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2024
年
第
48
卷
第
3
期
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封面故事
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理论研究
基于Adams的圆弧-抛物线构型点接触齿轮动力学分析研究
梁栋,江鹏,李明,徐向阳,何泽银
2024, 48(3): 1-9. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.001
摘要:以圆弧-抛物线构型点接触齿轮为研究对象,结合Adams动力学分析软件,深入研究了其动力学性能及相关特性变化规律。首先,基于空间曲面啮合基本原理,推导了圆弧-抛物线构型点接触齿轮的齿面方程,依据给定设计参数,建立了啮合齿轮副的三维模型;其次,基于Adams建立圆弧-抛物线构型点接触齿轮虚拟样机,仿真后得到齿轮法向接触力、周向力、径向力和轴向力的变化规律,对比分析了同参数、工况下圆弧-抛物线构型点接触齿轮和普通渐开线斜齿轮的法向接触力变化规律以及啮合刚度对齿轮法向接触力的影响。研究结果表明,圆弧-抛物线构型点接触齿轮的动态性能在一定程度上优于同参数、同工况下的普通渐开线斜齿轮,传动更平稳;啮合刚度对圆弧-抛物线构型点接触齿轮的动态性能有一定的影响,在合理的范围内啮合刚度越大,齿轮的传动越平稳。研究结论可为圆弧-抛物线构型点接触齿轮的设计提供依据。
关键词:点接触;圆弧-抛物线构型齿轮;动力学;接触力;虚拟样机
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发布时间:2024-04-09
基于几何接触算法的摆线针轮传动误差分析
黄岳磊,张迎辉,何卫东
2024, 48(3): 10-17. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.002
摘要:在摆线针轮传动的轮齿接触分析(Tooth Contact Analysis,TCA)模型中,通常将误差值设为一个定值,易造成计算结果不合理,且计算过程中常出现计算不收敛等问题。对此,建立了包含修形、加工误差等多因素综合作用下的摆线针轮传动误差分析模型;在对啮合点矢量方程分析后,提出了一种解决数值不收敛等问题的方法,即在求得的摆线轮和针齿上纵横坐标相等的点中,找到法向量相等的啮合点。对回转体误差形式分析后,提出了一种解决计算结果不合理的方法,即令摆线轮周节误差、摆线轮齿廓径向跳动误差和针齿中心圆半径误差在公差带内呈周期性变化。以RV-80E减速器为试验对象,对比试验结果,验证了理论模型的正确性;研究各误差对传动误差的影响,开展了各误差灵敏度分析。结果表明,针齿半径误差和针齿与针齿壳间隙综合作用下的法向间隙是影响传动误差的主要因素。
关键词:轮齿接触分析;几何接触;法向间隙;灵敏度
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发布时间:2024-04-09
非对称齿轮啮合刚度精确求解及齿廓参数分析
杨勇,胡军华,时志奇,周青华,伍健
2024, 48(3): 18-26. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.003
摘要:非对称齿轮是一种轮齿两侧采用不同压力角的新型渐开线齿轮,其齿廓参数对齿轮齿廓形状、运动特性、承载能力、传动效率和动力学特性等有至关重要的影响。基于齿轮啮合原理,运用李特文矢量法,根据加工刀具齿廓参数方程推导了非对称齿轮全齿廓方程;应用材料力学理论,建立非对称齿轮时变啮合刚度的数值求解模型,并通过有限元方法验证了该模型的有效性。基于所建立数值分析模型进行算例研究,总结了刀具圆角、压力角和变位系数对齿轮啮合刚度和重合度的影响规律。结果表明,随着轮齿工作侧压力角的增大,齿轮齿根厚度增加,单齿对的啮合刚度加大,齿轮的承载能力得到有效提高。加工工作侧轮齿齿廓刀具圆角的增大,也有利于提高齿轮的啮合刚度;同时,工作侧齿廓压力角的增大会使齿轮的齿顶厚度降低、啮合重合度减小,会导致齿轮的齿顶强度和冲击韧性降低。非对称齿轮齿廓设计时,应根据实际工况合理设置压力角参数。
关键词:渐开线齿轮;非对称齿轮;啮合刚度;刀具齿形
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发布时间:2024-04-09
激励频率对换挡行星传动系统非线性动力学影响分析
伍晓龙,杜垚森,高鹏举,王晓赛
2024, 48(3): 27-34. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.004
摘要:换挡机构是变速系统中最关键的部件之一,其性能直接影响传动系统的动力性和平稳性。建立了二级换挡行星传动系统动力学方程,研究了外界激励频率对传动系统复杂动力学特性的影响;通过分析分岔图、时域响应图、相图、庞加莱截面图以及频谱图变化规律,明晰了二级换挡行星传动系统混沌振动特性,获得了外界激励频率稳定振动区间;利用比例微分控制方法对传动系统混沌振动进行控制,将混沌振动调整为稳定的单周期振动。研究结果为提高换挡行星传动系统运转的稳定性奠定了基础。
关键词:换挡机构;行星齿轮;混沌振动;混沌控制
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发布时间:2024-04-09
非预定时标设计要求的球面四杆机构刚体导引综合方法研究
刘文瑞,司浩天,孙建伟
2024, 48(3): 35-44. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.005
摘要:通过对标准安装位置的球面四杆刚体导引机构输出的刚体标线进行处理,发现所得的位姿曲线均为圆弧;通过分析位姿特征曲线的形成机制,揭示了位姿特征圆上相邻特征点对应圆心角与机构连杆转角的内在联系,给出了标准安装位置的球面四杆机构设计要求时标补充方法。在此基础上,将该方法推广到一般安装位置球面四杆刚体导引机构中。通过对2维机构安装角度参数和2维机构相对输入角进行优化,实现了一般安装位置的球面四杆刚体导引机构时标的补充,从而借助数值图谱法实现了非预定时标设计要求球面四杆机构刚体导引综合问题的求解。最后,通过算例证明了该时标补充方法的可行性和有效性。
关键词:球面四杆机构;位姿特征圆;非预定时标;刚体导引综合
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发布时间:2024-04-09
可重构解耦并联移动机器人构型综合及性能分析
潘武星,李瑞琴,宁峰平,李艳龙,丰晓东
2024, 48(3): 45-51. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.006
摘要:为提高机器人承载能力,减少驱动电动机能量消耗且使轮腿模式切换平稳高效,提出了一种可重构解耦并联移动机器人构型,并对其进行了构型综合研究及解耦性和奇异性分析。根据机器人机械腿期望自由度,综合出4种主运动支链;基于螺旋理论的去约束法,综合出58种约束支链;基于螺旋理论的虚拟链法,综合出3R球面并联机构作为机械腿承载支链。随后,给出两个机器人实例。以其中一个机器人为例,建立输入-输出方程,分析了机械腿解耦性;通过反证法,验证了可重构单元的奇异位形,并基于Grassmann线几何判断出奇异类型。最后,分析了承载支链的奇异性对于机械腿运动输出的影响。结果说明,机器人机械腿采用并联支链构型,具有较强的承载能力;机器人基于约束奇异方式实现轮腿切换,可使得切换动作更加平稳;机械腿的可重构性可使得驱动电动机能量消耗减少;机械腿各驱动相互解耦,降低了控制难度,使得机械腿轮腿模式切换更加高效。
关键词:并联移动机器人;构型综合;螺旋理论;可重构性;解耦性
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发布时间:2024-04-09
设计计算
四足机器人单自由度腿部优化设计及仿真
石惠文,贺静,王志军
2024, 48(3): 52-58. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.007
摘要:基于仿生原理的四足机器人是当今国内外众多学者研究的热点。针对四足机器人运动平稳性的要求,提出了一种竖直方向改进型等速运动规律和前进方向仿生运动规律相结合的无冲击足端轨迹形式,推导出分段函数表达式;针对四足机器人存在的驱动多、腿部刚度弱的情况,构思了一种由两个曲柄摇杆机构、同步带传动和一对外啮合圆柱齿轮传动组成的单自由度的新型腿部机构,并建立该机构的运动学模型,推导了其足端的坐标;综合利用遗传算法和非线性优化一般方法,以无冲击的足端轨迹的逼近度为目标,优化计算了机构各构件的最佳运动尺寸和初始位置;使用三维建模软件搭建简化的虚拟样机模型,并导入到Adams软件中进行了Trot步态仿真试验,运动效果达到了预期设计。所提出的无冲击轨迹可以为其他足式机器人的足端轨迹规划提供参考,由两个曲柄摇杆机构组成的多连杆腿部机构优化设计方法为足式机器人腿部设计提供了基础和创新思路。
关键词:四足机器人;腿部机构;优化设计;无冲击轨迹规划;仿真
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发布时间:2024-04-09
新型内啮合S型齿轮啮合效率计算与分析
增强出版
程洪业,贾超,方宗德
2024, 48(3): 59-66. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.008
摘要:为了准确计算新型内啮合S型齿轮的啮合效率,引入了考虑轮齿表面滑差、润滑油状况及时变载荷等因素的弹流润滑时变摩擦模型;分析啮合齿面润滑机制,通过轮齿接触分析(Tooth Contact Analysis,TCA)及轮齿承载接触分析,计算了啮合齿面滑动摩擦因数及摩擦损失功率;在此基础上,获得内啮合S型齿轮啮合周期内的瞬时啮合效率和平均啮合效率,并给出了计算实例。研究结果表明,在相同设计参数下,新型内啮合S型齿轮较渐开线齿轮有更高的啮合效率;经螺旋线修形后,新型内啮合S型齿轮的啮合效率有所提高且随修形量的增大而增大。
关键词:新型内啮合S型齿轮;轮齿接触分析;轮齿承载接触分析;啮合效率
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发布时间:2024-04-09
高速湿式离合器低带排转矩参数优化设计
王玉玺,赵俊生,李雪明,高卫东,巩克
2024, 48(3): 67-72. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.009
摘要:为了降低湿式离合器高速工况下产生的带排转矩,以某履带车辆湿式离合器为研究对象,在传统低速带排转矩模型中引入并计算了等效半径,推导了含径向槽湿式离合器高速工况下的带排转矩计算模型;建立了以离合器3个工况参数、摩擦片5个结构参数为设计变量,以最小带排转矩为优化目标的优化设计模型,基于鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)对目标函数进行求解,优化后带排转矩减小了35.6%;并利用Simulink建立了目标函数的动态响应模型,对优化结果进行验证。结果表明,所设计优化方法有效,可为湿式离合器的结构设计和参数优化提供参考。
关键词:湿式离合器;带排转矩;鲸鱼优化算法;参数优化
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发布时间:2024-04-09
基于共形几何代数的工业机器人运动学分析
于洋,魏梦迪,徐桂鹏,任思敏,魏雅鑫
2024, 48(3): 73-80. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.010
摘要:为解决工业机器人运动学求解复杂程度高、运算量大的问题,将共形几何代数(Conformal Geometric Algebra,CGA)方法引入到工业机器人运动学模型构建中。在正运动学求解过程中,利用CGA中平移算子和旋转算子列出各关节的运动表达式,求出机器人末端执行器的位姿;在逆运动学求解过程中,将构造的基本几何体进行外积计算,求得各关节点的位置,然后构造过关节点的线和面,并在CGA框架内做内积,得到所有关节角的余弦表达,求解得到机器人逆运动学的全部解;最后,以MOTOMAN-HP20D型6自由度工业机器人为例进行计算,并通过Matlab/Simulink软件验证了算法的准确性和有效性,为机器人后续的运动控制奠定了基础。
关键词:共形几何代数;运动学分析;工业机器人;基本几何体
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发布时间:2024-04-09
S-RPS-SPS并联机构稳定平台的运动学分析
李明亮,佘世刚,俞竹青
2024, 48(3): 81-85. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.011
摘要:舰船在海上会受到海浪、海风以及气流等环境影响,从而导致原本需要在稳定环境下工作的器材受到严重干扰,如起吊平台、雷达信号捕捉等。针对以上问题,提出了S-RPS-SPS并联机构稳定平台,该平台可以实现绕X轴横滚角的旋转以及绕Y轴俯仰角的旋转,从而间接消除船体在这两轴上的转动。在SolidWorks软件中建立该并联机构的模型并验证了自由度;选择位姿逆解的方法计算出两条驱动杆长度与动平台位姿角度之间的关系式,在该机构的动平台旋转角度和驱动杆伸缩长度范围内输入不同的角度,得到两组数据,对比了其误差;把计算公式、旋转角度范围以及坐标在Matlab软件中通过算法进行仿真,验证了动平台位姿的准确性。仿真结果表明,该机构在运动学方面的精度和可靠性都得到了很好的保证。
关键词:并联机构;稳定平台;位姿逆解;MATLAB仿真
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发布时间:2024-04-09
基于当量齿轮法的轮齿热变形计算方法研究
郜雪鹏,蒋沁辰,肖扬,张全清,乔喆烨
2024, 48(3): 86-92. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.012
摘要:基于直齿圆柱齿轮热变形计算方法,形成了以当量直齿圆柱齿轮为研究对象的热变形计算分析模型;针对不同类型的齿轮与当量直齿圆柱齿轮间的差异,推导了斜齿圆柱齿轮及直齿锥齿轮齿面热变形计算方法;通过有限元仿真对所提方法进行了对比验证,并将该方法延伸至弧齿锥齿轮的齿面热变形计算。结果表明,采用所提方法计算获得的齿面热变形与有限元仿真结果具有良好的一致性,能够真实反映齿面受热后的变形程度,最大热变形处的数值差低于8%。研究为具有复杂齿面的齿轮热变形计算提供了新思路。
关键词:当量齿轮;热变形;温度场;有限元仿真
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发布时间:2024-04-09
废旧锂离子电池搬运机器人末端执行器设计
张洪生,邓泽
2024, 48(3): 93-101. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.013
摘要:为了解决废旧锂离子电池回收问题,针对回收过程中的分拣步骤,设计了一种可以承载电池质量并适应不同尺寸的机器人末端执行器。介绍了末端执行器各个机构,并针对肘杆六杆机构进行了进一步校核,建立了六杆机构的运动学模型;使用遗传-BFGS(Genetic Algorithm-BFGS,GA-BFGS)拟牛顿法和粒子群-BFGS(Particle Swarm Optimization-BFGS,PSO-BFGS)拟牛顿法对六杆机构的杆长及位置参数进行优化,建立了六杆机构的动力学模型,计算并仿真校核了空载所需的驱动力,以及极限条件下搬运过程的径向力。研究提供了一种六杆传动机构的新思路,可为废旧锂离子电池分拣设备的研发提供参考。
关键词:末端执行器;六杆机构;拟牛顿法;动力学仿真
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发布时间:2024-04-09
试验分析
船用楔形齿桨轴离合器设计与仿真分析
俞翔栋,殷浩博,李铁,吴维
2024, 48(3): 102-108. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.014
摘要:针对船用楔形齿桨轴离合器的参数设计问题,开展了船用楔形齿桨轴离合器设计研究。理论分析了船用楔形齿桨轴离合器自锁所需的临界摩擦因数随楔形齿压力角和楔形角变化的规律,并进行了仿真验证;建立了船用楔形齿桨轴离合器的多体动力学模型,研究了存在对齿误差时的接合过程。结果表明,船用楔形齿桨轴离合器降低了对齿过程的精度需求,在接合对齿过程存在0.4
°
以内的误差时可以在自身导向作用下完成接合。推导的自锁临界摩擦因数公式可以用来指导船用楔形齿桨轴离合器设计。
关键词:楔形齿;桨轴离合器;无侧隙;接合过程;自锁
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发布时间:2024-04-09
运行温度对汇流行星排振动特性的影响研究
唐长亮,刘奇瑞,宿博康
2024, 48(3): 109-117. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.015
摘要:汇流行星排作为履带装甲车辆综合传动装置的关键部件,具有传动效率高、负载能力强、空间结构紧凑等优点,但其工作状态十分复杂多变,工作环境多样,高低温环境下的振动特性直接影响综合传动装置的服役性能。设计并搭建了汇流行星排振动综合试验台,开展了常温工况和温升工况下汇流行星排齿轮系统动态特性试验。结果表明,在常温工况下,转速和负载功率对系统振动幅值影响较大;在温升工况下,温度恒定时,在低频段,负载功率对系统振动幅值影响较大,在高频段,转速影响起主导作用;当转速和负载功率一定时,温度对低频区域的影响比较明显,且温度越高,影响越明显。研究结果对汇流行星排在复杂工况下的状态监测和健康维护具有理论和应用价值。
关键词:汇流行星排;负载;温升工况;低频振动
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发布时间:2024-04-09
TBM减速器两级行星齿轮传动系统动力学特性研究
徐尤南,李明钦,刘汕娟,刘志强
2024, 48(3): 118-124. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.016
摘要:隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)减速器为TBM刀盘驱动系统重要部件。为了揭示TBM减速器两级行星齿轮传动系统的动力学特性,考虑TBM减速器两级行星齿轮传动系统的齿面摩擦、时变啮合刚度、齿侧间隙、传递误差等影响因素,运用集中参数法建立了TBM减速器两级行星齿轮传动系统的扭转动力学模型,求解分析了动力学特性。固有特性分析结果表明了行星轮系的3种振动模态形式:刚体模态、扭转振动模态、行星轮振动模态。动态响应分析得到各齿轮的振动位移及齿轮副间的动态啮合力。分析结果为该行星齿轮传动系统动态优化设计奠定了基础。
关键词:TBM;两级行星轮系;动力学;动态响应;固有特性
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发布时间:2024-04-09
发动机前端附件带传动系统动态特性研究
郑光泽,晏蓬渊,吴玉,李晓峰
2024, 48(3): 125-132. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.017
摘要:考虑各附件轮时变负载、时变激励、多楔带纵向刚度、径向刚度和弯曲刚度的作用,利用Simdrive软件建立了内层和外层发动机前端附件带传动系统动力学分析模型;对系统的静态特性进行评估,采用Galerkin法进行系统空间离散,利用隐式多步法求解加速工况下系统的动态特性,得出附件轮转速波动、张力波动、带-轮间滑移特性的影响因素;根据分析结果,提出了适当增加初始张力、曲轴轮包角和惰轮2处添加自动张紧器的改进方案。对比分析得知,添加自动张紧器时,发动机前端附件带传动系统的动态特性得到了有效改善。
关键词:多楔带;带传动系统;Galerkin法;隐示多步法;动态特性
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发布时间:2024-04-09
船舶发动机链条销轴表面激光微织构形状对减摩耐磨性能的影响研究
刘毅,王魁,戴龙杰,杨勇,李枭,熊李
2024, 48(3): 133-139. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.018
摘要:船舶发动机长期处于复杂的海洋环境中,其链条等关键零部件在高湿度与高盐度的工况下极易磨损腐蚀,严重影响发动机的工作稳定性,进而影响发动机的疲劳寿命。针对上述问题,在链条销轴上设计了方形、正弦形和圆形3种形状的表面织构;试验研究了织构形状、面积占有率和深度对减摩耐磨性能的影响规律,以期为该领域长期面临的发动机链条磨损问题提供新的解决思路和理论依据。结果表明,与光滑无织构表面相比,织构的存在使表面磨损后的Cr元素含量降低,从而提高了表面耐磨性能。在3种织构形状中,正弦形织构表现出最优的减摩耐磨性能,且在高速轻载条件下的减摩率最大,约为31.9%。正弦形织构表面磨痕最浅,磨损过程以微动磨损为主,伴随着轻微的黏着磨损。
关键词:发动机链条;销轴;表面织构;减摩耐磨
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发布时间:2024-04-09
开发应用
基于空间点阵的齿轮精确修形方法
张孝迪,李贵,梁仁杰,丁子舾,彭钦銮
2024, 48(3): 140-146. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.019
摘要:齿轮修形是改善啮合状态、提高传动精度和效率的一种重要工程技术,但现有的齿轮修形方式和工具性软件难以确保修形的齿面几何质量和效率。因此,提出了一种空间点阵的齿轮修形方法。首先,根据修形精度要求,将齿轮的齿面离散为规则空间点阵,并将修形量映射到对应的空间点上,再将调整后的空间点阵构建成规则的二次B样条曲线;然后,通过优化网格曲线,得到修形后的齿面,并自适应更新整个齿轮三维模型的齿面;最后,将该方法无缝集成到三维设计软件NX平台上,开发了齿轮精确修形设计系统。实例证明,该方法通过修形位置和修形量的双重控制,实现了齿面的精确修形,获得了高质量齿廓曲面,在保证精度的同时提高了齿轮修形的高效性和实用性。
关键词:齿轮修形;空间点阵;样条曲线;网格曲面
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发布时间:2024-04-09
一种液压挖掘机最优能耗的轨迹规划方法
张韵悦,孙志毅,孙前来,王银,杨江涛
2024, 48(3): 147-154. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.020
摘要:为了降低液压挖掘机的运动能量消耗,实现各关节的合理有效作业,提出了基于T型速度曲线的关节插值方法,以实现液压挖掘机最优能耗轨迹规划。该方法将各关节的速度设定为匀加速、匀速和匀减速的形式以保证液压挖掘机在作业过程中的平稳性,以关节角度、角速度和角加速度为约束条件,利用改进的自适应遗传算法优化求解各关节的匀加(减)速和匀速运动时间,获得了各关节最优运动曲线,实现了液压挖掘机最优能耗轨迹规划。对基于T型速度曲线的插值规划方法进行仿真实验,并在相同条件下与四次多项式插值结果进行了对比。结果表明,该方法规划的轨迹能耗低,避免了各关节产生不必要的运动,有效减少了摩擦损耗,使得挖掘机可平稳、低能耗地完成作业。
关键词:液压挖掘机;T型速度曲线;轨迹规划;最优能耗
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发布时间:2024-04-09
飞机发动机硬式操纵系统非线性传动优化设计
罗云鹤,曾晓洁,赵铮
2024, 48(3): 155-160. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.021
摘要:采用特殊机构实现非线性传动在机械式飞行操纵系统中已有应用,通过对传动要求的近似拟合,可以完成对机构设计参数求解;但采用该方法设计机构不能精确满足传动约束要求,在机械式飞机发动机操纵系统中尚无应用。根据飞机发动机硬式操纵系统的工作特点,采用五杆式机构替代四连杆机构实现非线性传动;通过五杆式机构设计参数影响机制分析,将机构设计参数分类为优化决策变量和传动特性控制变量,并基于此建立了机构求解方法和优化设计方法,实现了对机构传动特性控制变量直接求解,保证了机构传动特性能够精确满足约束要求。引入最大传动比和机构磨损因数作为目标函数开展机构优化,能够提升系统性能和使用寿命。通过某型发动机操纵系统设计实例和地面试验验证表明,该方法合理可行,具有工程实用价值。
关键词:飞机发动机操纵系统;非线性传动;五杆式机构
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发布时间:2024-04-09
成形磨削人字齿轮齿面扭曲消减设计方法
张鑫,刘欣荣,王慧鹏
2024, 48(3): 161-169. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.022
摘要:齿面扭曲是螺旋线修形人字齿轮成形磨削时产生的一种加工误差,为了消减齿面扭曲,提高磨削精度,基于逆向思维提出了一种齿轮反扭曲加工计算方法来消减齿面扭曲引起的加工误差。根据成形磨削人字齿轮空间啮合坐标系,求解标准齿轮齿面、齿面扭曲和齿面反扭曲多位置处的接触线,并通过计算齿面法曲率和螺旋线修形量,建立人字齿轮齿面反扭曲模型;联合蒙特卡洛法对修形前后人字齿轮进行接触线优化,通过有限元方法分析齿面反扭曲和齿面扭曲的传动误差、齿面接触应力;最后,比较了修形后齿面扭曲和齿面反扭曲的动态特性。结果表明,齿面反扭曲加工能够有效消减人字齿轮齿面加工原理性误差,提高人字齿轮磨削精度。
关键词:成形磨削;人字齿轮;齿面扭曲;齿面反扭曲;蒙特卡洛法
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发布时间:2024-04-09
基于YOLOv5与迁移学习的目标检测和机械臂抓取位姿估计
李万艳,阮观强,张振东
2024, 48(3): 170-176. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.03.023
摘要:针对传统机器学习算法视觉识别准确率低、运行时间缓慢等问题,研究针对家庭场景中机器人做家务的场景,利用RGB图像信息为输入,完成对目标物体的抓取位姿估计。以目标检测模型YOLOv5s为基础,利用其轻便、速度快的优点,结合数据增强以及迁移学习搭建网络架构,搭建家庭场景数据集;将少量训练样本进行数据增强后,利用迁移学习将模型在目标数据集上训练,同时微调参数,将目标物体的定位信息通过坐标变换转换为机械臂的抓取位姿,控制机械臂最终以固定抓取姿态完成抓取任务;最后,通过搭建实验平台,操纵UR5机械臂进行实际抓取实验,验证了算法的有效性。提出的基于目标检测的方法速度快、实时性高、误/漏识别率小于2%,应用在机械臂抓取上可以高效地完成任务。
关键词:YOLOv5s;机械臂;位姿估计;目标检测;迁移学习
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发布时间:2024-04-09
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