最新刊期
      2018 年 第 5 期

        理论研究

      • 孙思源,唐进元,汤亚林,廖祥贵
        2018, 42(5): 1-7. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.001
        摘要：基于材料组织热动力学及热处理商用仿真软件,结合某企业汽车半轴齿轮热处理工艺,探讨预冷淬火工艺参数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,通过JMat Pro软件建立20Cr Mn Ti半轴齿轮材料性能数据库,使用DEFORM软件计算出齿轮渗碳淬火及预冷淬火工艺参数与半轴齿轮渗碳淬火后变形量之间的定量关系。研究表明,优选齿轮经渗碳淬火与预冷淬火工艺参数可合理控制半轴齿轮的整体变形范围及最大变形值;对于所研究的半轴齿轮,轴孔整体热处理变形锥度可减小12.9%,齿端与轴端锥度可减小12.5%;DEFORM软件是优化热处理工艺、控制热处理变形的优良工具。  
        关键词：DEFORM软件;20CrMnTi半轴齿轮;渗碳淬火;预冷淬火;变形   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王珏,宋诗瑶,张睿
        2018, 42(5): 8-13. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.002
        摘要：悬臂式齿轮箱与传统齿轮箱在结构和受力状态上有较大差别,利用传动齿轮箱体的共振力学分析方法可能得不到准确的箱体疲劳位置。以某型采煤机截割部悬臂齿轮箱体为研究对象,将静力学分析与局部共振分析结合,分析箱体在齿轮传动系统内部激励和截割荷载外部激励共同作用下的力学特性。静力学分析考虑了轴向力偏心及由齿轮啮合力产生的转矩对箱体受力状态的影响。局部共振分析基于采煤机截割测试,得到几种典型工况下箱体振动信号的频域特性并与箱体固有特性进行对比。研究结果表明,高应力和大变形是由低频截割冲击（准静态载荷）和局部共振共同造成的,忽略其中某一种因素都会造成箱体疲劳分析的不准确。该研究结论与工程实际吻合较好。  
        关键词：悬臂式齿轮箱体;局部共振;振动特性实验;静力学分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 陈李果,汪久根,张靖
        2018, 42(5): 14-17. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.003
        摘要：RV减速器结构复杂、振动激励源多,运行过程中产生的振动信号会被大量噪声干扰,影响真实的振动信号被识别。介绍了小波变换理论及其信号识别和降噪分析原理,应用小波变换理论对国产SHPR-20E型RV减速器的振动信号进行分析,并对振动信号进行识别和降噪分析。通过测试分析,表明小波变换具有良好的多分辨率时频域识别特性,可以有效消除RV减速器振动信号中的噪声。为RV减速器的信号识别与分析、故障诊断和提取提供了参考。  
        关键词：RV减速器;小波分析;振动信号;识别分析;降噪   
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      • 王宗平,赵登峰,李宽,曾国英,李中杨,杨贵洋
        2018, 42(5): 18-25. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.004
        摘要：提出一种2UPS-RPS-UPU构型的四自由度并联机构,建立了其运动学反解方程,利用速度投影求解了驱动杆速度变化规律,并推导了机构速度雅可比矩阵;基于非保守系统下的拉格朗日方程,推导了系统的动力学模型;为机构动力学分析奠定了基础。提出一种可快速求解拉格朗日方程的方法,结合方程特点,将2阶偏微分项简化为乘积运算,1阶偏微分项通过类似于差商求导的方法简化求解,并利用Matlab对推导结果进行数值计算,绘制机构运动学、动力学各参数变化曲线以及相互关系;并将三维模型导入ADAMS进行仿真,最后对比ADAMS和Matlab仿真结果,表明两种结果完全吻合;从而验证了该方法的正确性和可行性,为后续研究和求解该类问题提供了方法依据;对该机构的进一步研究,以及相关类型的并联机构设计、控制以及性能分析等具有一定的指导性的意义。  
        关键词：并联机构;动力学模型;差商求导;拉格朗日方程   
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      • 张世飞,陈鹏,吴文敏,夏富春,刘垒
        2018, 42(5): 26-30. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.005
        摘要：研究了一种共轴式反转的高速直升机主减轮系方案,为设计者提供了一种快速判断轮系功率流向的方法。首先,将轮系单元分析法引入共轴双旋翼高速直升机主减轮系的分析,并完成直升机主减轮系的数学建模。然后,总结出共轴双旋翼高速直升机主减轮系方案所有可能的功率流向类型。最后,研究了共轴双旋翼高速直升机主减轮系的功率流向类型及其不同的飞行状态（前飞、改变航向等）对主减轮系效率的影响。  
        关键词：共轴双旋翼;高速直升机;主减轮系方案;效率   
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        发布时间：2022-10-20
      • 许春田,王朋
        2018, 42(5): 31-36. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.006
        摘要：索驱轮系运动同步性是涉及两航天器交会对接的一项关键技术,其保证的难易程度可用参数敏感度来反映。为获得索驱轮系传动误差对参数的敏感度,先基于索驱轮系驱动过程钢索产生的形变建立了其传动误差模型,确定了传动误差影响因素。然后针对传动误差与参数间存在的复杂非线性关系,采用指数曲线拟合法,将该模型简化成传动误差与单因素关系,建立了参数敏感度方程,分析了参数敏感度对索驱轮系传动误差的影响,为实现航天器对接同步性有效控制,提高其装配效率提供一定参考。  
        关键词：索驱轮系;参数敏感度;钢索形变;传动误差   
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        发布时间：2022-10-20
      • 周金松,贺福强,杜希亮,龙运祥
        2018, 42(5): 37-41. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.007
        摘要：目前工程车变速器存在振动大、使用寿命短等问题,而轮齿修形是改善变速器振动大和使用寿命短等问题的有效方法,并且,修形成本相比其他方法比较低。针对大功率液力变速器存在的问题,以Romax软件对变速器齿轮进行分析,根据现阶段齿轮修形研究的理论和实践经验,对齿轮修形参数进行寻优,通过多目标决策矩阵的方法,找到合理、综合评价系数高的优化值,对比优化前后的传递误差、齿面应力分布和温度值,得到相应的分析结果。结果表明,修形后减小了齿轮传递误差,齿面载荷分布均匀,接触温度最大值减小、分布更加合理,从而增强了齿轮传动的平稳性,增加了齿轮寿命。研究方法可更好地指导企业生产实践。  
        关键词：Romax;齿轮传动系统;齿轮修形;多目标决策矩阵   
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      • 轩亮,姜恒,关天民,雷蕾,谢超
        2018, 42(5): 42-46. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.008
        摘要：新型FT针摆减速器和RV减速器都是采用封闭二级传动的一种新型针摆传动减速器,都具有结构紧凑、刚性高、振动低、低速运转区效率高等优良特性。二者的结构传动方式相似,传动性能较前几代减速器有很大的改善,传动效率也大幅提高。通过对FT455-81型样机和RV-160E-81-B-B型样机为例进行性能、价格等方面的对比,构建FT和RV减速器的三维模型,对其传动原理、传动特点、结构进行分析比较,阐述RV减速器和FT减速器的优缺点。找到两种减速器的适合应用场合。  
        关键词：RV-160针摆减速器;FT455针摆减速器;传动性能;结构特点   
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      • 仉喜洋,谌志新,徐志强
        2018, 42(5): 53-56. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.010
        摘要：RV减速器是工业机器人的重要组成部分,其综合性能情况很大程度上关系着机器人姿态控制的精密程度。通过对RV减速器的测量原理进行分析,研究了RV减速器各项综合性能参数的测量方法,并设计了测量流程以及每一项参数数据的处理方法,实现了不同型号RV减速器各项综合性能参数的自动化测量,可靠地配合了测量仪机械结构和硬件系统,避免了复杂的人工测量。完成传动误差、回差、扭转刚度、静摩擦力矩和动摩擦力矩5个项目的误差测量。检测结果证明了测量方法的实用性和有效性,为改进RV减速器的生产和加工工艺提供了有效手段。  
        关键词：RV减速器;综合参数;测量方法   
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      • 郝俊文
        2018, 42(5): 57-61. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.011
        摘要：以MATLAB软件为平台,在考虑齿间侧隙等非线性因素对系统动态性能影响的前提下,建立谐波齿轮传动机构的动态特性仿真模型,对其进行仿真分析,以确定传动机构中主要物理参数（黏滞摩擦因数、齿间侧隙、刚度系数等）对整个系统性能（相移）的影响规律。同时对这些仿真分析数据与相应的实验测试数据进行比较分析,用以分析某型在研工程中谐波齿轮运用过程中出现的具体问题。  
        关键词：谐波齿轮传动;非线性;物理参数;动态特性;仿真模型   
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        发布时间：2022-10-20

        设计计算

      • 梁启松,姜礼杰,王勇
        2018, 42(5): 62-66. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.012
        摘要：针对目前康复训练机器人的训练轨迹现状,研制了一款适于偏瘫患者使用的轨迹可变的康复训练机器人。首先探索人体正常的步态规律,结合偏瘫患者所需的步态训练运动轨迹特点,提出了基于四杆机构实现固定步态运动轨迹的设计思路,并进行了仿真验证;在此基础上,针对四杆康复训练器难以满足不同患者、不同康复阶段个性化训练需求的矛盾,分析影响四杆机构运动的主要因素;综合分析结果,设计了一款基于二自由度五杆变胞机构的康复训练机器人,并进行了样机制作及试验验证。试验结果证明,所设计的康复训练机器人能够满足偏瘫患者个性化训练要求。  
        关键词：康复训练机器人;步态轨迹;轨迹可变;机构设计   
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        发布时间：2022-10-20
      • 耿明超,边辉,张灿果,李欣
        2018, 42(5): 67-72. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.013
        摘要：迭代搜索算法（牛顿法或拟牛顿法）是求解并联机构位置正解的重要方法。由于分支的极限位置奇异,迭代搜索算法的搜索空间易于超出机构的工作空间,导致其在求解2RUS/2RRS这一类并联机构位置正解时失效。以平面串联分支为例,给出了具有一定通用性的消除分支极限位置奇异的等效方法,并将2RUS/2RRS机构等效为2UPS/2RPS机构进行正解求解。基于动平台转动角速度和欧拉角导数的关系,通过虚设机构法得到了等效机构4×4的雅可比矩阵。将初始位姿对应等效机构雅可比矩阵作为每次迭代的近似初值,能够进一步减少拟牛顿法的计算量,提高计算效率。最后,采用拟牛顿法中的逆Broyden算法对2RUS/2RRS机构的正解进行了数值验证。  
        关键词：并联机构;正解;迭代搜索;拟牛顿   
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      • 王鹏,周凯凯,袁直,杨均悦,葛研军
        2018, 42(5): 73-76. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.014
        摘要：基于能量法和有限元仿真软件,对同心式永磁行星齿轮（Concentric permanent magnetic planetary Gear,CPMPG）进行了理论分析和有限元验证。通过对CPMPG的模型参数设计、气隙磁密分析、整体传动比及转矩计算,表明所提出的CPMPG结构可有效提高同心式永磁齿轮的传动比;虽然所提出结构的动态转矩密度较静态转矩密度有小幅降低,但仍比永磁电机高出许多,验证了所提出结构的有效性及实用性。  
        关键词：同心式永磁齿轮;永磁行星齿轮;传动比计算;转矩密度   
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      • 崔佳森,王匀,陈立宇,陈哲,杨夏明,谢方伟
        2018, 42(5): 77-81. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.015
        摘要：综合考虑摩擦片与工作介质油的对流换热作用,建立摩擦副混合摩擦阶段热结构耦合物理模型,采用有限元法对带有径向槽的摩擦片在混合摩擦过程中的温度场和应力场进行计算和分析。在相同工况下对比分析摩擦片表面沟槽的宽度和深度对摩擦片温度场的影响和应力场分布,研究发现摩擦片沟槽区的温度远低于摩擦接触区,接触区域的中心形成温度较高的热斑,摩擦片温度随着沟槽宽度的增加而降低,随着沟槽的深度增加先降低后增加。研究结果对液黏离合器运行过程中摩擦副温度场和应力场的预估及摩擦副的设计具有理论和工程指导价值。  
        关键词：液粘离合器;摩擦片;温度场;等效应力;热结构耦合   
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      • 籍超越,吕凯波,袁红兵,廉自生
        2018, 42(5): 82-85. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.016
        摘要：行星齿轮传动的可靠性主要由能否在各行星轮间实现功率分流来决定。基于非线性有限元分析方法对行星轮系均载性能进行研究。以刮板输送机用可控软启动装置齿轮箱行星传动部分为研究对象,利用ANSYS/LS-DYNA进行非线性动力学仿真,求解得到各啮合副的动态接触力及其频谱曲线,分析了不同均载措施、冲击载荷、惯性载荷、输入转速及接触参数对系统均载性能的影响。研究结果表明,太阳轮与行星架同时浮动的均载效果显著,冲击载荷的作用与转速的增加将使行星轮间的载荷分配更不均匀,行星架的轻质可使行星轮间载荷分配更均匀。  
        关键词：行星传动;均载特性;惯性载荷;非线性动力学分析   
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      • 苏睿,李华志,文广
        2018, 42(5): 86-89. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.017
        摘要：提出一种采用柔性限位的二级圆锥-圆柱齿轮新型减速器,其中,圆锥齿轮、圆柱齿轮的单侧定位元件为高刚性的碟形弹簧,碟形弹簧处于预紧状态。当齿轮所受轴向力低于碟形弹簧预紧力时,齿轮不出现轴向移动,定位准确;当齿轮所受轴向力高于碟形弹簧预紧力时,碟形弹簧产生形变以吸收能量,避免较大的轴向力直接作用于刚性定位元件而导致永久变形。通过UG8.0建立了柔性限位减速器的三维模型,并利用ANSYS Work Bench对其进行指定载荷下的瞬态动力学分析,仿真结果验证了对减速器进行柔性限位的理论可行性。  
        关键词：柔性限位;减速器;碟形弹簧;建模;仿真   
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      • 刘琴琴,吕刚,邓星桥
        2018, 42(5): 90-95. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.018
        摘要：针对非圆齿轮节曲线设计中出现的不连续点和尖点问题,依据非圆齿轮节曲线的封闭性条件及其传动比函数,建立了非圆齿轮副节曲线设计缺陷的修正模型,通过引入修正因子,有效避免了节曲线产生不连续点的现象。基于非圆齿轮节曲线上的点与其密切圆之间的几何关系,分别建立了节曲线凸尖点与凹尖点的修正模型。将密切圆上的点作为插值点,密切圆与节曲线的切点为样条插值的边界条件,通过数值插值方法实现了对节曲线尖点的修正。研究结果表明,该算法能快速修正高阶阿基米德螺线齿轮副节曲线的设计缺陷,且算法是有效的。  
        关键词：非圆齿轮;设计缺陷;节曲线;修正因子;数值插值   
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      • 魏军英,袁苑,范召舰
        2018, 42(5): 96-99. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.019
        摘要：针对现代机器人爬越障碍物相对困难的问题,提出一种新型变形轮式爬楼越障机器人的设计方案。根据变形轮的受力进行分析,构建机器人的爬楼越障运动模型,并利用几何关系对模型进行求解。结合常见障碍物的形状尺寸（如楼梯）,分析变形轮式爬楼越障机器人的综合尺寸,使机器人的变形轮可实现圆轮式和变形轮式的移动变换。最后对样机进行实验,实验结果显示该爬楼越障机器人的变形轮具有较高的机动性和较强的越障性,且可适应不同复杂程度的路况。  
        关键词：变形轮;越障;楼梯;样机实验   
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        试验分析

      • 宋宁策,谢志江,刘飞,李亮亮
        2018, 42(5): 100-105. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.020
        摘要：机械吊在工业与科研中得到广泛应用,但传统机械吊只能实现水平方向平衡。创新地提出了一种由多平行四边形杆组构成的新型空间位置全平衡机械吊,无需增加其他动力源,实现水平与竖直方向的解耦运动,基本平衡负载,达到空间位置全平衡。运用速度瞬心法对其运动特性进行分析,并运用ADAMS进行仿真验证。采用虚功原理及Matlab对该全平衡机械吊进行输入力性能分析和仿真求解,验证了该机械吊在空间位置的全平衡能力。该装置给灵巧搬运机械的设计提供了理论基础。  
        关键词：空间位置全平衡;速度瞬心法;Adams仿真;虚功原理   
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        发布时间：2022-10-20
      • 谭晶,石德昱,黄迪山,顾京君
        2018, 42(5): 106-110. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.021
        摘要：提出一种工业机器人用谐波减速器的三向振动测试方法,模拟工业机器人工作状态,设计谐波减速器加载装置,对谐波减速器进行三向振动测试。对测得数据进行时域统计、频域分析,用于评价振动性能,分析谐波减速器振动特性,确定振动异常的原因。通过对产品的振动测试与研究,能有效地监测谐波减速器的振动性能,对产品进行质量控制。  
        关键词：谐波减速器;三向振动;测试;工业机器人   
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        发布时间：2022-10-20
      • 李优华,刘忠明,张志宏,李纪强,刘月婵,余飞鹏
        2018, 42(5): 111-115. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.022
        摘要：三峡升船机齿条寿命试验齿轮箱为低速重载四级传动,试验过程中需频繁快速换向运转,由于轮系啮合侧隙、轴系弹性扭转变形以及轮齿弹性变形等因素的影响,会导致齿轮箱运转性能的变化,尤其是换向期间输出转速和转矩的波动。为了分析对齿轮箱传递性能的影响,分别建立了轮系啮合侧隙和轴系弹性扭转变形对转速影响的计算模型,对齿轮箱换向过程中的输出转速进行了计算,并与试验实测的齿轮箱输出转速进行了对比分析,实现了对计算模型和试验数据准确性的互相验证。  
        关键词：啮合侧隙;扭转变形;输出转速;齿轮箱   
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        发布时间：2022-10-20
      • 关天民,谢超,轩亮,姜恒
        2018, 42(5): 116-118. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.023
        摘要：FT针摆传动减速器是一种新型两级传动结构,为了对该减速器进行系列化的设计与开发,提供了一种相对便捷的参数化建模与装配方案,以Creo 3.0为平台,建立零部件的三维参数化模型,模型中的特征参数之间相互关联,并合理选择装配的前后基准,建立虚拟样机。可实现在模型特征参数改变时装配关系不变,通过模型验证,确定装配的正确性,便于设计者操作。  
        关键词：FT针摆传动减速器;参数化建模;虚拟装配;模型验证   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王瑞欣,杨超,弓宇,刘红旗,张敬彩,李金峰
        2018, 42(5): 119-124. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.024
        摘要：通过渐开线齿轮的LTCA分析,获得轮齿的受载变形/刚度变化曲线;采用切片法研究了齿宽方向鼓形修形与齿轮错位对啮合刚度的影响,提出了齿廓啮合变形曲线的便捷分析计算方法,进而获得了包括齿廓修形、齿宽修形在内的齿轮传动误差曲线和接触印痕图,这对齿轮传动误差和接触状态分析和修形优化有着明确的指导作用;并通过Romax商业软件对该方法进行了验证。  
        关键词：齿廓变形;传动误差;接触印痕   
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        发布时间：2022-10-20
      • 熊征伟
        2018, 42(5): 125-128. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.025
        摘要：对三次元送料机械手在满足作业要求下进一步提高效率进行了研究,提出了以执行时间最优为目标的轨迹规划和优化。采用多亲遗传算法与B样条曲线相结合的方式进行轨迹规划和优化,建立了机械手单次作业运行轨迹的时间最短优化模型,并以关节点速度、关节加速度、关节冲击作为优化约束。选取11个关键点对其进一步仿真和实验,其仿真结果表明,该优化方法在满足作业要求的前提下能够提高工作效率。在实验台上对算法进行测试,其实验结果与仿真结果较为一致。该算法对三次元送料机械手的轨迹规划研究具有一定的意义。  
        关键词：B样条;多目标遗传;轨迹优化;送料机械手   
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        发布时间：2022-10-20
      • 李宪华,孙青,张雷刚,张军
        2018, 42(5): 129-134. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.026
        摘要：针对双臂服务机器人运动学的逆解问题,根据其构型特点提出一种逆运动学求解方法。首先,根据机械臂的结构特点,采用标准DH法对其进行建模,得到双臂的正运动学模型,同时采用逆变换方法将机械臂的姿态用欧拉角表示,进而得到机械臂位姿的一组广义坐标;然后,采用几何法和坐标系投影法对双臂6R机器人进行逆运动学求解,经分析计算后最多可得8组封闭解,并选取最优解;最后,基于MATLAB建立双臂的3D仿真运动平台,验证了逆运动学求解的正确性,为机械臂的轨迹规划和避碰奠定基础。  
        关键词：双臂;逆运动学;几何法;坐标系投影法;仿真验证   
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        发布时间：2022-10-20
      • 孙永森,周燕飞,杨潇,张翔,夏天
        2018, 42(5): 135-138. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.027
        摘要：RV减速器传动精度主要受摆线针轮传动精度的影响,摆线轮和针轮的动力学状态直接影响到整机性能。以RV-40E减速器为研究对象,建立了摆线轮和针轮的三维模型,并利用有限元法进行模态分析,获得核心零件摆线轮和针轮两种工作状态下的各阶固有频率和振型。结果表明,摆线轮啮合频率在1 820 Hz时容易引起摆线轮和针轮的共振变形,摆线轮轮缘部分以及针轮与骨架油封连接的凸缘部分比较敏感,容易引起变形;增大针轮凸缘半径并在骨架油封外缘添加肋板可以提高针轮固有频率,避免共振;为摆线轮添加加强筋不能避开啮合频率;更换摆线轮材料,选择弹性模量更大的GCr15可以使摆线轮避开啮合频率,避免共振;优化后的摆线轮和针轮的模态分析结果为RV减速器的后续动力学分析提供了理论依据。  
        关键词：RV减速器;模态分析;有限元法   
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        发布时间：2022-10-20
      • 聂勇
        2018, 42(5): 139-142. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.028
        摘要：采用垂直交叉主轴式滚磨光整加工工艺对某型矿用重载齿轮进行光整加工实验研究,重点研究该种工艺方法对齿根的加工效果,并对加工前后的齿根表面粗糙度和微观形貌进行对比。实验结果表明,该种滚磨光整加工工艺能够显著减小轮齿齿根表面的粗糙度值,在磨齿的基础上能使Ra值从0.7μm左右降低至0.2μm左右,粗糙度等级提高12级,Rz值从3.0μm降至1.0μm左右,同时齿面的加工刀痕、微观缺陷等基本去除。相比于旋流式滚磨光整加工方法,研究的该新工艺方法能使齿轮,尤其是齿根获得更好的表面质量。  
        关键词：齿轮;滚磨;光整加工;齿面质量   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘亚文,周志远,王杰,余联庆,李红军
        2018, 42(5): 143-147. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.029
        摘要：针对所设计的5-DOF机械手,使用D-H参数法建立正运动学模型,并利用反变换法结合几何法得到了逆运动学的封闭解表达式。通过求解目标轨迹上路径点的逆解,利用MATLAB软件进行了逆运动学仿真,分别对两组逆解进行轨迹规划,得到相同的末端轨迹,验证了关节角逆运动学方程关系及其正确性。在此基础上,对符合关节转角范围的一组逆解进行多项式拟合,并采取分段拟合的方法,降低多项式次数并减小了误差,得到关节变量关于时间t的显示解析式,拟合结果精确,便于实现对输入舵机的实时控制。最后,利用机构测量仿真,证明了拟合解析式的准确性。  
        关键词：五自由度机械手;运动学;MATLAB仿真;分段曲线拟合   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘毅,张孟九,逄宁宁
        2018, 42(5): 148-150. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.030
        摘要：采用Q235B热轧态原材料,在经渗碳淬火后的金相检验过程中,链轮次表层出现托氏体层,此层严重降低了表层与基体的结合力,并在交界处产生显微裂纹,影响了链轮的抗冲击性能和疲劳强度。通过实验找出了产生托氏体层的原因,并进行了改善,消除了淬火时产生的托氏体层,提升链轮的整体性能。  
        关键词：链轮;渗碳淬火;托氏体;结合力;疲劳强度   
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        发布时间：2022-10-20
      • 陈钊,杨建军,陈红涛,白巴特尔,蒋政
        2018, 42(5): 151-155. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.031
        摘要：环境保护升级和汽车工业技术的发展要求提高整车能量利用率,变速器作为传动系统关键的零部件之一,直接影响整车的NEDC循环燃油消耗量。基于NEDC工况,开展了基于不同优选油品的变速器传递效率的优化提升试验研究,并对比了不同挡位、不同输入转矩、不同输入转速等因素对油品的传递效率改善效果的影响。试验研究表明,优选油品2尽管黏度相比基础油变化不大,但其对传递效率的改善仍然明显;不同输入转速与不同挡位下的传递效率存在差异,但基本不影响油品对传递效率的改善效果;变速器输入转矩越大,传递效率越高,但油品对传递效率的改善效果下降;优选油品2对传递效率的优化提升达到2个百分点左右,整车NEDC循环市区燃油消耗量降低3%。  
        关键词：传递效率;优选润滑油;NEDC循环;燃油消耗量   
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        发布时间：2022-10-20

        开发应用

      • 杨亚,陶红艳,余成波
        2018, 42(5): 156-160. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.032
        摘要：利用FLANN算法对已检测的SURF描述子进行特征匹配,对获得的关键点进行迭代排序,用RANSAC算法进行匹配点优化提纯。通过灰度差分算法对经过矩阵变换配准后的图像进行缺陷区域提取,采用Otsu阈值法进行图像分割,并对缺陷连通域面积特征进行分析。试验结果表明,该方法在检测速度与范围方面优于传统的检测算法,在小模数塑料齿轮工业在线检测方面有着积极的研究意义与价值。  
        关键词：小模数塑料齿轮;特征匹配;灰度差分;缺陷检测;连通域分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 何园园,张超,朱腾飞
        2018, 42(5): 161-166. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.033
        摘要：针对在强噪声环境下,滚动轴承故障特征信息微弱、特征频率难以识别的问题,提出基于总体局部均值分解（Ensemble Local Mean Decomposition,ELMD）与最大相关峭度卷积（Maximum Correlated Kurtosis Deconvolution,MCKD）的轴承故障诊断方法,用于处理轴承故障振动信号。首先,使用ELMD将原始数据分解为1组乘积函数（PF）;然后,利用MCKD对每一个PF分量进行降噪处理;最后,对各降噪的PF分量求取包络谱,从而在包络谱中寻找轴承的故障特征频率。为了验证ELMD-MCKD在检测故障中的有效性,进行了一系列轴承故障模拟实验分析。结果表明,提出的ELMD-MCKD方法提高了轴承故障识别的准确性,可用于实际应用中的故障诊断。  
        关键词：ELMD;MCKD;乘积函数;故障诊断   
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        发布时间：2022-10-20
      • 孙文,任涛,康晓清,王三民
        2018, 42(5): 167-171. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.034
        摘要：链条传动在工程领域中应用广泛。疲劳试验研究和现场使用失效表明,链条的主要失效形式是链板疲劳断裂,链板零件P-S-N曲线是链条可靠性研究的重要基础。合理可行的链板零件理论P-S-N曲线可以避免开展疲劳试验或者仅仅进行少量疲劳试验,节省时间和费用,且便于工程应用。提出了链板零件P-S-N曲线的理论处理方法,基于链板零件理论P-S-N曲线,进行了链条寿命预测的实例分析。将分析结果与板式链条常规设计原则相对比,验证了链板零件P-S-N曲线理论处理方法的可行性。  
        关键词：链板零件;P-S-N曲线;链条;疲劳;可靠性   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张智信,刘岳琨,王建伟,关大鑫,周建辉,柴颖
        2018, 42(5): 172-175. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.035
        摘要：在校学生普遍无法使用大功率电器将洗净衣物甩干,而在现有的对人力机械装置的研究中,人力甩干桶的设计存在一定不足,因此,创新性地设计了一种可自由变化传动比的新型传动装置——锥台形绕线轴,并应用于脚踏式甩干桶的整体设计方案中。通过对锥台型绕线运动过程的分析和对样机的测试,结果表明,将锥台形绕线轴应用于脚踏式甩干桶中方法是可行的,大大提高了工作效率,使甩干桶的性能更加优化,并且使用方便,摆脱了大功率用电的限制,对学生群体和节能环保人士具有良好的应用价值。  
        关键词：脚踏式甩干桶;锥台形绕线轴;齿轮变速;节能环保   
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        发布时间：2022-10-20
      • 郝红武,段亚军
        2018, 42(5): 176-180. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.036
        摘要：为了验证前缘缝翼扇形齿轮传动机构的强度,提高其使用寿命、传动平稳性和传动精度,按照某型飞机缝翼扇形齿轮传动机构研制和生产的需求,分析了缝翼扇形齿轮传动机构试验的加载及控制方法。利用运动相似、动力相似的原理开发了缝翼扇形齿轮传动机构试验装置,装置采用全闭环控制、液压加载的方式;进行了某型飞机缝翼扇形齿轮传动机构研制的静强度试验、出厂交付跑合,使用效果良好,满足跑合及相关试验技术要求。  
        关键词：试验装置;前缘缝翼;扇形齿轮传动;液压;加载   
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        发布时间：2022-10-20
      • 李兆松,张玉鲁,董梦诗
        2018, 42(5): 181-184. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.05.037
        摘要：为提高矿用电机车井下运输的安全性,对现有的手轮闸瓦制动装置进行了分析,针对其制动性能的不足,提出了一种气动通风盘式制动装置方案。参考列车牵引制动相关公式与理论,对其制动性能进行了计算验证;同时,运用有限元软件Abaqus对其制动过程进行了仿真分析,得到了通风盘式制动器的温度场分布云图以及相应节点的温度变化曲线;并进行了试验测试。结果表明,该制动装置可有效提高矿用电机车的制动性能,缩短制动距离,且能够满足MT/T 1064—2008技术条件的要求。为今后矿用电机车制动装置的改进提供了依据,具有一定的应用价值。  
        关键词：矿用电机车;通风盘;制动距离;温度场   
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        发布时间：2022-10-20
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