最新刊期
      2018 年 第 2 期

        理论研究

      • 孙思源,唐进元,刘溢
        2018, 42(2): 1-5. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.001
        摘要：基于材料组织热动力学及热处理商用仿真软件,结合实际汽车半轴齿轮的热处理工艺,探讨深冷处理工艺对半轴齿轮热处理变形的影响。以20Cr Mn Ti半轴齿轮为研究对象,利用DEFORM软件模拟了齿轮渗碳淬火及深冷处理工艺过程,利用JMATPRO软件建立20Cr Mn Ti半轴齿轮材料性能数据库,得到了齿轮渗碳淬火及深冷处理过程后齿轮变形信息。仿真结果表明,齿轮渗碳淬火后存在变形,径向变形影响使用性能,深冷处理后整体变形变形范围减小,但径向变形没有改变。  
        关键词：DEFORM;20CrMnTi;半轴齿轮;渗碳淬火;深冷处理;变形   
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        发布时间：2022-10-20
      • 隗寒冰,朱宁
        2018, 42(2): 6-13. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.002
        摘要：以插电式柴电混合动力汽车（Diesel Engine Hybrid Plug-in Electric Vehicle,PHEV）燃油经济性和排放性能综合优化为研究目标,依托MATLAB/Simulink仿真平台建立包含柴油机选择性催化还原反应器（Selective Catalytic Reduction,SCR）后处理系统在内的整车动力学模型。在此基础上,建立了燃油消耗量和SCR出口NOx排放量多目标优化函数,以电池SOC和SCR温度分别作为动力系统和排气后处理系统的可观测状态变量,利用双状态动态规划算法求解控制系统全局优化问题,得到最优控制规律。从双状态动态规划算法结果的基础上拟合实时控制策略,并与基于规则的逻辑门限控制策略进行比较。结果表明,优化后的控制策略在燃油经济性和排放性能上均有所提升,油耗和NOx分别降低1.9%和9.3%。  
        关键词：插电式柴电混合动力汽车;排气后处理;SCR;动态规划   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张金钊,刘雷
        2018, 42(2): 14-20. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.003
        摘要：在环面渐开线齿轮加工原理的基础上,将基于连续变位的齿向修形方法应用于面齿轮传动中的圆柱齿轮,得到一种修形面齿轮副。首先,利用微分几何学与空间啮合理论推导出修形面齿轮副的齿面方程。然后,对其进行齿面接触分析（TCA）和曲率干涉检验。算例分析表明,该修形面齿轮副具有如下特点:可避免偏载现象的发生;可降低接触轨迹对安装误差的敏感程度;在啮合点处不会发生曲率干涉。最后,基于有限元方法,利用ABAQUS对其进行加载接触分析（LTCA）。  
        关键词：连续变位;齿向修形;面齿轮;齿面接触分析;曲率干涉检验;加载接触分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王志刚,蒲筠果
        2018, 42(2): 21-25. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.004
        摘要：为揭示滚柱活齿传动机构的非线性动力学行为,建立考虑活齿数、齿侧间隙和动载荷的平移-纯扭转耦合动力学模型。求解啮合线处的各零件间的相对位移,建立系统非线性动力学微分方程组,并对方程组进行坐标变换,然后进行量纲一化处理,利用数值分析软件求解量纲一化的微分方程组,获得传动机构的相图和庞加莱图,通过改变参数偏心距和啮合阻尼,分析参数变化对系统非线性动态特性的影响。结果表明,改变机构的偏心距,系统的运动状态发生变化;随着偏心距的减小,系统由混沌运动进入周期运动,然后经准周期运动再进入混沌运动;选取偏心距中间值,能够降低机构的振动响应幅值,提高机构运行的稳定性。  
        关键词：滚柱活齿;非线性;相图;庞加莱   
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        发布时间：2022-10-20
      • 陈燕,龚玉霞
        2018, 42(2): 26-30. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.005
        摘要：运用空间啮合原理对端面蜗轮传动系列进行啮合理论研究,对蜗杆形式进行系统地分类讨论,推导出蜗轮齿面方程通式以及端面蜗轮传动系列啮合性能的各种通式,结合实例进行啮合性能分析。研究内容为端面蜗轮传动系列的研制及其CAD系统的开发提供了理论基础。  
        关键词：端面蜗轮传动;啮合理论;通式;接触线   
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        发布时间：2022-10-20
      • 梁永,范元勋
        2018, 42(2): 31-35. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.006
        摘要：理论分析和实际应用均证明了柔轮轮齿偏斜现象的存在。不同截面的刚柔轮啮合轨迹和侧隙的变化分析表明,在啮合的前部分时间里柔轮齿轴向靠近筒底部分容易啮合,之后啮合易出现在靠近筒口的部分。在共轭啮合区间大多数截面都产生了啮合干涉。轮齿偏斜造成的啮合干涉在轮齿非工作侧出现较早。干涉使得柔轮受力增加,并且产生周期性的弯曲变形,容易使柔轮产生疲劳裂纹。不同波发生器对轮齿偏斜造成的不同截面侧隙波动有一定的影响,但总体上差别不大。  
        关键词：谐波传动;轮齿偏斜;啮合;侧隙   
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        发布时间：2022-10-20
      • 夏伯乾,刘艳龙,刘浩铭
        2018, 42(2): 36-40. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.007
        摘要：研究用弹流应力取代Hertz应力进行齿轮强度设计。给出了基于弹流应力拟合公式的齿轮接触强度设计公式,研究了各种因素对设计结果的影响,并和基于Hertz应力的设计结果进行了对比。结果表明,和Hertz应力一样,弹流应力也完全可以作为齿轮强度设计的依据;基于弹流中心应力拟合公式的设计结果和基于Hertz应力公式的设计结果非常接近,但在高速工况时,由于弹流二次应力峰远大于中心应力,应将弹流二次峰应力作为接触强度设计依据。  
        关键词：弹流应力;Hertz应力;齿轮强度设计   
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      • 孙亮波,孔建益,肖曲
        2018, 42(2): 41-44. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.008
        摘要：简要论述了杆组型综合和数综合的成果,使用运动链特征值组合作为数综合结果标记。在分析运动链特征值表达式基础上,分析论证了运动链中多元构件或复铰数、二元构件数、关键点数等的取值范围。在上述分析基础上,提出了基于二分法的的平面运动链数综合方法,以较高的计算效率获得了410构件的含复铰的所有数综合结果,并举例分析了数综合结果的有效性。上述成果为数字化的运动链型综合提供了必要的信息。  
        关键词：运动链;数综合;特征值;多元复绞;二分法   
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        设计计算

      • 张晓丽,梁栋,单新平,陈兵奎
        2018, 42(2): 45-51. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.009
        摘要：移动机构构型对轮式服务机器人的静态稳定性、动态平稳性、驱动力等具有重要影响。以双轮差速驱动的六轮移动底盘为研究对象,分析移动机构构型中车轮布局与移动底盘静态稳定性、动态平稳性、越障驱动力及转弯驱动力的相互关系;在此基础上构建了面向车轮布局的多目标优化模型,利用MATLAB遗传算法优化工具箱进行多目标优化求解;以移动底盘的俯仰角、侧倾角及驱动力矩作为性能评价指标,运用ADAMS虚拟样机技术对优化前、后的移动底盘进行运动仿真。仿真结果表明,优化后的移动底盘的俯仰角与侧倾角分别减少了17.6%和32.2%,驱动力矩平均值与均方根值下降了3.7%和4.3%,从而有效提升了移动底盘的运行平稳性及续航能力,也验证了所建立的多目标优化模型的正确性和有效性。  
        关键词：移动机构构型;车轮布局;多目标优化;虚拟样机仿真   
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      • 张林,李俊明,吴承格,蔡敢为
        2018, 42(2): 52-56. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.010
        摘要：以新型可控机构式装载机为研究对象,以动臂升降支链关键参数作为设计变量,以第一主动杆在动臂举升过程中最大力矩最小为优化目标,以整体布局、传动角以及奇异性等作为约束条件,建立了动臂升降支链的尺度优化模型;利用复合形法对优化模型进行了数值求解,得到了动臂升降支链各构件最佳尺度参数;并使第一主动杆最大驱动力矩降低了11%。通过基于ADAMS的虚拟样机仿真,仿真结果表明,优化后可控装载机构动态性能得到了明显改善,当动臂位于上极限位置时第一主动杆接近逆运动学奇异位置,功率减小了80%。该研究将为可控机构式装载机性能提升提供依据。  
        关键词：可控装载机构;上限举升工况;尺度优化;复合形法   
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        发布时间：2022-10-20
      • 耿明超,赵铁石,张灿果
        2018, 42(2): 57-62. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.011
        摘要：基于车辆在行驶过程中的运动特性,提出了一种折叠式2RUS/2RRS并联机构作为车辆运动模拟台。结合分支提供的约束力螺旋的几何关系,得到了机构的自由度特性,并基于Grassmenn线几何对机构的输入选取合理性进行了分析。旋量能够简化刚体运动的表示形式,兼备几何直观性与代数抽象性。借助于旋量代数及影响系数理论,通过添加虚拟运动副,得到了机构旋量速度、加速度的映射关系。在ADAMS软件中使用"多段线"建立了该机构的模型,并对机构的运动学建模理论进行了数值验证。  
        关键词：并联机构;旋量代数;运动学;输入选取   
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      • 汤洁,柴玲玉,石照耀
        2018, 42(2): 63-69. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.012
        摘要：圆柱齿轮国际精度新标准ISO 1328—1:2013（E）在其1995版老标准的基础上作了大量修订,为了明晰圆柱齿轮国际精度新标准对齿轮强度标准GB/T 3480—1997的影响,分析了齿轮强度计算与齿轮精度项目的关联,列表给出了与强度计算相关的齿轮单个齿距偏差、齿廓形状偏差的新老标准允许值,计算了2组实例（共4个齿轮）的强度计算中相关参数（动载系数、接触强度计算的齿向载荷分布系数、计算接触应力、接触强度的计算安全系数、计算齿根应力、弯曲强度的计算安全系数）的差异百分比。实例计算结果中,新老精度标准对强度计算中计算齿根应力的差异百分比,实例齿轮a为4.86%、齿轮b达14.12%。圆柱齿轮新老国际精度标准差异较大,相应改变了齿轮强度计算结果,须引起齿轮精度和强度标准使用者的重视。  
        关键词：齿轮标准;精度;强度;ISO 1328-1（E）;GB/T 3480—1997   
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      • 郭卫,陈亚,张武,路正雄
        2018, 42(2): 70-75. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.013
        摘要：夹紧力控制是金属带式无级变速器控制的关键技术之一。绝对安全系数法保证了空载时的最小系统夹紧力,但相比传统方法,其夹紧力余量过大;为了降低系统夹紧力,在绝对安全系数法的基础上提出了夹紧力模糊计算方法。建立了发动机、无级变速器及整车的数学模型和仿真模型,并对起步工况、急加速工况、急减速工况以及循环工况进行仿真计算;分析结果表明,通过对夹紧力的模糊计算,在保证夹紧力余量的前提下,夹紧力平均降低了约5%,提高了整车的燃油经济性。  
        关键词：无级变速器;夹紧力;安全系数;模糊计算   
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      • 李峰,李伟,梁辉
        2018, 42(2): 76-80. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.014
        摘要：并串机器人运动构型相对单并联机器人机构,具有工作空间大,偏转能力好等优点,具有广阔的应用前景。提出了一种针对2（3-RPS）并串机器人运动构型位置正解的解析算法。首先,基于该并串运动构型的结构特点,给出了3-RPS并联机构上平台各球铰的位置坐标,再根据每一个并联机构动平台的边长为定值列出1组方程,通过迭代变换,得到只含1个未知数的16次方程,确定该并串构型的结构参数后,能够精确得出所有的位置正解。最后,给出了数值算例,得到了在具体结构参数下的32组位置正解。  
        关键词：2（3-RPS）;并串机器人;位置正解;数值算例   
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      • 葛正浩,韩啸宇,王志龙
        2018, 42(2): 81-86. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.015
        摘要：基于并联机构理论设计了一种凸轮控制的单动力输入三自由度并联机械手,对其进行运动学研究,完成了该机械手的自由度分析、求得运动学正逆解。在此基础上,完成了凸轮的参数化设计。最后用Pro/E进行运动学仿真,验证了设计的正确性,为机械手的速度、加速度模型的建立,工作空间以及奇异性分析提供理论依据。  
        关键词：凸轮;并联机械手;运动学分析;运动学仿真   
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      • 叶金虎
        2018, 42(2): 87-89. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.016
        摘要：针对偏置曲柄滑块机构传动效率的要求,通过对偏置曲柄滑块机构运动过程进行分析,提出了用工作行程单位无效力之和来衡量机构的传力性能。采用数学方法导出了偏置曲柄滑块机构的传动角函数,建立了滑块机构工作行程单位无效力之和W的解析式函数模型,结合W函数图像对其函数特性进行了分析,并以某公司精炼银电解槽用的曲柄滑块机构设计实例,详细说明了采用W函数在Matlab中进行机构优化设计的新方法。  
        关键词：偏置曲柄滑块机构;传动角函数;工作行程;单位无效力之和;Matlab   
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      • 艾小忱,郑广勇,张寿凤,曾浩
        2018, 42(2): 90-94. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.017
        摘要：为了在动力性满足目标的前提下进一步提升经济性,建立了Cruise和Isight的联合仿真模型,应用多岛遗传优化方法,在确定的动力性和结构设计约束条件下对变速器的各挡位速比参数进行优化,得出满足性能指标要求的基础优化方案。依据驾驶平顺性和齿轮结构的要求对基础优化方案从工程化的角度进行调整,最终得出满足动力性和工程化要求的工程化可行方案。工程化后的最终方案动力性刚好满足目标要求,NEDC（New European Driving Cycle）循环工况综合油耗比原方案降低0.26 L/100km,经济性改善了3.86%,并且等转速换挡的平顺性较原始方案有所改善。  
        关键词：燃油经济性;Cruise;Isight;联合仿真;变速器速比优化   
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        试验分析

      • 黄维,王家序,肖科,李俊阳
        2018, 42(2): 95-99. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.018
        摘要：建立了公切线双圆弧齿廓谐波减速器的齿形曲线,对采用包络啮合理论设计的双圆弧齿廓进行了共轭齿廓拟合分析,利用ANSYS对渐开线齿廓与双圆弧齿廓谐波减速器进行了对比分析。分析了空载和负载状态下两种齿廓柔轮的齿廓前端的径向变形和切向变形。结果表明,空载状态下双圆弧和渐开线齿廓变形相同,加载后变形发生变化并且双圆弧齿廓的变形都小于渐开线齿廓且承载能力更大。  
        关键词：谐波减速器;双圆弧齿廓;渐开线齿廓;变形分析   
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      • 陈海锋,唐进元,周伟华
        2018, 42(2): 100-104. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.019
        摘要：针对某型减速器圆柱齿轮磨损严重的问题,通过激光共聚焦显微镜、白光干涉仪和硬度计分别对齿轮的齿面微观形貌和表面硬度进行检测,检测结果发现经磷化渗氮后的从动轮表面有明显的不规则纹理,并且表面粗糙度Ra达到0.87μm,显微硬度大于经渗碳后喷丸处理的主动轮;主动轮表面有明显的凹坑形貌,表面粗糙度较低,Ra在0.50μm左右,根据检测结果分析认为主动轮磨损严重的主要原因为:主、从动轮齿表面粗糙度与硬度不匹配;从动轮微观表面的抗磨损Abbott曲线优于主动齿轮。  
        关键词：圆柱齿轮;齿面微观形貌;显微硬度;磨损过程   
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      • 卢琦,何卫东,吴鑫辉
        2018, 42(2): 105-109. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.020
        摘要：建立包含加工误差、装配误差、弹性变形以及间隙的RV减速器刚柔耦合虚拟样机模型。对虚拟样机模型进行尺寸、误差变量参数化,得到不同制造装配误差因素单独作用下RV减速器的传动误差曲线,确定对整机传动精度影响较大的误差因素。针对主要误差因素,通过正交试验,分析多误差耦合时RV减速器传动精度变化情况。采用光栅法对RV减速器进行传动精度测试,对比试验与仿真分析结果,修改并验证仿真模型。  
        关键词：RV减速器;虚拟样机;误差耦合;传动精度;正交试验   
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        发布时间：2022-10-20
      • 于鹏飞,曾庆良,胡延清
        2018, 42(2): 110-113. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.021
        摘要：为了更加准确得到刮板运输机链传动系统的固有频率和振型,对链轮与圆环链的啮合过程进行分析,得到啮合过程中的关键啮合状态,运用ANSYS软件针对不同啮合状态分别进行预应力模态分析,通过对仿真数据点的拟合,获得了一个完整啮合过程中各阶固有频率的大致变化曲线,从而得到链传动系统运行时的固有频率变化范围。有效地解决了单个链轮静态模态分析不能满足实际工况的问题,为刮板运输机链传动系统的动力学研究和优化设计提供了依据。  
        关键词：模态分析;链传动;ANSYS;刮板运输机   
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        发布时间：2022-10-20
      • 夏新涛,刘斌,姜松俊,许亮,张纪祥
        2018, 42(2): 114-119. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.022
        摘要：圆锥滚子轴承振动受到诸多因素影响,属于乏信息范畴问题。以乏信息系统理论为依据,采用多种关联度方法分别对不同振动值影响因素进行分析,定性融合求得每种振动值的主要影响因素,再对不同振动值的主要影响因素进行二次融合,全面分析得出影响圆锥滚子轴承振动的主要因素。试验研究发现,在测量条件下影响试验轴承振动的主要因素有滚子基面跳动、滚子直线度、滚子直径变动量、内滚道圆度和内滚道垂直差。  
        关键词：滚子轴承;关联度;关联序;定性融合;因素分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王振,王砚军,王静静,Mao K
        2018, 42(2): 120-125. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.023
        摘要：采用赫兹接触理论和有限元接触分析相结合的方法,系统地分析了高分子齿轮齿面接触压力,研究了啮合过程中轮齿的齿面摩擦因数以及摩擦热流密度的计算方法;探讨了聚醚醚酮（PEEK）高分子齿轮啮合传动过程中轮齿瞬时接触温度场和应力的分析模拟方法。采用直接耦合法对齿轮进行热-结构分析,得到齿轮啮合时的瞬态温度场与应力,同时对影响结果的初始环境温度进行讨论。结果表明,初始环境温度的升高对啮合时的温度场、应力都有着很大的影响。  
        关键词：高分子齿轮;接触应力;温度场;有限元分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 李保坤,王康,韩迎鸽,杨洪涛,刘素梅,周毅钧
        2018, 42(2): 126-131. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.024
        摘要：测头是精密测量设备的关键部件,开发性能优良的新型测头是精密测量技术领域关注的重点。现有研究主要关注完善测量理论和优化传感器性能,对测头本体结构创新方面研究较少。基于并联机构位于奇异位形时,机构获得额外瞬时局部自由度这一基本属性,利用"刚体替换综合法"构造出一种新型并联柔顺约束测头。利用线几何和力雅可比矩阵零空间法简要阐明了机构具有三维测头所需的功能自由度。基于并联柔顺支撑机构的静力学及分支杆刚度模型,构造机构的整体刚度矩阵,建立测头的测力-位移模型,通过数值模拟和有限元软件验证理论分析的正确性。研究内容拓展了并联柔顺机构的应用范围,丰富了精密测头约束支撑机构的结构创新方法,为进一步构造基于该类型并联柔顺机构的新型测头奠定了重要的理论基础。  
        关键词：柔顺机构;并联机构;精密测头;静力学分析;静刚度   
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        发布时间：2022-10-20
      • 卿笛,曹巨江
        2018, 42(2): 132-136. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.025
        摘要：在分析人体下肢生理结构与跳跃运动特征的基础上,将人体下肢的跳跃模型简化为一个平面多刚体运动系统;对简化模型运用正运动学分析方法,建立了在跳跃过程中的下蹲相和起跳相时下肢各构件关节点、质心与总质心的位置、速度和加速度模型;在运动学分析的基础上通过采用Lagrange方法进行动力学分析,得到了跳跃过程中力与位置关系的动力学方程。为各种仿人跳跃机构设计提供理论基础。最后,用Workbench对在不同相时的脚部构件进行了静力学分析,得到不同相时脚掌的变形和应力分布。  
        关键词：人体下肢;跳跃;模型简化;运动学;动力学   
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        发布时间：2022-10-20
      • 周新建,毛乐,鲍光珍
        2018, 42(2): 137-141. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.026
        摘要：某款DCT250双离合变速器在下线检测过程中,出现异常噪声品质问题。针对此问题,通过ABA试验对故障现象进行数据分析,结果表明,外输入轴上二挡齿轮齿向螺旋角误差与该NVH问题有强相关。通过对齿向交叉原因的加工工艺验证,确认外输入轴小头的中心孔与A基准不同心是该齿向螺旋角误差产生的根本原因。结合测试分析结果,通过控制花键校直时跳动和定期检测全齿齿形齿向,从而解决该噪声品质异常问题。最后的趋势跟踪也证明该分析数据的正确性和优化方案的可行性。此试验分析方法不仅缩短了NVH问题处理时间,而且对解决同类工程问题也有很好的参考价值。  
        关键词：变速器;NVH;噪声品质;同心度   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张文涛,张松林,程百新
        2018, 42(2): 142-145. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.027
        摘要：建立不同结构参数的螺旋面瓦推力滑动轴承润滑模型,并用FLUENT软件进行仿真计算,研究油膜厚度、瓦面螺距以及转速对轴承承载性能的影响规律,为螺旋面瓦推力轴承的设计提供理论基础。结果表明,油膜最高温度随着螺距以及油膜厚度的增加而减小;轴向承载力随着油膜厚度的增加而降低,当最小油膜厚度和转速固定时,存在最优的瓦面升高比使得轴承承载力最大,瓦面升高比为1.4;油膜最高温度与承载力均与转速呈直线型关系;螺旋面瓦的承载力远高于平面瓦。  
        关键词：螺旋面;油膜厚度;承载力   
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        发布时间：2022-10-20
      • 高颖,彭晋民,程圆,郑文标,吴选忠
        2018, 42(2): 146-150. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.028
        摘要：齿轮箱的动态特性对变速器及整机的振动性能影响极大。结合有限元及测试技术对XG958H型号的挖掘机齿轮箱进行自由模态分析和测试,获得了箱体的模态参数;应用ANSYS Workbench分析软件对齿轮箱进行模态仿真分析,并同时基于LMS测试分析系统,利用最小二乘复频域法拾取齿轮箱各阶段模态参数。结果表明,两种方法得出的结果基本一致,最大误差为7.54%,验证了LMS实验方法与ANSYS Workbench模拟方案的可靠性,为避免齿轮箱工作时可能产生的共振频率提供参考。  
        关键词：LMS;ANSYS Workbench;自由模态;齿轮箱   
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        发布时间：2022-10-20

        开发应用

      • 曹家勇,姚淳哲,王镜森,任超
        2018, 42(2): 151-155. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.029
        摘要：磁齿轮啮合双转子永磁电机将永磁电机结构与磁力齿轮结构融合,可以实现低转速大转矩输出,对于提高电机的运行效率和转矩密度开辟了崭新的思路。但是,这类元件的机电动力学建模以及高性能控制却是个亟待解决的问题。文章旨在建立磁啮合电机的机电耦合动力学解析模型,掌握控制器参数对驱动系统性能的影响规律。从电机运行原理出发,将磁啮合电机的电枢-高速转子部分等效为永磁同步电机子模型,而磁力齿轮部分等效为具有弹性相互作用的双转子动力学子模型,两部分通过高速转子转速相结合。在MATLAB/Simulink中建立了磁啮合电机数值模型,同时使用PID控制对整个系统进行调控。利用PID参数整定方法,对控制器系统的性能进行仿真和优化。仿真结果表明,虽然系统存在非线性和耦合问题,但是整定后的PID控制可以使系统对输入信号进行良好跟踪,系统能够达到较好的综合性能指标。  
        关键词：磁啮合电机;动力学模型;PID控制;参数整定   
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        发布时间：2022-10-20
      • 宋九亚,党丽楠,齐景辰,韦远根,张文增
        2018, 42(2): 156-162. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.030
        摘要：传统耦合自适应手指采用并联的两套传动机构实现先耦合后自适应的复合抓取模式,存在机构复杂、内耗大和弹簧选型困难等不足。针对此问题,设计了一种新的耦合自适应欠驱动手指机构——COSA-LET手指。COSA-LET手指包括多个齿条、双拨杆、双限位凸块和双弹簧等,由一个电机和串联传动机构驱动两个关节。COSA-LET手指利用反向双齿条和带弹簧及凸块限位的齿轮实现耦合联动功能,利用关节轴弹簧将电机动力分解到两个关节轴,通过双拨杆线性空程传动的延时拨动效应解决了自适应阶段的解耦问题。手指抓取受力分析和实验结果表明,所研制的带有3个COSA-LET手指的COSA-LET机器人手实现了耦合与自适应复合抓取功能,能够根据被抓取物体的大小、形状和位置,在耦合与自适应之间自主切换抓取模式。  
        关键词：机器人手;欠驱动手指;自适应机构;复合抓取;线性空程传动   
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        发布时间：2022-10-20
      • 夏光,施信信,唐希雯,郑友,孙保群
        2018, 42(2): 163-171. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.031
        摘要：以换挡过程输出转矩恒定为控制目标,提出动力换挡恒转矩控制策略。基于动力换挡恒转矩控制策略,考虑柴油发动机调速特性、拖拉机负载状态下的换挡控制要求,提出大马力拖拉机动力换挡实际控制策略,将动力换挡过程分为动力交接与转速同步两个阶段,动力升挡时先进行动力交接再进行转速同步,降挡时先进行转速同步再进行动力交接。基于动力换挡两阶段,提出了实际动力升降挡过程中分离与接合离合器作动压力增量关系以及作动压力上限确定方法。基于MATLAB/Simulink进行建模与仿真分析,结果表明,提出的大马力拖拉机动力换挡实际控制策略可实现动力升降挡过程中动力不中断,输出轴始终保持较大的转矩输出,且无需对发动机进行协调控制,使得大马力拖拉机可适应工作阻力变化持续作业,保障了作业效率。  
        关键词：大马力拖拉机;动力换挡;恒转矩控制策略;实际控制策略;动力交接;转速同步   
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        发布时间：2022-10-20
      • 吴平平,刘宁,赵翼翔
        2018, 42(2): 172-176. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.032
        摘要：自升式海上平台升降设备的行星齿轮系统运行条件特殊、工况复杂。基于齿轮多体接触动力学和传动系统的工作原理,建立系统的动力学虚拟样机模型,获得齿轮系统各啮合副的动态啮合力。运用数理统计可知动态啮合力概率密度分布复杂,不能满足常规的概率分布假设,传统的可靠性分析方法不宜适用。因此,提出利用舍选抽样法获得符合原始任意分布的啮合力随机数,以真实地反映可靠性水平。联合动力学仿真与Monte Carlo方法的计算结果说明提出的方法有效。  
        关键词：行星齿轮系统;Adams;舍选抽样法;Monte Carlo;可靠性   
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        发布时间：2022-10-20
      • 陆秋龙
        2018, 42(2): 177-180. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.033
        摘要：研制了一种小模数花键辅助检具。该检具具有偏心凸轮结构,用参数化设计的方法进行设计。对检具的结构以及使用方法做出了说明,并进行了参数化自动测量和结果比较。  
        关键词：渐开线花键;棒间距;参数化设计;偏心凸轮;检具;PC-DMIS;自动测量   
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        发布时间：2022-10-20
      • 邵广军,康少博,于水,孔祥卓,吴樵,宋超
        2018, 42(2): 181-184. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.034
        摘要：摩根减定径机组具有结构紧凑、产品质量高、生产率高等特点,在国内高速线材生产线上具有广泛的应用。通过调节9个离合器,该机组可以组合出不同工艺要求的速比。其离合器换挡齿轮使用带预紧力的圆锥滚子轴承,在工况条件下,轴承不断磨损,导致脱挡,严重影响了机组的可靠性。介绍了国内某高速线材生产线摩根减定径机组换挡齿轮轴承组件的国产化方案,为同类设备的相关改进提供了一定的参考。  
        关键词：减定径机组;可靠性;国产化   
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        发布时间：2022-10-20
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