最新刊期
      2018 年 第 8 期

        理论研究

      • 李美求,罗竞波,卢波
        2018, 42(8): 1-5. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.001
        摘要：圆柱正弦活齿传动机构,具有径向尺寸小、结构紧凑、传动效率高的特点,由于空间正弦曲线槽的复杂性,使得其加工困难、安装复杂,并且封闭的内腔不利于散热。研究了一种采用定盘输出、保持架固定、无偏心的平面正弦钢销传动机构,具有良好的散热性,弥补了空间正弦减速器的不足。通过对平面正弦钢销传动结构的工作原理及传动特性分析,确定了判断输出旋向的方法,推导了其传动比计算公式,并结合运动学模拟仿真,验证了该装置的运动特性及计算的准确性,为机构的设计和应用提供了依据。  
        关键词：平面正弦;运动仿真;活齿传动;减速器   
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        发布时间：2022-10-20
      • 贺迪,唐进元,李国文,周炜
        2018, 42(8): 6-10. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.002
        摘要：表面形貌产生的应力集中效应对齿轮的疲劳寿命有重要影响,表面形貌对齿轮疲劳性能影响的定量分析方法是深入研究齿轮表面完整性及抗疲劳制造的基础性工作。以磨削加工的直齿轮为分析对象,提出一种基于表面形貌影响的齿根弯曲疲劳寿命预估方法。通过有限元分析得到齿根危险区域,采用白光干涉仪对齿根危险区域进行测量,根据测量数据确定表面形貌的统计分布参数和自相关函数。基于表面形貌统计分布参数和自相关函数对表面进行重构,得到有限元计算所需的表面形貌几何样本,用有限元方法分析齿根表面形貌的应力集中效应,基于材料S-N曲线估算齿根弯曲疲劳寿命,给出粗糙度Ra与齿根弯曲疲劳寿命的定量关联规律。  
        关键词：粗糙度参数Ra;磨削;有限元;齿轮;弯曲疲劳寿命   
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        发布时间：2022-10-20
      • 白青松,侯力,吴阳,罗岚,魏永峭
        2018, 42(8): 11-16. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.003
        摘要：基于Hertz接触理论和分形理论,提出利用两椭圆体的表面接触系数对微凸体分布函数进行修正,引入微凸体的临界弹塑性变形接触面积,推导出变双曲圆弧齿线圆柱齿轮接触面切向刚度的分形模型。通过数值仿真论证了表面接触系数的合理性,并分析出主要参数（法向载荷、分形维数、粗糙度幅值、切向载荷、材料特性参数）对切向刚度的影响。结果表明,法向载荷与切向刚度成正比关系,但当分形维数的取值范围不同时,两者的变化规律有着较大的差别。当分形维数增大时,切向刚度先增大后减小,在分形维数为1.85时达到最大值。切向刚度随着粗糙度幅值和切向载荷的增大而减小,随着材料特性参数的增大而增大。该模型的建立为研究变双曲圆弧齿线圆柱齿轮接触面的切向刚度提供了理论依据。  
        关键词：分形理论;Hertz接触理论;变双曲圆弧齿线圆柱齿轮;切向刚度;数值仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 李丽,房立金,王国勋
        2018, 42(8): 17-22. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.004
        摘要：为了提高工业机器人的工作效率以及运动稳定性,对机器人轨迹进行了优化。在机器人任务空间中用NURBS曲线描述机器人末端轨迹,采用机器人逆运动学求解算法将任务空间轨迹转化到关节空间;提出了一种自适应罚函数的约束多目标骨干粒子群优化算法,对机器人运动时间、加速度、跃度等指标进行多目标优化,该算法采用自适应指数罚函数对约束进行处理,有利于引导算法更快进入可行区域,搜索好的目标值。最后,通过机器人加工实验,验证所提出算法的正确性和有效性。  
        关键词：机器人;轨迹优化;粒子群;多目标优化算法   
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      • 赵昆鹏,宋爱平,窦超然,訾豪,储月刚
        2018, 42(8): 23-27. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.005
        摘要：在研究圆弧齿线圆柱齿轮的基础上,提出了全齿宽啮合型椭圆弧齿圆柱齿轮的铣削加工方法。通过分析其理想几何参数,推导了齿轮齿面及啮合重合度方程。利用齿轮齿条模型分析了刀具与椭圆齿线的形成过程,提出椭圆弧齿圆柱齿轮的铣削加工原理,并进行了齿轮的铣削加工。斜安装的刀具加工形成的齿轮在径向截面上都是渐开线齿廓,齿线在分度圆柱面的展开曲线为椭圆的一部分,凸齿面齿线与凹齿面齿线具有相同的几何形状参数。该加工原理可以完成椭圆弧齿圆柱齿轮的高效铣削,也适用于该齿轮的磨削。  
        关键词：椭圆弧齿线;几何参数;周向模数;铣削加工   
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        发布时间：2022-10-20
      • 周新建,毛乐,李广兴
        2018, 42(8): 28-33. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.006
        摘要：以双离合变速器齿轮传动系统为研究对象,运用Romax软件,建立了齿轮传动系统虚拟样机模型,分析了修形前1挡齿轮的承载能力、接触斑点和传动误差;基于斜齿轮螺旋线修形和齿廓修形的理论基础,利用最优拉丁抽样原理对1挡齿轮三维综合修形参数进行设计分配,运用神经网络遗传算法寻优,得到最优三维修形参数组合。仿真计算结果表明,齿轮三维修形可以较大幅度的降低齿轮接触应力,优化齿轮接触斑点,降低啮合传动误差。优化前后结果对比,也能证明文中所用方法的有效性,对变速器齿轮设计优化方面具有一定借鉴作用。  
        关键词：变速器;三维修形;神经网络;遗传算法;传动误差   
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        发布时间：2022-10-20
      • 胡宇宙,韩嘉骅
        2018, 42(8): 34-38. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.007
        摘要：挡位操纵机构是车辆的核心部件之一,也是实现车辆运作的主要控制载体。由于传统挡位操纵机构存在功能单一、操作繁琐、适用范围有限等缺点,因此通过深入研究TRIZ理论以及方法体系,运用相应的TRIZ工具创新出新的结构设计方案,使新型挡位操纵机构在体积、功能、适用范围以及可靠度等方面具有较大优势,最终达到运用TRIZ理论解决核心结构设计以及优化产品性能的目的。对比已有产品,新型挡位操纵机构具有体积更小、功能集成度更高、可靠性更强、通用性更好的特点。  
        关键词：挡位操纵机构;TRIZ理论;TRIZ工具;结构设计   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张雪松,李雪亭,刘有朋
        2018, 42(8): 39-45. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.008
        摘要：通过对并联混合动力汽车的离合器进行研究,建立了基于逻辑门控制策略的状态判断模型以及其工作过程模型。分析了离合器在并联混合动力汽车运行中的控制原理,建立了控制模型;通过在Matlab/Simulink平台中对离合器的状态判断及工作状况进行仿真分析,论证了逻辑门控制在并联混合动力汽车离合器控制中的可行性。结果表明,逻辑门限控制策略能有效判断离合器的工作状态,进而执行并实现并联混合动力汽车中离合器的换挡、制动及能量切换等工作。  
        关键词：混合动力;逻辑门限;状态判断;离合器;控制   
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      • 刘华,张秋菊
        2018, 42(8): 46-50. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.009
        摘要：基于人体工程学原理,设计了八连杆坐卧姿态变换机构。为保证机构运行的稳定性以及获得较好的实用性能,针对八连杆姿态变换机构进行优化设计。根据八连杆姿态变换机构的工艺特性要求以及具体的约束条件和优化目标,构建了八连杆机构的数学模型,利用ADAMS/View建立了八连杆机构的优化设计模型,对八连杆机构进行了优化设计。从优化设计的结果和优化前后的连杆角度、速度、加速度曲线中看到,该优化设计与相应的人体工程学原理相吻合,达到了八连杆姿态变换机构的设计要求和目的。  
        关键词：姿态变换;八连杆机构;优化设计;Adams   
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        发布时间：2022-10-20
      • 孙春莲
        2018, 42(8): 51-54. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.010
        摘要：为了准确预测液黏离合器内部流场及带排转矩特性,以双圆弧槽摩擦副间隙流场为研究对象,基于流体动力学原理以及牛顿内摩擦定律,建立了考虑空化效应的两相流CFD数学模型,并运用FLUENT软件对流体域进行数值模拟,对比研究空化效应下不同转速、进油压力以及油膜厚度对流场分布、压力分布及带排转矩特性的影响。结果表明,速度分布具有不均匀性,与旋转方向一致的沟槽流体速度较高,且具有导流作用;空化发生在沟槽交叉部位,转速越高,膜厚越大,其空化现象越显著;高压区域发生在入口处,压力随着径向呈现递减趋势,在外径边缘处产生负压效应,承载力随着转速近似线性关系;转速越大,剪切应力提升越明显,当转速ω<（1 4001 600）r/min时,带排转矩随着转速近似线性关系,当达到某一峰值后又缓慢降低;随着油膜厚度减小,带排转矩有所提升,其峰值点对应的速度有所提高。  
        关键词：液黏离合器;空化效应;流场分布;带排转矩   
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        发布时间：2022-10-20

        设计计算

      • 郑良辰,牛军川,张福亮,刘知辉
        2018, 42(8): 55-60. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.011
        摘要：基于3-PCR并联机构,通过在主动副处添加弹簧阻尼装置构建并联减振平台,推导了3-PCR机构的运动学方程并对其工作空间进行了分析。选择该减振平台上下平台半径、杆长以及杆与下平台夹角作为设计变量,研究了上述4参数对最大球形工作空间的影响规律。引入等效刚度的概念,采用遗传算法对上述参数进行了优化设计,以期得到满足特定等效刚度要求的减振平台,该平台在微幅振动下其等效刚度值接近恒定。工程应用中减振平台的等效刚度均可使用该设计方法予以实现,为基于并联机构的减振平台设计提供了一种新方法。  
        关键词：并联机构;多维隔振;优化设计;等效刚度;遗传算法   
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        发布时间：2022-10-20
      • 常乐浩,田宏炜,贺朝霞,刘更
        2018, 42(8): 61-64. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.012
        摘要：提出了一种将有限元方法和接触理论相结合的内啮合齿轮副啮合刚度计算方法。该方法通过齿轮整体和局部有限元模型分离出啮合点宏观变形,利用线接触变形解析公式计算啮合点接触变形,求解非线性啮合平衡方程后得到齿轮副时变啮合刚度和载荷分布。该方法相比一般有限元法具有更高的计算效率和稳定性,同时克服了解析方法难以考虑斜齿轮和不同齿圈结构影响的缺点。最后,分析了内齿圈不同支撑数目和齿圈厚度对啮合刚度的影响。该方法可为内齿轮副强度及动态特性设计提供有效指导。  
        关键词：内齿轮;啮合刚度;有限元法;接触理论   
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        发布时间：2022-10-20
      • 俞潇,李波,葛文庆,李政平
        2018, 42(8): 65-70. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.013
        摘要：为进一步缩短换挡力传递路线,提高变速器换挡效率,提出一类电磁直驱变速器（Direct-Driving Automated Mechanical Transmission,D-AMT）,由电磁直线执行器直接驱动接合套换挡。利用JMAG软件建立电磁场有限元分析模型,优化执行器内部结构参数;建立换挡过程数学模型,研究D-AMT换挡性能,分析换挡性能影响因素,研究不同换挡参数对换挡性能的影响规律。结果表明,提出的D-AMT换挡执行机构运动部分质量约1.313 kg,相比于传统AMT下降约26%;纯电动汽车典型工况下（换挡同步转速差500 r/min、被同步部分转动惯量0.1 kg·m2）,换挡时间约0.29 s,换挡冲击分别为4.9 m/s3和0.695,满足变速器性能要求。D-AMT为变速器技术创新提供一种新的方案,一定程度上推动纯电动力技术的发展。  
        关键词：电磁直驱变速器;结构参数优化;电磁分析;换挡性能   
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        发布时间：2022-10-20
      • 葛研军,张俊,姜浩,王雪,万宗伟
        2018, 42(8): 71-75. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.014
        摘要：磁力耦合器（简称磁耦）通过永磁体磁场在导体中产生涡流来实现转矩与转速的传递,而涡流损耗将使永磁体温度升高。当温升高于永磁体退磁温度时将导致永磁体不可逆退磁,使磁耦失去工作能力。设计了一种外转子为永磁转子而内转子为铜套转子的磁耦。通过ANSYS进行电磁仿真分析,得到输出转速及转矩与耦合长度的变化关系;通过对涡流损耗进行理论分析与仿真计算,验证了永磁体极数及气隙长度对涡流损耗的影响,并设计出一种包括散热翅片及离心式风扇的散热结构。通过Flow Simulation仿真分析,验证了散热结构对磁耦的散热作用,可保证永磁体在其工作范围内长期稳定运行。  
        关键词：磁力耦合器;涡流损耗;运行特性;散热结构   
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      • 尚会超,杨树峰
        2018, 42(8): 76-79. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.015
        摘要：减速机的轻量化设计一直是机械传动领域非常重要的研究课题之一,箱体也是减速器非常重要的部件,以往,由于其设计主要采用经验设计方法,少有学者从其刚度、结构强度、疲劳可靠性以及齿轮的整体动力学问题方面进行了研究。以某游梁式抽油机减速机箱体设计为例,拟合材料的S-N曲线,仿真分析了箱体应力应变,联合求解齿轮、曲柄作用箱体的载荷谱,采用雨流法在n Code软件中对减速机箱体疲劳寿命进行评估。着力研究箱体的疲劳寿命分析方法问题,为后期减速机箱体的轻量化设计打下基础。  
        关键词：游梁式抽油机;减速机;箱体交变应力;疲劳寿命评估;雨流法   
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      • 孙付春,李玉龙,袁影,文昌明,钟飞
        2018, 42(8): 80-84. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.016
        摘要：研究了解决齿轮泵高速化下困油压力缓解的优化设计。以模数、齿数和变位系数为优化变量,通过对最大困油流量和最大卸荷面积的分析,建立困油缓解的两大目标函数;结合泵现有针对流量脉动率和单位排量体积与径向力方面的要求,采用SUMT技术构建优化模型;就优化前后的不同结果,分别进行困油压力的仿真分析与验证。结果表明,模数越大,齿数和变位系数越小,最大卸荷面积越大,有利于困油现象的缓解;但齿数和变位系数越小,最大困油流量却越大,不利困油现象的缓解,存在一个优化的问题;案例优化前的仿真结果与测试结果比较吻合,误差控制在4.9%左右,说明了困油模型的可靠性;最大困油压力优化前后降低了65.41%,缓解效果明显。  
        关键词：齿轮泵;困油性能;模型;流量;卸荷面积;优化设计   
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      • 王春燕,史朋真
        2018, 42(8): 85-90. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.017
        摘要：考虑支撑装置的变形位移对修形结果的影响,利用KISSsoft分析软件对齿轮进行修形,对齿轮分别进行一般鼓形修形和带鼓形的螺旋线修形。根据韦伯切片理论,建立轮齿接触的刚度位移矩阵,利用排列组合增量的方式对齿轮进行优化修形,得到了不同修形量下齿轮的接触压应力、啮合传递峰峰差、齿向载荷分布系数等啮合性能数据;考虑支撑装置的变形位移的齿轮修形更加符合实际齿轮系统的工作环境,对比两种优化修形后齿轮的啮合性能,其带鼓形的螺旋线修形齿轮的齿面接触压应力、啮合传递峰峰差、齿向载荷分布系数比一般鼓形修形要小,为考虑支撑装置下齿轮的修形提供了一种可参考的方法。  
        关键词：KISSsoft;支撑装置;齿轮修形   
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      • 张慧玲
        2018, 42(8): 91-97. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.018
        摘要：时变啮合刚度是研究行星齿轮故障机理的重要参数。在考虑基圆与齿根圆之间关系的情况下,以齿数为参量,建立了一个改进的悬臂梁模型。对行星齿轮的各对齿轮啮合的时变啮合刚度进行分情况讨论,在考虑轮体刚度的基础上,应用能量法求解更加准确的轮齿时变啮合刚度。在该方法的基础上,分别求解太阳轮、行星轮、内齿圈存在裂纹时各对轮齿啮合的时变啮合刚度,并分别探究裂纹深度和裂纹角度对时变啮合刚度的影响。该研究为掌握行星齿轮故障机理提供了理论帮助。  
        关键词：行星齿轮;啮合刚度;裂纹;故障激励   
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        试验分析

      • 韩继凯,罗玉峰,石志新,谢冬福,刘振坤
        2018, 42(8): 98-103. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.019
        摘要：对人体下肢运动模型的研究是外骨骼机器人驱动和控制系统的核心内容之一,针对利用分段函数拟合踝关节运动模型时存在拟合过程复杂、模型高阶求导之后不连续等缺点,采用傅里叶级数拟合法建立踝关节在矢状面内平地行走运动模型,通过该方法获得的踝关节运动模型具有简洁、准确、无冲击等特点,而且该运动模型还具有高阶连续性和可导性。最后,通过实验验证该模型可以描述健康人体平地常速行走时踝关节运动特征;同时通过ADAMAS进行运动仿真,验证其用于外骨骼机器人的踝关节驱动的正确性。该运动模型研究为研究健康人体正常行走时踝关节运动特征提供了重要的理论依据,并为外骨骼机器人踝关节的驱动和控制提供了参考模型。  
        关键词：踝关节;冲击;傅里叶级数;数学模型;仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 夏新涛,陈向峰,程立
        2018, 42(8): 104-111. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.020
        摘要：鉴于峰值因子、脉冲因子、峭度因子在滚动轴承运转状态监测方面的不足,基于模糊集理论提出一种用于评估滚动轴承振动性能变异的新方法。首先对滚动轴承振动原始数据序列分组得到样本序列,然后选定本征序列,计算各样本序列的标准差及相对于本征序列的绝对关联度、灰置信水平和贴近度作为新的样本值,将其进行数量级一致化处理并通过线性映射公式构成模糊相似矩阵,利用传递闭包法将模糊相似矩阵转化为模糊等价矩阵,将模糊等价矩阵中的模糊等价系数与设定阈值λ=0.5作比较,对滚动轴承振动性能变异情况作出评估。最后通过仿真数据和实验数据验证了所提方法的可行性和正确性。  
        关键词：模糊集理论;矩阵;性能变异;评估   
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      • 崔红伟,王其良,李隆
        2018, 42(8): 112-115. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.021
        摘要：铜基粉末冶金摩擦副广泛应用于液黏传动,为了研究摩擦副的摩擦特性,应用MM-Ⅲ型摩擦磨损性能试验机对铜基粉末冶金摩擦副不同工况下的摩擦因数进行了测试,分析了相对转速、接触比压、温度对摩擦因数的影响。结果表明,摩擦因数随着相对转速的变化与斯特里贝克曲线相似,摩擦因数先急剧下降,后缓慢上升;随着摩擦副接触比压的增加,油膜黏性剪切作用减小,接触摩擦因数随着比压的增加逐渐降低;同时,接触摩擦因数受温度的影响较小。因此,应用摩擦磨损试验机可以得到铜基粉末冶金摩擦副摩擦因数随相对转速、温度和比压的变化规律,为混合摩擦转矩模型建立和液黏传动调速稳定性研究提供理论依据。  
        关键词：液黏传动;摩擦副;铜基粉末冶金;摩擦因数   
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        发布时间：2022-10-20
      • 柳在鑫,李金宽,朱焱,廖鸿辉
        2018, 42(8): 116-120. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.022
        摘要：为了消除环面蜗杆传动的齿侧间隙,提出一种新型倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动。基于倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动的啮合几何学基础,对传动副的啮合性能进行了分析;加工制造并装配了首台倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动减速机样机;在磁粉加载式机械传动性能试验台上,对样机在几种特定转速情况下的传动性能进行了试验研究。研究表明,倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动副具有良好的啮合性能,该传动副测试样机传动效率在70.5%75.8%之间,平均油温低于50℃,噪声在70100 d B之间,箱体油温较低、温升较小。  
        关键词：环面蜗杆传动;啮合性能分析;加工;性能试验   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘善民,吴子岳,刘善增
        2018, 42(8): 121-124. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.023
        摘要：基于冲压机床六连杆双曲柄滑块机构的运动特性分析,开展了冲压机床六连杆双曲柄滑块机构的结构参数分析与优化设计。首先,进行了六连杆双曲柄滑块机构的运动学推导,求得了各结构参数的函数表达式。其次,基于提出的优化设计数学模型和MATLAB软件,进行冲压机床六连杆双曲柄滑块机构的结构参数的优化设计、运动仿真分析和运动特性研究。结论表明,进行六连杆双曲柄滑块机构的优化设计对改善冲压机床的运动特性具有重要意义。  
        关键词：冲压机床;双曲柄滑块机构;运动学;结构参数分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘琳辉,杨龙,张健,陈逍,安文迪
        2018, 42(8): 125-128. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.024
        摘要：大型齿圈成形磨是保证齿圈加工质量的关键工艺,成形磨削时会产生磨削力及大量热,引起磨削变形。借助工程软件Hypermesh、Matlab和ANSYS,基于磨削接触区域模型、磨削力模型和磨削移动热源理论,分析了齿圈成形磨热力作用下的变形预测仿真流程。以某大型齿圈为对象,计算了磨削区域、磨削力和热流率,建立了齿圈成形磨削有限元模型,得到了齿圈成形磨削温度场以及变形场的数值仿真云图,实现了齿圈成形磨削加工温度场以及变形的预测分析,对提高齿圈成形磨削加工精度具有一定的指导意义。  
        关键词：齿圈;成形磨削仿真;有限元分析;温度场;变形预测   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘灿杰,吕泮功,窦小鹏,马骋天,王东飞,张浩
        2018, 42(8): 129-132. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.025
        摘要：某国产液压泵在试验验证过程中发生传动轴断裂。通过对断裂轴的使用工况、强度安全系数校核、工作应力有限元分析、宏观断口检查、微观形貌、化学成分、金相组织、材料硬度等方面的分析,发现液压泵传动轴失效的主要原因是阶梯轴处过渡圆角设计过小,从而造成局部高应力集中以及圆角处热处理未达到技术要求所致。给出了此类传动轴设计改进方法及工艺优化路线,为提高传动轴的使用寿命奠定了基础。  
        关键词：传动轴;疲劳断裂;失效分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王新超,胡晓冰,张冰冰,江术新
        2018, 42(8): 133-138. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.026
        摘要：对于汽车制造商而言,车辆传动系统中的轻载和空载齿轮敲击是一个有待解决的问题。敲击噪声影响客户对于车辆质量的感受。敲击是系统侧隙不必要的产物,受系统扭转系统设计,即离合器弹簧刚度、滞后作用和飞轮惯性等的强烈影响。使用一个通用的扭转传动链模型,分析受载齿轮的敲击,检查敲击齿轮的非线性响应。考虑2挡齿轮副啮合驱动时,1挡和5挡齿轮副的敲击。在同样的激励条件下,5挡齿轮的加速度更大,对于敲击噪声的贡献量更大。系统使用发动机激励的测量数据进行扫频模拟,并查看最大的响应。  
        关键词：敲击;齿轮;侧隙;受载;响应   
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      • 张媛媛,杨柳,陈丽辉
        2018, 42(8): 139-142. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.027
        摘要：针对渗碳齿轮钢齿轮进行了喷丸强化试验,研究了该齿轮齿面及齿根的喷丸强化效果,找出不同的喷丸工艺参数中对喷丸表面粗糙度影响的因素和参数,寻求合理的喷丸强化工艺参数组合,为其他零件喷丸强化应用提供指导。  
        关键词：齿轮;喷丸强化;表面粗糙度   
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        发布时间：2022-10-20
      • 关荣鑫,丁英晖,秦磊,赵玉凯,苗圩巍
        2018, 42(8): 143-147. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.028
        摘要：以电子束焊工艺为例,对合体人字齿轮进行直径方向变形后的轮齿型线分析,最终解决无退刀槽人字齿轮加工难题。主要依据齿廓渐开线、基圆、曲率半径、压力角、螺旋角的关系,研究了齿轮直径变形状态下齿廓、螺旋线的变化规律;分析了直径变化对压力角、螺旋角的影响,以及螺旋角变化对齿廓的二次影响;推导出变形计算公式,并计算出因直径变化导致齿廓的复合变形量和螺旋线变形量,为焊前磨齿反向补偿提供依据;最后通过实例验证了以上分析。计算方法并不局限于电子束焊工艺。  
        关键词：人字齿轮;无退刀槽;焊接变形;反向补偿   
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        发布时间：2022-10-20

        开发应用

      • 严皓,肖涵
        2018, 42(8): 148-152. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.029
        摘要：经典的递归定量分析方法（Recurrence Quantification Analysis,RQA）是通过研究递归图中递归点在水平、垂直及对角方向的分布规律,对递归图进行定量研究。提出了一种新的递归定量分析方法:局部细节谱（Local Detail Spectrum,LDS）。该方法更关注于递归图中有限区间内递归点局部分布规律的定量分析。将所提出的局部细节谱用于齿轮故障分类,实验证明,局部细节谱可取得较好的故障识别效果。  
        关键词：递归图;局部细节谱;递归定量分析;齿轮故障识别   
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        发布时间：2022-10-20
      • 吴文轩,王志坚,张纪平,马维金,王俊元
        2018, 42(8): 153-157. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.030
        摘要：在变分模态分解（Variational mode decomposition,VMD）中,因为分解层数k值属于自定义变量,所以在取值时分解结果会随着k值的变化而得到不同的结果,k值的取值直接影响着结果的准确性,k值取得过大或者过小都会对结果造成影响。基于以上问题,提出了一种利用峭度确定k值的方法。选取k值为2n的整数,计算当k值为2n时,每一个k值相关系数最大分量的峭度,并绘制峭度的变化曲线,若在该曲线内峭度没有峰值且单调递增,则继续计算当k为n+1时相关系数最大分量的峭度值,重复以上步骤,以峭度最大作为优化的标准,当峭度最大的时候,k为最佳值。用实际故障信号验证了方法的可行性,为VMD方法的研究提出了一种新的思路。  
        关键词：变分模态分解;分解层数;峭度;故障诊断   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王义翠,马卫平,王学敏,张艳艳,李凤琴
        2018, 42(8): 158-161. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.031
        摘要：某单位生产的轮胎式装载机在出厂试车时发现部分装载机有异常噪声。通过对有异响和无异响装载机在不同转速下进行的噪声对比测量、分析及计算,查出了异常噪声原因,提出诊断意见和建议措施,使问题得以解决。  
        关键词：轮胎式装载机;噪声;频谱分析;故障诊断   
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        发布时间：2022-10-20
      • 佘博,田福庆,梁伟阁
        2018, 42(8): 162-168. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.032
        摘要：针对双树复小波包分解存在频带错位和频带重叠的缺陷,提出了一种改进的双树复小波包分解算法。该算法通过交换高频子带节点小波包分解后的两节点频带顺序来消除频带错位缺陷,引入切比雪夫滤波器滤去除低频、高频子带理想通带范围之外的频率成分,以消除频带重叠缺陷。将改进双树复小波包谱峭度方法应用于齿轮箱故障诊断,首先将振动信号分解成不同频带的分量,然后利用谱峭度理论自动确定最优带通滤波器参数,获取最佳频带,再采用Hilbert包络解调,准确识别出故障齿轮的转动频率。实验结果表明,该方法能更有效地提取强噪声干扰下的齿轮箱微弱故障特征,验证了该方法的可行性和有效性。  
        关键词：双树复小波包;频带错位;频带重叠;谱峭度;故障诊断   
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        发布时间：2022-10-20
      • 崔彦平,鲁朝静,武春宇
        2018, 42(8): 169-174. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.033
        摘要：针对复合故障信号的多分量耦合调制特征及局部均值分解方法存在的包络误差现象,提出了一种基于有理分段三次Hermite插值的LMD方法,该方法通过计算"最优参数区间"确定每个小区间的最优参数,选择"最优参数区间"中的任意参数调整插值样条的形状,使插值样条无限逼近于被插值目标,提高了包络曲线的拟合精度和准确度。采用仿真数据对比的形式,验证了有理Hermite插值LMD方法的逼近能力和高拟合精度。将该方法应用到齿轮和滚动轴承复合故障信号的诊断中,再次证明了该方法的高拟合精度,实现了对复合故障信号的准确诊断。  
        关键词：齿轮;滚动轴承;复合故障;分段三次Hermite插值法;有理Hermite插值法;LMD   
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        发布时间：2022-10-20
      • 莫衡阳,熊大辉,杨志翔,叶兵,祁小勇
        2018, 42(8): 175-178. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.034
        摘要：采用3 k W半导体激光器对40Cr高精度导轨齿条模数为2.5的齿面进行激光淬火,研究了单光束激光淬火与分光束小模数齿条的激光淬火工艺。结果表明,采用单光束激光淬火反射的能量对齿面硬度产生的影响不大,吸收的能量通过热传导会使淬火的齿面产生回火;与单光束激光淬火相比,分光束激光淬火所需的功率更低、效率更高、硬度均匀性与一致性更好。  
        关键词：小模数齿条;分光束;半导体激光淬火   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘志刚,赵晓燕,张涛,敖宝林,李四敏,党齐乾
        2018, 42(8): 179-182. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.035
        摘要：电厂发电机组齿轮箱通常工作在高速高负载和润滑不良的恶劣环境中,研究对其工作过程的有效监测和故障诊断具有重要意义。针对齿轮箱故障信号的非平稳特征,提出了基于小波包分解和神经网络的故障诊断方法。以故障信号小波包分解后的能量信息作为输入向量,以BP神经网络作为分类器对其进行识别和诊断。通过对齿轮箱的正常工况、齿面磨损、缺齿和复合故障等4种类型的分析表明,提出的小波神经网络故障诊断方法可以识别齿轮箱的故障类型。  
        关键词：发电机组;故障诊断;小波包分解;BP神经网络   
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        发布时间：2022-10-20
      • 高洪波,吴清洋
        2018, 42(8): 183-188. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.036
        摘要：鉴于故障振动信号中瞬态成分提取与噪声环境下显著性语音信息检测的相似性,提出了一种基于听觉注意机制的齿轮裂纹故障特征提取方法。该方法引入听觉显著图计算模型,并结合故障信息的特点进行了改进。通过频带划分与处理、多尺度高斯滤波、显著度计算与整合等步骤,最终以听觉显著图表示故障信号中的瞬态冲击成分。通过齿轮裂纹故障仿真和实测信号实验,验证了所提方法的有效性。  
        关键词：特征提取;故障诊断;齿轮裂纹;听觉注意;显著图   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王志敏,刘春波,杨林杰
        2018, 42(8): 189-192. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.08.037
        摘要：设计了主要面向BPRT系统中的同步离合器接合动态性能的试验台。试验台采用电机调速、PLC数字控制及喷油强制润滑;PLC模块根据采集到的速度以及位置信号对变频电机进行调速,并通过人机交互界面对试验台进行实时监测。试验台结构简单,操作便捷,调速范围广。根据实验数据及同步离合器的啮合动态原理分析可知,该试验台能较好地满足同步离合器在不同速度下的性能试验,对同步离合器的设计及生产制造具有显著的工程意义。  
        关键词：同步离合器;试验台;PLC控制;润滑   
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        发布时间：2022-10-20
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