最新刊期
      2019 年 第 7 期
      本期电子书

        理论研究

      • 郑永,彭东林,陈艳,张天恒,周启武
        2019, 43(7): 1-5. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.001
        摘要：为提高数控插齿机YKD5132X3的分度精度，对插齿机的传动链进行传动误差检测。对数据进行分析后得知，分度误差主要误差源为工件工作台蜗轮副和刀架工作台蜗轮副。针对这两个误差源，使用课题组精化后的蜗轮母机对这两个蜗轮进行加工，并通过在线检测装置实现在线检测。蜗轮修正加工完成后，插齿机装配时，通过TE检测数据调整工件工作台蜗轮副的安装；替代了过去需要多次通过切齿后检测报告进行调整安装的方法，节省了安装时间并提高了安装精度。最后通过切齿验证，插齿机切齿精度由7级提升到了5级。  
        关键词：数控插齿机;传动误差检测;蜗轮副;在线检测装置;蜗轮母机   
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        发布时间：2022-09-24
      • 李忱,卫晓娟,李宁洲
        2019, 43(7): 6-11. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.002
        摘要：鉴于目前主流齿轮裂纹故障检测方法所存在的局限性（即仅利用系统响应作为研究对象，很少考虑输入对于故障特征提取的作用），并考虑到其作为一种典型非线性系统所蕴含的动态特性，将Volterra级数理论应用于不同状态齿轮啮合传动系统，以充分发挥Volterra级数能够综合利用系统输入、输出数据进行系统非线性特性描述的优势；同时考虑到QPSO算法较高的全局搜索能力，采用该算法对齿轮啮合传动系统Volterra模型进行了时域核辨识。仿真实验结果表明，高阶时域核对于齿轮裂纹故障所引起的系统非线性特性变化非常敏感，可以有效地表征并区分出不同状态下齿轮啮合传动系统的非线性动态特性，达到了预期目的。  
        关键词：Volterra级数;QPSO算法;齿轮裂纹;故障特征提取   
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      • 林何,Rätsch Matthias,王三民,胥光申
        2019, 43(7): 12-16. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.003
        摘要：为有效刻画齿轮系统相空间吸引子结构的数值特性，建立了直齿轮系统含间隙与综合传动误差的非线性动力学模型，基于G-P算法推导了等间隔的齿轮系统吸引子关联维数计算公式。对周期运动和混沌运动吸引子，采用Lyapunov指数与关联维数等手段定量表征其数值特性，利用Poincaré截面法定性分析了混沌吸引子的演化和迁移进程。通过关联维数对阻尼比和综合传动误差变化下的混沌吸引子演化行为进行了追踪刻画，结果表明，吸引子结构越复杂则关联维数越大，系统振动越敏感，混沌吸引子关联维数值介于整数1和2之间，具有分数维特征。  
        关键词：关联维数;Lyapunov指数;Poincaré截面;混沌吸引子   
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      • 雷蕾,肖静,关天民,轩亮
        2019, 43(7): 17-20. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.004
        摘要：通过分析FA传动原理及其结构特点，以FA45-29减速机为研究对象，建立样机三维简化模型并进行无干涉虚拟装配，导入Hypermesh进行详细网格划分，定义接触并添加约束，建立有限元模型，再导入ANSYS进行约束条件下的整机模态分析，获取其固有频率值与振型分布。本方法既避免了复杂的理论建模与计算，又为后续进行相应的各种动力学分析和刚柔耦合分析打下基础，也为FA减速机整机动态性能的评估、实验方案的设计、整机各零部件的结构优化设计提供了理论依据。  
        关键词：FA45-29减速机;详细网格划分;整机模态分析   
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      • 蒋元广,李浩楠,彭剑坤,李占江
        2019, 43(7): 21-26. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.005
        摘要：采用具有良好的实时精度和稳定性的容积卡尔曼滤波估计算法，实现复杂环境下电动客车车辆质量以及道路坡度的辨识。建立4挡机械式自动变速器动力学模型，提出基于车速、油门开度、车辆质量以及道路坡度的4参数融合的经济性换挡策略。仿真结果表明，所开发的辨识算法能在不增加传感器的条件下对车辆质量和道路坡度进行较为准确的辨识。所开发的多参数融合换挡策略能在保证车辆动力性的条件下实现车辆的经济性换挡，并且可以避免频繁换挡，减少部件的磨损并提高乘坐舒适性。  
        关键词：纯电动客车;自动变速箱;卡尔曼滤波;经济性换挡   
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        发布时间：2022-09-24
      • 张林,郭旭侠,史革盟,贾兰生,王丽
        2019, 43(7): 27-34. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.006
        摘要：针对球面3自由度并联机器人所有关节均为转动关节且关节轴线汇交于一点的结构特点，借助球面上大圆弧与四元数代数的对应关系，将构件的位置用四元数表示。采用四元数的乘积描述关节转动引起的构件位置的变化，通过球面上大圆弧几何加法与四元数乘法之间的对应关系，得到关节轴线的方向余弦，建立了机器人约束方程。对约束方程进行巧妙的变量替换，减少了MATLAB符号运算中的数据，解决了运算中数据超出计算机内存而无法得到有效结果的问题，得到机器人正解封闭方程。利用影响系数法，建立机器人主动构件到末端构件上角锥的角速度和角加速度的传递关系。实例表明，对于给定的主动件的某些位置，上角锥最多有8组运动学解；以机器人主动构件连续运动仿真了上角锥位置、角速度和角加速度变化历程。  
        关键词：球面并联机器人;四元数代数;正解封闭方程;影响系数   
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        发布时间：2022-09-24
      • 刘勇,许勇,吕叶萍,宋伟
        2019, 43(7): 35-40. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.007
        摘要：深入研究了一种能实现3T1R运动的全对称4-URU并联机构。基于螺旋理论验证了机构的自由度特征，建立了机构位置正逆解数学模型，确定了机构的奇异位形。采用数值搜索法求解了机构的工作空间，通过考察各尺度参数对工作空间的影响，优选得到了机构的关键尺度参数。相关数值计算及运动仿真结果表明，该机构运动学模型及性能分析结论正确合理，相关成果可为机构动力学分析、结构设计提供参考依据。  
        关键词：3T1R运动;运动性能;尺度优化   
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        发布时间：2022-09-24
      • 周会勇,苏工兵,袁浪佳,刘天祥
        2019, 43(7): 41-45. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.008
        摘要：机械手空间轨迹和姿态的规划常采用插补计算完成，提出了一种以参数方程式表达的空间圆曲线为基础，通过离散计算空间圆曲线伏雷内标架，获取机械手末端工具在空间圆曲线离散点姿态，反解出卡尔丹角，并在Matlab进行拟合的方法，实现空间曲线轨迹和姿态规划。以川崎BA006N型 6自由度机械手本体机构参数为依据，在Adams软件中构建机械手仿真平台，以空间圆参数方程和拟合后卡尔丹角参数方程为驱动函数，仿真分析表明，机械手末端工具能准确地跟踪空间圆曲线轨迹和姿态，从而利用Adams分别提取机械手6个关节的角位移、角速度、角加速度和力矩。该方法不仅避免了逆运动学计算，也为控制系统设计和其他空间曲线和曲面轨迹和姿态的规划提供了一种新方法。  
        关键词：空间圆曲线;伏雷内标架;卡尔丹角;轨迹;姿态;Adams   
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      • 陈莹
        2019, 43(7): 46-50. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.009
        摘要：为降低发动机燃油消耗率，提高传动系统效率，计算了最佳动力性换挡路径，建立了工程车辆传动系统动态模型，进行了动态换挡策略的仿真。仿真发现，最优的动态换挡策略能够提高车辆的加速度和动态性能，大大提高车辆的换挡质量，提高工程车辆的燃油经济性，使整机的整体节能效果更好。试验结果表明，换挡前后变速箱的速度变化较为平缓，说明在工程车辆运行过程中，采用新的动态换挡策略能够减少变速箱换挡时间，变速箱的动态响应得到了有效提高。表明改进的BP神经网络控制方法可以有效地控制车辆自动换挡。研究结果对于提高工程车辆的动力性、经济性和智能性具有重要的理论和实际意义。  
        关键词：自动换挡;动态特性;BP神经网络;变速箱   
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        发布时间：2022-09-24

        设计计算

      • 陈特,陈换过,李剑敏,俞杭
        2019, 43(7): 51-55. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.010
        摘要：齿轮啮合过程中，其啮合刚度会受其相对位移的影响。基于势能法，针对理想渐开线直齿圆柱齿轮，通过考虑平移自由度对齿轮啮合中角度的影响，将平移自由度引入齿轮时变啮合刚度的计算中，提出一种考虑齿轮两个方向平移自由度的时变啮合刚度计算方法。分析齿轮时变啮合刚度最大值、平均值和重合度受齿轮相对位移方向、大小的影响。结果表明，时变啮合刚度对齿轮沿啮合线垂直方向的相对平移最为敏感，对齿轮沿啮合线方向的相对平移最不敏感；在啮合线垂直方向，齿轮在相对平移0.1 mm的情况下，引起啮合刚度平均值变动0.93%。  
        关键词：平移自由度;时变啮合刚度;势能法;理想渐开线齿轮;直齿轮   
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      • 杨建军,胡新芳,张华,聂少武
        2019, 43(7): 56-59. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.011
        摘要：针对弧齿锥齿轮的双重双面法加工方法，以小轮齿槽中点作为双侧齿面修形的参考点，通过预置双侧齿面的啮合参数，构建符合啮合性能要求的目标齿面，建立基于加工参数优化的目标齿面误差数学模型和约束函数，采用非线性约束优化函数反求大轮的加工参数。根据齿面几何接触分析和有限元接触分析，对优化后的加工参数进行验证，结果表明，齿面修形后的啮合性能满足预期需求。  
        关键词：双重双面法;弧齿锥齿轮;双侧修形;参考点   
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      • 王雁东,陈思雨,唐进元
        2019, 43(7): 60-65. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.012
        摘要：基于结构优化软件OptiStruct和商用有限元分析软件Abaqus，结合拓扑优化、尺寸优化和有限元接触分析等相关理论，针对航空齿轮轻量化设计问题，创新性地提出了一种齿轮腹板结构轻量化设计方法。以某型航空发动机附件传动齿轮为研究对象，基于OptiStruct软件对腹板结构进行拓扑优化与尺寸优化减重设计，利用Abaqus软件对齿轮进行接触性能计算，给出腹板结构轻量化设计的流程和关键技术。结果表明，在保证强度和传动误差要求条件下，齿轮整体质量减轻了39.6%，减重效果明显，实现了齿轮轻量化设计目的。  
        关键词：OptiStruct-Abaqus软件;齿轮;拓扑优化;尺寸优化;轻量化   
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        发布时间：2022-09-24
      • 辛锦瀚,林超,颜玮杉,刘佳亮,何春江
        2019, 43(7): 66-71. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.013
        摘要：针对传统往复锯锯齿下料机构，提出了一种新型的端曲面齿轮副弧形切割往复锯运动机构。利用端曲面齿轮副啮合及坐标变换原理，并结合机械原理、齿轮啮合理论与现代设计方法，建立了端曲面齿轮副-连杆复合运动机构的传动坐标系，推导了该复合机构的运动方程，分析了弧形切割往复锯复合运动机构的位移、速度和加速度等的影响及其变化规律。采用SolidWorks和Adams软件，建立了弧形切割往复锯运动仿真模型，获得了该往复锯的仿真运动特性规律。搭建相应的实验台并进行测试，将理论仿真数据和实验结果分别与理论分析结果进行了对比分析，验证了端曲面齿轮副弧形切割往复锯机构的可行性。  
        关键词：电动往复锯;端曲面齿轮副;弧形切割;运动特性   
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      • 陈国旺,杜力,车林仙,洪俊坤,鲍马飞
        2019, 43(7): 72-78. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.014
        摘要：基于方位特征集理论及并联机构降耦原理，设计一种新型混合驱动1T3R结构降耦并联机构，该机构具有局部运动解耦特性。通过对其进行拓扑结构分析，得出动平台方位特征集的类型，计算出机构的自由度及耦合度。运用空间投影原理及位姿变换矩阵方法，推导出机构位置正反解的显式表达式。运用MATLAB软件编程，分别得出机构位置正、反解数值算例，其数值结果完全吻合，表明位置正反解模型正确可靠。运用MATLAB软件编程和Adams软件运动仿真得到机构角位移曲线，两者结果一致，验证了运动理论分析模型的正确性。基于运动仿真三维模型，直接得出机构的角速度、角加速度曲线。  
        关键词：并联机构;零耦合度;1T3R;运动学正反解   
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      • 张展宁,张静,寇子明
        2019, 43(7): 79-83. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.015
        摘要：为了提高回转柔性铰链的平移刚度和回转角度，将直梁与曲面弧形板相结合，形成柔性铰链的变形体，进行了双层回转柔性铰链的设计。基于固定-导向梁的伪刚体模型和串并联弹簧的刚度等效方法，建立了铰链的回转刚度模型。同时，基于伪刚体法建立了柔性铰链的径向平移刚度模型；利用ANSYS软件建立了有限元仿真模型，与理论模型进行了比较，误差约为7%和3%，证明了刚度模型的正确性。通过回转刚度和平移刚度分析，得到所设计的柔性铰链静力学性能，其径向刚度为2 N/mm，可回转角度为30°。  
        关键词：柔性铰链;伪刚体法;刚度模型;有限元;双层结构   
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      • 覃才友,黄娟,李小汝
        2019, 43(7): 84-90. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.016
        摘要：冗余驱动并联机构因具有更好的刚度和良好的力操作性，已越来越多应用于实际生产中。基于3-RPS并联机构，提出一种支链为五杆闭环结构的冗余型并联机构；通过对闭环支链结构和运动的分析，结合数学推导和Matlab，进一步分析了机构整体运动学性能；并根据运动学结果，分别对比引入冗余支链和未引入冗余支链下机构的工作空间情况。结果表明，引入冗余支链会使机构工作空间有所减小，总体减小量达20%左右，但由于机构刚度增加，在满足工作空间条件下，该机构依旧具有明显优势，也为今后冗余驱动并联机构的研究提供了一种新的构型和理论依据。  
        关键词：冗余驱动;闭环支链;并联机构;工作空间   
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      • 李慧平,欧峰
        2019, 43(7): 91-97. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.017
        摘要：提出一种新型4自由度4PPaRR并联机构。采用方位特征集理论对4PPaRR并联机构进行机构的拓扑特性分析，验证了机构的自由度以及运动性质，分析了该机构的运动学逆解，并通过数值法求解机构的工作空间，然后定义一个转动性能指标来分析机构的转动能力，最后，基于蝗虫优化算法（GOA）对机构结构尺寸进行尺度优化。研究结果表明，4PPaRR并联机构的具有较大的工作空间且较好的转动能力。优化结果为后期样机研制、轨迹规划提供了理论依据。  
        关键词：并联机构;方位特征集;工作空间;参数优化   
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      • 张春燕,李茂生,刘香玉,宛宇
        2019, 43(7): 98-103. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.018
        摘要：为了提高复杂灾变环境中伤员的救援效率和成功率，提出一种具有3R1T的4-UPS/PS并联机构作为转运机器人的自平衡系统，利用螺旋理论对自由度进行分析，并利用修正的G-K公式检验。采用封闭矢量法求解各驱动杆杆长与动平台位姿间的关系。推导了自平衡补偿机构的动能表达式、势能表达式，利用拉格朗日法建立了自平衡补偿器的动力学模型，通过Adams仿真软件对自平衡过程进行仿真分析运动性以及驱动力。实验结果表明，机构运动性能优越，驱动性能良好，具有很强的可控性和稳定性，适用于救援转运机器人的自平衡系统。  
        关键词：自平衡转运机器人;运动学分析;动力学分析;Adams仿真   
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        试验分析

      • 李昌,于志斌,李云飞,陈雨萱,韩兴
        2019, 43(7): 104-110. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.019
        摘要：高速重载齿轮啮合传动因摩擦生热导致温升，齿轮从而产生热膨胀引起啮合误差，使得振动、噪声增大，胶合失效加剧。因此，对齿轮传动进行温升计算与影响因素分析具有重要意义。温升导致齿轮热物性参数变化，影响温度场，若忽略这种影响，将产生误差。基于渐开线直齿轮，根据齿轮啮合理论和摩擦传热原理，对齿轮传动中瞬时摩擦热流量和对流换热系数进行求解。利用CALPHAD法得出不同温度下的物性参数，基于ANSYS热固耦合法，利用APDL编写变物性参数程序，对齿轮传动温升进行计算，得出齿轮传动中温度场变化情况。编写参数化求解程序，分析齿宽和转矩对啮合传动温升的影响。该研究为分析温升对齿轮失效影响机理奠定重要基础，具有一定的指导意义。  
        关键词：齿轮啮合传动;变物性参数;温升计算;APDL;CALPHAD计算法   
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        发布时间：2022-09-24
      • 赵永强,李瑞超,侯红玲,王长乾,王飞,杜海霞
        2019, 43(7): 111-115. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.020
        摘要：自定心中心架作为丝杠、曲轴等细长轴类零件磨削过程中的辅助夹具，对细长轴类零件的加工精度具有非常重要的意义。复位机构作为自定心中心架的重要组成部分，关系到自定心中心架的定位精度和使用寿命。针对一种刚性复位板机构进行研究，实现凸轮与夹臂之间的紧密接触和及时复位，并对复位板进行参数化设计与仿真，得到了其精确的数学计算模型。利用MATLAB软件求解了某型自定心中心架刚性复位板中曲线槽的轮廓，并用MATLAB、UG及Adams软件的协同虚拟仿真功能，验证了复位板数学模型的正确性和设计方法的可行性。  
        关键词：自定心中心架;复位板;细长轴;轮廓曲线;虚拟样机   
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        发布时间：2022-09-24
      • 曾维霆,陈满意
        2019, 43(7): 116-121. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.021
        摘要：高炉炉顶齿轮箱是高炉布料的关键设备，高炉炉顶齿轮箱的平稳运行关系到高炉炼铁的质量和效率。上回转支承作为高炉炉顶齿轮箱的重要承载部件，且连接固定端和移动端，若机架或回转支承发生轻微的倾斜就会导致旋转体的旋转中心轴线与几何中心轴线发生偏差，从而造成回转支承的偏载。以承受偏载回转支承为研究对象，进行载荷的计算和等效；然后建立数学模型并运用解析法对研究对象内部滚动体载荷分布及变形量进行计算；为承受偏载的回转支承研究提供理论支持。  
        关键词：回转支承;高炉炉顶齿轮箱;中心轴线;偏载;弹性变形量   
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        发布时间：2022-09-24
      • 张定,胡耿,陈思雨,唐进元
        2019, 43(7): 122-129. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.022
        摘要：以某航空发动机人字齿分扭传动减速器为研究对象，基于有限单元节点法建立考虑轴、齿轮转子陀螺效应、轴承支撑、系统阻尼及齿轮啮合作用的人字齿分扭传动系统动力学模型，计算人字齿时变啮合刚度，根据实测齿面计算出静态传递误差。根据建立的系统动力学方程，按振动理论方法计算得到轮系典型模态，经试验测试验证了计算模态的正确性；利用NewMark法对系统的时域及频域响应进行仿真计算，计算得到的系统时域响应收敛且存在调制现象，频域分析中存在啮合频率的次频、倍频与轴频。计算结果均与试验结果基本相符。研究工作为航空齿轮传动动态性能分析提供了有参考价值的方法。  
        关键词：人字齿;分扭传动;建模   
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        发布时间：2022-09-24
      • 李小汝,黄娟,李兴慧
        2019, 43(7): 130-135. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.023
        摘要：因具备更高刚度、更好动力学性能等特点，冗余驱动并联机构越来越多地应用于各行业中。提出一种支链为双滑块结构的3-DOF冗余并联机构，基于位置正、反解分别推导了机构的运动学方程，并结合反解方程和MATLAB对机构进行运动学仿真，绘制了驱动位移、速度曲线；结合运动学分析结果与正解方程对机构工作空间进行分析，绘制了机构三维工作空间；运动学、工作空间分析结果表明，机构在工作空间内运动平稳，无位移、速度突变等情况，且工作空间关于XOZ面具有良好的对称性；研究结果为该构型冗余并联机构的实际应用提供了基础。  
        关键词：冗余驱动;并联机构;运动学性能;工作空间   
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        发布时间：2022-09-24
      • 杨品涛,丁中华,张伟
        2019, 43(7): 136-139. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.024
        摘要：考虑局部温升的影响，建立了平面接触热混合润滑模型。分别对正弦粗糙表面、Gauss粗糙表面进行仿真计算，分析了温度对湿式离合器摩擦副间油膜厚度、局部压强分布、局部温升、油膜和微凸峰承压比的影响。结果表明，随着温度的升高，摩擦副间油膜厚度减小，微凸峰接触数量增多，局部温升增大，微突峰承担的载荷逐渐增大，而润滑油膜承担的载荷虽然有所减小，但依然非常显著，不可忽略。  
        关键词：混合润滑;粗糙峰;油膜厚度;局部温升   
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        发布时间：2022-09-24
      • 齐嘉兴,崔伟成,赵修平
        2019, 43(7): 140-145. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.025
        摘要：为了实现齿轮故障的精确诊断，针对齿轮早期故障振动信号非线性、非平稳且信噪比低的特点，提出了一种基于局部特征尺度分解（LCD）和数学形态滤波的齿轮故障诊断方法。首先，对齿轮振动信号进行局部特征尺度分解，得到若干内禀尺度分量（ISC）；然后，依据峭度准则，选取峭度最大的ISC作为故障特征分量，再运用形态差值滤波器对其进行滤波；最后，对滤波结果求取频谱并进行故障诊断。通过对仿真结果和实验数据的分析，说明了该方法的可行性和有效性。结果表明，该方法具有抑制噪声和提取故障冲击特征的能力，能够有效地实现齿轮故障的精确诊断。  
        关键词：局部特征尺度分解;数学形态滤波;齿轮;故障诊断   
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        发布时间：2022-09-24

        开发应用

      • 王青山,杭鲁滨,郭为忠,黄晓波,齐臣坤,王炎
        2019, 43(7): 146-150. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.026
        摘要：Mecanum轮作为一种全方位行走轮在多领域广泛应用，针对Mecanum运动系统受限于平整光滑路面，提出一种拓展到类“V”形路面行走的新型变锥角Mecanum轮，该轮每个滚子分别对应安装于阵列球面四杆机构上，其周向阵列球面四杆机构具有公共输入轴，以同步驱动安装于连杆上对应的Mecanum轮滚子，实现滚子轴线偏置角变化，达到Mecanum轮锥角变化，增加Mecanum轮运动系统对“V”形地面行走适应性；通过建立球面四杆机构运动学模型，求解出球面四杆机构的输入输出方程，得到公共轴输入转动角度与滚子偏置角间映射关系；基于包络原理近似求得Mecanum轮可控锥角所对应的路面坡度。  
        关键词：Mecanum轮;球面四杆机构;同步驱动;变锥角   
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        发布时间：2022-09-24
      • 李玉善,郭海荣,胡香媛,吕安涛
        2019, 43(7): 151-155. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.027
        摘要：基于一种双平行四杆机构与齿轮关节串联式的交通锥回收机械臂，针对其存在的回收效率低，且固定传动比的齿轮关节难以实现最优运动轨迹的问题，采用可变传动比的沟槽凸轮关节对其进行改进设计。首先，在对机械臂进行运动分析的基础上，以最小主臂转角为优化目标，根据交通锥运动要求确定约束条件，建立运动轨迹优化模型，求得机械臂最优运动轨迹；然后，根据优化后的运动轨迹，采用解析法求解沟槽凸轮的理论轮廓线，进而得到沟槽凸轮的实际轮廓线；最后，利用Adams进行仿真验证。结果表明，交通锥回收机械臂主臂转角减小8.1%，缩短了液压缸的工作行程，改善了液压缸的受力情况，提高了交通锥回收机械臂的工作效率。  
        关键词：交通锥回收机械臂;运动分析;沟槽凸轮设计;轨迹优化   
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        发布时间：2022-09-24
      • 封楠,张敬彩,李金峰,程曼
        2019, 43(7): 156-160. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.028
        摘要：针对渐开线斜齿轮的弯曲疲劳强度试验测试问题，利用RomaxDesigner仿真软件研究了不同齿宽和螺旋角的齿根弯曲应力变化规律和载荷分配关系，得到了最大应力及相应的接触线位置及其载荷，可用于斜齿轮单齿弯曲疲劳试验的加载位置和加载载荷的确定。对比分析了不同螺旋角齿轮弯曲应力仿真值与GB/T 3480—1997中通过一系列修正系数得到的计算值，发现二者存在较大区别，证明了对斜齿轮进行弯曲疲劳试验的必要性；同时提出了斜齿轮弯曲疲劳强度试验方案。斜齿轮弯曲疲劳试验的结果可以转换到国家标准中，以提高斜齿轮弯曲强度评估的准确性。  
        关键词：斜齿轮;齿根应力;弯曲疲劳强度试验   
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        发布时间：2022-09-24
      • 王登,高跃飞,刘洋,陶哲
        2019, 43(7): 161-167. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.029
        摘要：根据弹丸长行程、大负载自动装填的需求，设计了一种结构紧凑、强制输弹的链式输弹机。基于虚拟样机技术，建立了链式输弹机的虚拟样机模型，依据驱动电机的输出特性添加驱动，对输弹机的工作过程进行了动力学仿真，分析了链传动输弹的稳定性。由仿真分析可知，弹丸在推弹行程中姿态稳定，推弹末程弹丸能克服大载荷、以一定速度准确入膛，输弹机各项指标均满足自动装填系统的需求，验证了设计的合理性。  
        关键词：链式输弹机;强制输弹;虚拟样机;动力学仿真   
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      • 潘文斌,刘卫真,李怀鹏
        2019, 43(7): 168-171. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.030
        摘要：通过建立直升机传动系统运行时间与飞行时间、发动机工作时间的数学模型，推导出运行时间与飞行时间比例关系，即折算系数。利用Minitab软件完成数据计算，将传动系统的运行时间折算成对应的飞行时间，相比于仅考虑空中的飞行时间的传统方式，该方法可得到更真实、准确的翻修间隔期，提高其可靠性，同时保证了传动系统的维护时间尺度与直升机其他部件的一致性。该方法已在某型直升机成功应用，可为同类航空产品的维护提供参考与借鉴。  
        关键词：运行时间;翻修间隔期;计算方法   
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      • 李玉龙,刘萍,臧勇,范钧,陈莹
        2019, 43(7): 172-176. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.031
        摘要：为实现渐开线转子的高性能设计，基于4种可能的顶结构，从型线参数化、形状系数上限、容积利用系数、尺寸优化等7个方面，构建转子的高性能型线。然后，以转子轻量化为目标，构建优化模型。最后就闭气现象，给出型线上的创新方法。结果表明，顶宽兼顾了容积利用系数和圆弧密封长度最大化的高性能需求；谷避让圆弧能有效消除闭气现象，降低加工成本；形状系数和容积利用系数与顶半角具有近似的负线形相关等。为其他类型线的顶宽结构，提供一种优化设计与全参数造型的方法。  
        关键词：罗茨泵;密封用宽顶;渐开线转子;型线优化;容积利用系数;型线构造   
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        发布时间：2022-09-24
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