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2022
年
第
8
期
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理论研究
冲击载荷下机器人关节系统动态特性研究
莫帅,李旭,杨振宁,周长鹏,岑国建,黄云生
2022, 46(8): 1-7. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.001
摘要:为了研究微型机器人关节在非稳定工作状态下的机电耦合作用机理,考虑误差以及齿轮啮合时变刚度,采用集中参数法,建立了电机拖动二级串联行星齿轮传动系统的机电耦合模型,计算求解得到了系统的固有频率以及质量参数对系统固有频率的影响、模态能的分布规律,分析了在冲击载荷下齿轮系统的扭振特性。结果表明,零件质量增加将使系统固有频率降低;系统模态能主要表现为低阶扭转振动应变能和高阶动能;在冲击过程中,系统表现为1阶固有频率与1倍啮合频率主导的振动模式。
关键词:机电耦合;行星传动;冲击载荷;固有特性;振型
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发布时间:2022-09-23
超减速比准双曲面齿轮强度失效机理研究
张宇,周鹏,李泽东,梁佩,王志永
2022, 46(8): 8-15. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.002
摘要:针对超减速比准双曲面齿轮的强度以及疲劳等问题,完成了齿坯参数的计算;建立三维装配模型,并对超减速比准双曲面齿轮进行了有限元仿真;推导出一种由大轮设计参数计算小轮设计参数的计算方法,可计算出相对应的小轮齿坯和大轮齿坯;利用大小轮齿面方程,在Matlab中求出齿面离散点坐标,导入三维软件SolidWorks后,通过将离散点连成线段,再把线连成面,最终实现超减速比准双曲面齿轮三维建模,并将所建立的模型导入Ansys Workbench中进行了有限元仿真。结果表明,转速、反向转矩和齿轮齿根部分采用不同的刀顶圆角加工时,都会影响超减速比准双曲面齿轮的最小疲劳寿命。
关键词:准双曲面齿轮;超减速比;三维仿真
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发布时间:2022-09-23
表面粗糙度对织构化动压轴承特性影响研究
王鸿涛,张绍林,杨帅
2022, 46(8): 16-21. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.003
摘要:针对带有表面微织构的径向动压轴承,采用高斯随机粗糙表面模拟轴瓦表面粗糙度,建立了表面微织构和粗糙度耦合作用下轴承油膜特性数学模型;在此基础上,计算不同偏心率及转速下油膜静、动特性参数,并分析了粗糙度对织构化动压轴承压力分布、失稳转速等的影响。结果表明,各偏心下适当的表面粗糙度能够提升织构化动压轴承油膜压力及承载能力;摩擦力及平均温升亦有上升,且粗糙度造成织构化动压轴承失稳转速降低。将理论结果与M2000型摩擦磨损试验机测试结果进行对比,验证了模型的合理性。研究对同时计入粗糙度和织构的滑动轴承润滑机理研究有一定的借鉴意义。
关键词:动压轴承;表面粗糙度;微织构;特性参数
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发布时间:2022-09-23
一种绳索驱动平面机器人的运动性能
王熙杰,蔡慧林
2022, 46(8): 22-26. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.004
摘要:针对绳索驱动平面机器人的运动性能在工作空间内的分布规律进行了研究。介绍了绳索驱动平面机器人的构型和工作原理;建立了该机器人的运动学和动力学模型,并讨论了该机器人的工作空间和系统可操作度的评价指标;采用结构矩阵的条件数定义了该机器人的灵巧度衡量指标;通过实例计算分析了运动性能指标在工作空间内的分布规律。结果表明,在工作空间内,不存在奇异位形或不定位形,而且该机器人具有较好的运动和力传递性能,且在工作空间中心区域的运动和力传递性能要优于边界区域。研究结果为该机器人的进一步研究任务规划提供了基础。
关键词:绳索驱动机器人;动力学;工作空间;可操作度;灵巧度
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发布时间:2022-09-23
含约束的能耗最优冗余度机械臂轨迹规划
周远非,唐海涛
2022, 46(8): 27-32. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.005
摘要:针对如何降低冗余度或超冗余度机械臂轨迹优化复杂度的问题,提出了一种含约束的能耗最优机械臂轨迹规划方法。基于拉格朗日动力学对冗余度机械臂进行动力学建模,并利用均匀5次B样条函数来构建运动轨迹。为了提高轨迹优化的计算效率,通过在成本函数计算中处理运动学和动力学约束,设计了新的惩罚算法,以避免在所有约束都不满足的情况下运行逆动力学模型;在运行逆动力学模型进行轨迹优化之前,引入了一种新的虚拟连杆概念来替换所有冗余连杆,以消除物理上不可能的配置;同时在3自由度冗余度机械臂上对所提方法进行了实验验证。结果表明,仿真和实测获得了相同的预期最优轨迹跟踪性能,且轨迹优化后的能耗显著降低了约56.32%,验证了所提轨迹规划优化方法的有效性。
关键词:冗余度机械臂;最优轨迹规划;能耗最优;约束处理;成本函数
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发布时间:2022-09-23
风电齿轮箱轴承内部疲劳裂纹萌生与扩展方向研究
孙海波,沈峰
2022, 46(8): 33-38. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.006
摘要:针对风电齿轮箱轴承疲劳裂纹萌生方向的问题,通过理论研究,认为裂纹萌生的方向取决于萌生局部位置最大切应力幅所在平面方向。经计算发现,轴承滚道内部浅层位置正交切应力幅大于主切应力幅,较深位置主切应力幅大于正交切应力幅;裂纹萌生角度随萌生深度不同而变化。针对裂纹扩展问题,利用断裂力学裂纹尖端极坐标应力叠加的方法,明确了Hertz接触应力、残余应力、装配过盈压力等对裂纹扩展方向的影响,通过分析不同热处理金相组织的轴承失效案例,验证了理论的适用性。
关键词:轴承失效;裂纹萌生;裂纹扩展方向;Hertz接触;残余应力
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发布时间:2022-09-23
斜齿轮时变摩擦激励与啮合效率研究
王征兵,刘忠明,师陆冰,黄晓丹,李学飞
2022, 46(8): 39-46. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.007
摘要:基于斜齿轮时变接触线长度变化规律,推导了斜齿轮摩擦力和摩擦力矩的解析算法;基于时变摩擦因数模型,研究了滑动摩擦对齿面啮合力和啮合效率的影响。结果表明,考虑滑动摩擦时,齿面啮合力小于法向力,齿面啮合力随转速增大而增大,随齿面粗糙度和润滑油黏度增大而减小,且在多齿啮合区影响更显著;在时变摩擦因数作用下,平均啮合效率随转速、转矩增大而增大,随齿面粗糙度增大而降低,尤其在低温润滑油黏度较大时,影响较大。
关键词:斜齿轮;滑动摩擦;齿面啮合力;啮合效率
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发布时间:2022-09-23
设计计算
基于3-RRRS机构的新型并联机床构型及运动建模
潘春梅,王若澜,李立伟,王良文,石亚磊,张士钊
2022, 46(8): 47-54. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.008
摘要:提出了一种基于3-RRRS机构的并联机床构型。RRRS是由3个R副和1个S副组成的支链。3-RRRS机构在上下平台之间连接移动平台,实现移动平台相对于下平台的六维运动;安装在移动平台上的动力头完成机床的加工操作。RRRS运动支链的每个R副配备1个驱动动力,共有3个驱动;整个运动支链系统有9个驱动,具有从属驱动特性,使并联机床具有较大的工作空间和较好的运动动态特性。首先,介绍了新型机床的模块化结构;其次,对基于3-RRRS机构的机床进行建模分析,给出了机床操作中各机构变量的运动和控制模型;最后,给出计算实例,并用运动仿真对计算结果进行了验证。相关工作为后续设备的实际使用提供了理论依据。
关键词:并联机床;3-RRRS机构;模块化结构;逆运动学;建模与仿真
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发布时间:2022-09-23
基于包络特征的非圆齿轮数字化设计与齿形优化研究
刘永平,员贝贝,魏永峭,董长斌,任忠涛
2022, 46(8): 55-60. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.009
摘要:基于齿轮啮合原理和微分几何理论,获得插齿刀具与非圆齿轮齿坯的运动坐标转换关系,模拟了非圆齿轮齿廓获取的插齿加工过程;同时,针对非圆齿轮传动过程中的冲击振动和噪声问题,以插齿刀具修形为手段,以非圆齿轮齿廓修形为目的,得到了一种精确、高效、通用的非圆齿轮齿廓的修形设计方法;利用动力学仿真软件,对修形前后的非圆齿轮进行了运动学仿真。结果说明,修形后的非圆齿轮在传动过程中的冲击振动现象明显减弱,能够有效降低齿面磨损,较好地增加轮齿的使用寿命,验证了该修形方法的正确性。为非圆齿轮的实际应用与发展提供了重要的理论研究方法和设计依据。
关键词:非圆齿轮;范成法;齿廓修形;齿面磨损
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发布时间:2022-09-23
变半径齿根圆角锥齿轮几何建模与疲劳强度仿真分析
曾昊晗,孙会明,王陶,王良模,夏汉关,董义
2022, 46(8): 61-66. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.010
摘要:针对直齿锥齿轮的齿根大多采用0.3倍模数的定半径圆角过渡,容易造成齿根弯曲应力偏大、锥齿轮使用寿命降低等问题,提出了一种变半径齿根圆角锥齿轮的设计方法。建立了标准齿根圆锥下的变半径齿根圆角一般方程;基于某电动汽车差速器定半径非标行星齿轮,推导出不同齿根圆锥下的齿根变半径圆角的一般方程,对非标行星齿轮进行了优化设计 。通过有限元动力学和疲劳寿命仿真分析得知,变半径齿根圆角相较于半径最大的定半径圆角,锥齿轮平均齿根弯曲应力减小了10.8%、疲劳损伤降低了6.6%。所提出的设计方法提升了锥齿轮力学性能和疲劳寿命。
关键词:变半径齿根圆角;直齿锥齿轮;球面渐开线;弯曲应力;疲劳寿命
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发布时间:2022-09-23
摆线针轮承载能力优化设计
徐磊磊,苏建新
2022, 46(8): 67-71. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.011
摘要:摆线针轮是RV减速器中主要组成部分之一,为了进一步提高RV减速器的承载性能,提出了一种以摆线针轮接触应力、啮合刚度为优化目标函数的多目标优化设计方法。为了优化其承载性能,以针齿分布圆半径、短幅系数、针径系数、摆线轮宽度为设计变量,构建了接触应力最小、啮合刚度最大的优化数学模型,使用Matlab调用其优化工具箱中的遗传算法进行了求解。优化设计后的结构与原结构相比较,接触应力减小,啮合刚度增大,摆线针轮的承载性能获得改善。研究为RV减速器的设计提供了一种新的方法。
关键词:摆线针轮;接触应力;啮合刚度;优化设计
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发布时间:2022-09-23
一种部分解耦并联机构运动学与动力学分析
张灿果,倪笑宇,宋占锋,郑永杰
2022, 46(8): 72-77. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.012
摘要:针对并联机床加工复杂曲面零件,设计了一种部分解耦5自由度并联机构。分析了该并联机构的自由度和解耦性能;基于矢量法,推导了机构中各驱动分支和动平台运动之间的映射关系,分析了并联机构中各构件的运动;考虑各构件的重力、惯性力和惯性力矩,利用虚功原理建立了机构的动力学方程;利用CAD软件对并联机构运动学和动力学方程进行了验证。分析了部分解耦并联机构的奇异性,为该类机构的应用奠定了理论基础。
关键词:并联机构;解耦;动力学;奇异性
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发布时间:2022-09-23
基于图论的自动变速器行星齿轮传动方案设计
薛会玲,李立建,郭飞
2022, 46(8): 78-84. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.013
摘要:建立了行星齿轮机构拓扑图模型,通过行星齿轮机构类型综合,获得部分2自由度、3自由度行星变速机构拓扑图图谱。重点介绍了在行星齿轮机构综合过程中,拓扑图同构判别和刚性子链判别方法。按照一定的转换规则,将行星齿轮机构拓扑图转化为标准拓扑图形式,再将标准拓扑图转换成运动简图,得到部分双行星排、三行星排齿轮传动方案。
关键词:自动变速器;行星齿轮传动;方案设计;同构判别;刚性子链判别
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发布时间:2022-09-23
纯滚动轮式移动机器人设计及运动控制研究
王鹏,聂建军,解晓琳,鄢鸿桢
2022, 46(8): 85-92. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.014
摘要:针对轮式移动机器人转向行驶过程中的侧滑问题,设计了一种纯滚动转向系统,以避免因车轮侧滑而导致的轮胎磨损。依据该纯滚动转向系统,开发了双动力差速驱动桥,建立了特殊的阿克曼转向、蟹型运动和原地转向等3种运动模式,并对3种模式进行了运动学特性分析。采用的H型平衡悬架结构,能够根据路面起伏进行自适应调整,提高移动机器人的越障能力;通过搭建实验平台测试了该结构的可行性。最后,基于建立的转向运动控制策略和运动学模型,利用反演法思想,推导出轨迹跟踪控制律,并通过Simuink仿真验证了该控制律的有效性。
关键词:纯滚动;双动力驱动桥;全方位移动;轨迹跟踪
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发布时间:2022-09-23
试验分析
研齿振动系统开槽参数对振动特性的影响研究
朱德荣,李娜,李豪,杨建军,邓效忠,辛红敏,聂福全
2022, 46(8): 93-99. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.015
摘要:在弧齿锥齿轮的精密加工技术领域,超声研齿加工技术得到广大学者的密切关注和研究。设计了一种重负载弧齿锥齿轮的超声研齿振动系统,在材料的属性设置、网格划分和模态分析设置等均相同条件下,利用Ansys Workbench软件研究分析了槽的数量、宽度、长度和位置对研齿振动系统的谐振频率、振动模态、位移节点和齿轮形变的影响规律;建立了通过在圆柱体上开槽的方式对传振圆柱体产生的耦合振动进行控制的方法。进一步丰富和完善了现有的超声研齿加工振动系统的设计理论。
关键词:超声研齿;弧齿锥齿轮;研齿振动系统;开槽参数;振动特性
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发布时间:2022-09-23
钢绳环式CVT非连续接触股内钢丝应力研究
张武,刘卫雄,吕常磊,韩飞燕
2022, 46(8): 100-104. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.016
摘要:为探究弯曲钢丝绳与连续、非连续绳槽接触时股内钢丝应力分布规律,以6×19+IWS右交互捻钢丝绳为研究对象,分别建立钢丝绳与连续、非连续绳槽接触的有限元模型,分析了连续和非连续接触时股内钢丝应力分布。结果表明,在连续、非连续接触下,与绳槽接触的侧股外层钢丝等效应力值最大,股与股接触处钢丝次之,其他位置钢丝等效应力值最小;在相同轴向载荷下,非连续接触时钢丝绳产生的等效应力变化幅度高于连续接触时钢丝绳等效应力;非连续绳槽表面接触应力值比连续绳槽大39.5%,非连续接触时表面钢丝绳最大接触应力比连续接触时大5.08%;进行连续和非连续接触下钢丝绳的磨损试验发现,非连续接触时侧股外层钢丝磨痕长度、宽度均值比连续接触时分别高25.5%和13.5%,与仿真结果一致。
关键词:钢绳环式CVT;非连续接触;应力与变形;磨痕
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发布时间:2022-09-23
复杂工况下脂润滑推力角接触球轴承温升特性研究
王世杰,姜朋昌,刘锋,罗桂秀,张占立
2022, 46(8): 105-111. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.017
摘要:复杂工况下,脂润滑角接触球轴承的温升特性对轴承的安全运行具有重要影响。针对脂润滑推力角接触球轴承在复杂工况下的温升特性进行研究,建立了推力角接触球轴承摩擦发热率数学模型;基于传热学理论,分析主轴-轴承-轴承座系统传热方式,建立轴承温升模型,通过试验验证了模型的合理性;基于轴承温升模型,分析了轴承工况参数和结构参数对轴承外圈温升特性的影响规律。结果表明,所建模型可以较好地预测复杂工况下轴承外圈温升,仿真结果与试验结果最大误差为8.3%;轴承在运行开始后20 min内,轴承外圈温升速率较快;载荷、转速的增大以及环境温度的升高均能使轴承外圈温升增大;钢球数增多和沟曲率半径系数增大均能使轴承外圈温升下降。研究结果为脂润滑推力角接触球轴承的优化设计提供了理论依据。
关键词:推力角接触轴承;发热率;传热;温升模型
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发布时间:2022-09-23
新型无保持架角接触球轴承的断油性能试验
许涛,李延福,许水电,莫靖宇
2022, 46(8): 112-116. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.018
摘要:轴承的抗断油能力直接影响航空发动机的可靠性。为了探究一种新型无保持架角接触球轴承的干运转性能,设计了轴承环下断油试验方案,构建了断油试验平台及运行程序,分析了断油之后的轴承外观形貌、温度、转速及电流等变化情况。试验结果表明,在高转速、高轴向载荷工况下,新型轴承的干运转时间为51 min,验证了该新型轴承具有良好的抗断油能力,可以在机械工业领域广泛应用。
关键词:无保持架轴承;球轴承;断油试验;航空发动机;干运转能力
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发布时间:2022-09-23
一种多模式4-UPU机构的步态分析与仿真
丁兵,张春燕,平安,于新悦
2022, 46(8): 117-123. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.019
摘要:为适应多种环境需求,提出一种具有串并联切换功能的新型多模式机构。该机构可根据实际工况改变自身的结构约束,从而形成不同的模式,以提高机构的运动适应性。利用螺旋理论对机构的自由度进行分析,并描述了各模式的切换策略;对机构各模式步态进行分析,运用Adams软件对机构步态进行仿真实验,验证了步态的可行性。最后,对机构进行实体建模并讨论了机构的实用性。
关键词:多模式机构;螺旋理论;自由度;步态分析;仿真
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发布时间:2022-09-23
考虑径向载荷的行星滚柱丝杠副弹塑性接触及精度损失分析
张育豪,周广武,吴贵成
2022, 46(8): 124-130. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.020
摘要:行星滚柱丝杠副在短时高过载下发生弹塑性变形,易降低传动精度和增大摩擦力矩,影响其使用寿命;其径向载荷和节距偏差亦对螺纹上的接触载荷影响较大。因此,建立了行星滚柱丝杠弹塑性接触和精度损失的计算模型,利用有限元方法计算残余塑性变形,分析了径向载荷、节距偏差、螺纹牙数、接触角以及螺纹升角对残余塑性变形的影响。结果表明,残余塑性变形随螺纹牙数、螺纹升角增加而减少,随接触角的增加而增加;接触角取36°~40°、螺纹升角取1°~5°时,能够得到较小的精度损失;增加轴向载荷会加剧行星滚柱丝杠副的精度损失,而径向载荷在一定程度上对减少精度损失有益,但会加剧塑性变形在滚柱间的分布不均。
关键词:行星滚柱丝杠副;弹塑性接触;残余塑性变形;精度损失;径向载荷
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发布时间:2022-09-23
一种10自由度外骨骼康复机器人结构设计与运动学分析
葛国强,张卫锋,李敬涵,王晖
2022, 46(8): 131-138. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.021
摘要:针对上肢外骨骼康复机器人功能单一、拟人化程度低及对侧互换不便的问题,基于人体解剖学,呈模块化设计了一种10自由度外骨骼康复机器人;在6个主动自由度基础上,增加4个被动自由度,既可满足多关节组合训练,又可提升其柔顺性和普适性。介绍了10自由度外骨骼上肢康复机器人的结构与特点;通过D-H法,建立运动学方程,结合Robotics Toolbox验证了运动方程的正确性;在Adams中运用Step函数获得末端质心连续平稳的运动轨迹;最后,利用蒙特卡洛法将获得的工作空间云图与人体手臂末端运动范围进行对比,验证了其工作范围的合理性。研究表明,该外骨骼康复机器人结构设计方案与数学模型可行且正确。
关键词:上肢康复机器人;结构设计;外骨骼;运动学;蒙特卡洛法
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发布时间:2022-09-23
偏心误差影响下齿轮副啮合行为及振动响应
易园园,轩亮,谭昕,孟丽君,葛帅帅
2022, 46(8): 139-145. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.022
摘要:为探究偏心误差对齿轮传动动态特性的影响规律,采用Adams动力学软件建立了含偏心误差激励的直齿圆柱齿轮副6自由度弯扭耦合振动模型,代入理论计算的平均啮合刚度和轴承支撑刚度,采用GSTIFF积分法求解获得了表征系统啮合行为及动态响应的数值解。分析表明,受偏心误差影响,齿轮副中心距、啮合角、重合度、齿侧间隙、传递误差、传动比等啮合相关参数均表现出动态时变特征,使齿轮系统振动和动载荷幅值增大,且呈现调制特征,在啮合频率附近出现一系列与偏心误差相关的边频带;此外,偏心误差的存在改变了系统的振动状态,使系统由理想条件下的单周期响应转变为拟周期响应。
关键词:齿轮传动;偏心误差;啮合行为;非线性振动
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发布时间:2022-09-23
开发应用
基于改进变分模态分解的齿轮点蚀故障诊断
冯淦淇,李乐,籍永建,王立勇,郑长松,魏福华
2022, 46(8): 146-155. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.023
摘要:针对齿轮点蚀故障特征难以提取的问题,提出了一种基于改进变分模态分解的齿轮点蚀故障诊断方法。利用经验模态分解自适应分解的特点,将各分量的能量占比作为有效分量的判断依据,并据此设定变分模态分解算法的模态个数,在此基础上,以变分模态分解分量的排列熵和最小值作为适应度函数,用遗传算法对惩罚因子进行搜索;根据所得结果设置变分模态分解参数,并对齿轮点蚀信号进行处理;筛选合适的本征模态函数进行包络调解,通过包络谱图分析齿轮点蚀故障的特征信息。对齿轮实验信号的分析表明,与现有方法相比,本文中提出的改进变分模态分解算法能够更加准确地识别出齿轮点蚀故障,在传动系统故障诊断方面具有一定实用价值。
关键词:齿轮故障;变分模态分解;能量占比;排列熵;特征提取
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发布时间:2022-09-23
批量弧齿锥齿轮热处理变形齿面偏差的自助法统计模型
孙维浩,李聚波,李天兴,蒋闯,王松林,苏建新
2022, 46(8): 156-161. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.024
摘要:针对齿轮材料、数控铣齿方法和热处理规范均相同的同一批次的弧齿锥齿轮,基于自助法对少量齿面偏差样本数据进行自助再抽样,得到大量的样本数据,建立了批量弧齿锥齿轮齿面偏差的自助法统计模型;计算了齿面测量顺序点的概率特征值,利用k-s检验了其是否符合正态分布,并选取估计真值、估计区间等参数,描述了其统计规律和结果;通过三次NURBS曲面拟合方法,得到了整批次齿面偏差变化规律,实现了整批次齿面精度的有效评价。该自助法统计模型为指导齿面加工参数修正和高效稳定生产提供了理论依据。
关键词:弧齿锥齿轮;热处理变形;齿面偏差;自助法统计模型
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发布时间:2022-09-23
弹性霍肯连杆直线平夹自适应机器人手研制
刘彦恺,张文增
2022, 46(8): 162-166. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.025
摘要:平行夹持是机器人手重要的抓取模式,但由于其末端指段沿圆弧轨迹运动,因此,机器人手在桌面上夹持物体时需要机械臂配合升降,从而增加了其对不同尺寸物体的抓取难度。针对此问题,介绍了一种末端指段呈直线轨迹平动的直线平行夹持模式;基于该模式,提出了一种基于霍肯连杆机构实现的直线平夹自适应手指(SHKL手指)。SHKL手指利用霍肯连杆机构实现末端关节直线运动,利用同向等速的双平行四连杆机构实现末端指段相对手掌姿态固定,利用弹性关节、弹簧和限位等实现自适应抓取。理论分析与实验结果表明,SHKL手指具有直线平夹与自适应抓取功能,抓取稳定,控制容易。
关键词:机器人手;欠驱动手指;直线平行夹持;自适应抓取;霍肯连杆
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发布时间:2022-09-23
航空弧齿锥齿轮光整加工理论分析及实验研究
杨树峰,黄红涛,文韬略,王峰,徐颖杰,郭鹏辉
2022, 46(8): 167-171. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.026
摘要:滚磨光整加工是一种新型的微加工技术,能够去除材料表面的痕迹,降低齿面粗糙度,降低齿轮的啮合噪声。采用平行主轴式滚磨光整工艺对某航空弧齿锥齿轮进行光整加工实验研究,阐述了该光整工艺的加工机理,研究了光整磨料与齿轮表面间的相对运动情况;根据齿轮外圆处磨料的切削公式,分析了各因素的影响规律。结果表明,该滚磨光整加工工艺可以显著降低弧齿锥齿轮表面粗糙度,锥轴齿面粗糙度
R
a
值从0.8 μm降至0.4 μm左右,锥盘粗糙度值
R
a
从0.8 μm降至0.3 μm左右,齿面纹理的一致性明显提高。为后续分析弧齿锥齿轮的振动和噪声特性奠定了基础。
关键词:弧齿锥齿轮;平行主轴式滚磨光整工艺;表面粗糙度;表面纹理
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发布时间:2022-09-23
基于正交试验法的齿轮油气润滑参数优化探究
陆畅,陈奇,侯庆伟,唐查强
2022, 46(8): 172-176. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.08.027
摘要:为了解决乏油工况下的齿轮润滑问题,探究使用油气润滑的齿轮传动效果和最佳油气参数。通过设计5水平正交试验,分析了在不同转速、负载工况下,供油量、供气量和喷嘴高度对齿轮传动平台润滑效果的影响程度和齿面温度,进而获得最佳的水平设置和油气参数最优解,并与传统浸油润滑效果进行了对比试验。结果表明,供气量对油气润滑效果影响最大且存在最佳供气量;供油量影响次之;适当增加供油量有利于润滑,但超过一定数值后润滑效果提升有限;喷嘴高度影响最小,其数值存在最佳值,为保安全可将喷嘴适当远离啮合区放置。油气润滑降温效果好,其传动效率在相同载荷工况下优于浸油润滑。本文的研究可对油气润滑在齿轮传动中的应用提供技术指导。
关键词:齿轮传动;油气润滑;油气参数设置;正交试验
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发布时间:2022-09-23
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