击的控制方法。首先通过标定得到当发动机在某工况时对应的两从动轮会出现齿轮敲击的转矩区域,在不影响驾驶意图及整车油耗的基础上,通过系统各部件之间的运动学关系,控制两电机的调节来使从动轮避免运行在该区域。建立了整车及控制的仿真模型,通过仿真验证了该策略能够实现预期的效果且增加该策略后对整车原功能影响较小。进行了实车试验并采用语言清晰度来评价,结果表明,该控制策略能够很好的减弱齿轮敲击声,很大程度上提高了汽车的乘坐舒适性。  
        关键词：混合动力;复合功率分流;杠杆法;齿轮敲击   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张立勇,刘新猛,王长路,韦乐余,乔雪涛,王瑞峰
        2017, 41(9): 166-169. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.033
        摘要：径向变形量是影响谐波减速器啮合和柔轮使用寿命的重要参数之一。基于谐波传动包络啮合理论,分析了谐波传动径向变形量对啮合特性的影响规律。采用有限元法分析得到了在凸轮波发生器作用下柔轮的应力分布。研究结果表明,径向变形量对齿顶的啮合轨迹、柔轮的径向变形、切向变形、法向转角、柔轮的弯曲应力和切向应力影响较大。柔轮应力的有限元计算与理论计算结果具有较好的一致性。为合理选择径向变形量以提高啮合性能和柔轮寿命提供了一定的参考。  
        关键词：谐波减速器;柔轮;径向变形量;啮合特性   
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        发布时间：2022-10-20

        开发应用

      • 徐增军,邓静,陈士超
        2017, 41(9): 170-174. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.034
        摘要：为了提高弧齿锥齿轮切齿加工效率,减少安装次数,提出了采用双刀盘机床加工弧齿锥齿轮的切齿方法。建立了双刀盘机床结构模型,分析了机床数控加工运动。基于运动等效关系,求解了机床数控轴的运动坐标。在此基础上,为了保证齿面的加工精度,针对双刀盘加工研究了齿面反调修正过程。最后针对一对斯太尔齿轮副17/28进行了切齿加工实验和测量实验,实验结果验证了双刀盘加工弧齿锥齿轮方法的有效性。  
        关键词：弧齿锥齿轮;双刀盘加工;机床模型;运动求解;齿面修正   
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        发布时间：2022-10-20
      • 程加堂,熊燕
        2017, 41(9): 175-178. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.035
        摘要：为进行轴承故障位置和损失程度的有效识别,提出一种基于自适应布谷鸟搜索算法结合BP神经网络（ACSBP）的故障诊断模型。在ACS算法中,取消了Levy飞行策略,降低了算法搜索过程的随机性。同时,步长的更新由适应度函数值决定,无需进行参数初始化,以体现面向不同优化问题的普适性。此外,发现概率采用动态调整方式,提高了ACS算法的寻优精度以及收敛速度。以此为基础,实现了轴承故障诊断模型的构建。仿真实例表明,与布谷鸟搜索算法结合BPNN（CSBP）和粒子群算法结合BPNN（PSOBP）相比,ACSBP模型具有较强的容错性,可有效提高轴承故障诊断的精度。  
        关键词：轴承;故障诊断;布谷鸟搜索;自适应;神经网络   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘尚坤,唐贵基,王晓龙
        2017, 41(9): 179-182. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.036
        摘要：针对滚动轴承早期微弱故障特征容易淹没于环境噪声中而难以提取的问题,提出了最小熵解卷积（MED）降噪和变分模态分解（VMD）相结合的滚动轴承早期故障诊断方法。首先以峭度最大为准则利用MED对轴承振动信号进行降噪处理,然后采用新的高精度多分量信号分解方法——VMD将降噪信号分解为若干个分量,最后通过分析最大峭度分量包络谱中故障频率成分诊断轴承故障。轴承实验分析结果表明了该方法的有效性。  
        关键词：最小熵解卷积;变分模态分解;滚动轴承;早期故障诊断   
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        发布时间：2022-10-20
      • 朱良明,崔伟成
        2017, 41(9): 183-188. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.037
        摘要：为了准确进行轴承故障诊断,提出了基于局部特征尺度分解与基本尺度熵的故障特征提取及诊断方法。首先,分析了基本尺度熵提取轴承振动信号蕴涵的故障信息的合理性,针对基本尺度熵的参数选择问题,提出了基于相空间重构理论的延迟时间和嵌入维数选择方法;然后,运用局部特征尺度分解对基本尺度熵进行自适应多尺度化,充分提取了故障特征;最后,将原始信号的降噪数据及有用分量的基本尺度熵作为特征向量,通过支持向量机进行故障诊断。以轴承振动试验信号为例进行了验证,结果表明,所提方法能有效识别正常、内圈故障、外圈故障及滚动体故障等4种状态。  
        关键词：局部特征尺度分解;基本尺度熵;相空间重构;多尺度;支持向量机   
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        发布时间：2022-10-20
      • 杨乐
        2017, 41(9): 189-193. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.038
        摘要：针对数学形态学中传统结构元素无法自适应调整高度的缺陷,引入量子理论提出了用于腐蚀算子的合成量子启发结构元素（compound quantum-inspired structuring element for erosion,CQSEE）,用于提取机械传动系统振动信号的故障信息。CQSEE借助量子理论描述噪声和故障信息,在计算过程中充分考虑了噪声和故障信息的不同特点,实现了结构元素高度的动态调整。应用CQSEE分析滚动轴承故障信号,结果证明CQSEE提高了腐蚀算子的形态学分析能力。  
        关键词：量子理论;数学形态学;故障诊断;信号处理;结构元素   
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        发布时间：2022-10-20
      • 夏长凤
        2017, 41(9): 194-198. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.09.039
        摘要：针对滚动轴承故障识别困难这一问题,提出了基于改进型CEEMDAN和Teager能量算子（TKEO）的诊断方法。首先,将传感器测得的故障振动信号采用CEEMDAN改进算法分解,得到多个固有模态函数（IMF）,此过程可以削弱噪声成分的干扰,增强故障特征;然后,计算最具相关性模态信号的Teager能量算子并进行包络谱分析,通过谱中的频率成分实现故障诊断。实验结果表明,基于改进型CEEMDAN和Teager能量算子的诊断方法能够有效提取轴承故障信号中的微弱特征信息,具有一定的工程实用价值。  
        关键词：轴承故障诊断;改进型CEEMDAN;TKEO   
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        发布时间：2022-10-20
      • 2017, 41(9): 199-200.
        摘要：<正>《机械传动》杂志创刊于1977年,经过40余年的发展,学术地位不断攀升,得到了业内学者的广泛认可。特别是近几年,根据各数据库评价报告能够明显看出,杂志的影响因子等重要指标快速提高。以上成绩的核心贡献者正是《机械传动》刊发的高质量文献,为  
          
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        发布时间：2022-10-20
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