理论与方法研究

  • 履带车辆传动系统圆柱齿轮齿宽设计方法研究

    刘培;郑长松;张小强;

    军用履带车辆传动系统因其换挡操作频繁、运行环境恶劣、战技指标苛刻,决定了齿轮需要在有限寿命下可靠传递转速和转矩,而齿轮齿宽是影响传动功率密度的主要因素之一。以军用履带车辆圆柱传动齿轮设计为依托,以满足强度和寿命为基础,以符合可靠度要求为准则,对圆柱齿轮表面接触应力和齿根弯曲应力进行分析,在有限寿命的前提下,从齿轮承载能力的角度,探索了同时满足齿轮齿面接触强度最大值σ_(max)小于许用接触σ_(HP)和轮齿弯曲强度σ_(F)小于许用齿根应力σ_(FP)的齿宽设计方法,并结合工程应用,给出具体实例,具有一定实用价值。

    2016年12期 No.310 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 424K]
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  • 飞机起落架舱门收放联动机构气密性分析

    徐锦锦;聂宏;魏小辉;印寅;

    对于起落架联动的舱门机构,由于结构传动刚度的影响,所承载的气动载荷会引起舱门的开度进而存在气密性问题。为了分析该问题,首先建立了起落架舱门联动机构的力学模型,明确了舱门密封件的受力情况;基于非线性不可压缩Mooney-Rivlin本构理论,建立了P形密封圈有限元模型,得出了其在工作状态下的静压曲线;最后建立了起落架舱门联动机构刚柔耦合模型,采用增加舱门预紧力形式以抵消舱门开度的影响,并分析了不同风载工况下的舱门气密性情况。结果表明:气动载荷引起的舱门开度使得密封圈接触应力变小,有可能导致密封失效;当直角挡件间距为15.3mm时,压缩率31%,平均接触应力0.228N,密封性能良好。通过在前拉杆、后舱门拉杆分别施加10500N、1200N的轴向预紧力,可满足舱门的气密性要求。

    2016年12期 No.310 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 566K]
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  • 变形六轮腿式机器人越障性能分析与结构优化设计

    童超;侯宇;阮龙欢;段宇;

    为了提高移动机器人的越障能力,提出了一种变形六轮腿式移动机器人总体结构,分析了其越障原理及机器人越障时前腿机构的运动特性要求。利用多体动力学仿真软件Adams,建立了前腿机构的参数化模型,分析了前腿特征点在越障过程中的运动轨迹变化。提出了前腿机构越障过程的两个约束条件,以前腿机构越障高度最大为优化目标,对影响机器人越障性能的关键参数进行了优化设计。优化结果表明:前腿机构的越障性能得到了大幅提高,并且满足越障时的运动特性要求,为移动机器人的总体设计与研究奠定了基础。

    2016年12期 No.310 9-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 657K]
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  • 新型吊卡翻转机构的优化设计和研究

    黄安贻;田肖祝;齐伟;厉荣杰;

    修井作业中,新型吊卡的作用是从猫道口拾取油管并将油管送至井口。在吊卡拾取油管之前需翻转一定角度便于抓取。翻转机构是新型吊卡的重要组成部分,为了对翻转机构进行设计和研究,根据建立的力学模型,从翻转机构液压驱动系统设计出发,选用吊卡结构安装位置为优化设计变量,以驱动力在翻转过程中最大值最小为优化目标函数,借助MATLAB计算得到优化结果,并用Adams进行仿真验证,证明力学优化结果的正确性。同时在已知吊卡翻转运动特性的基础上,建立运动学模型,对吊卡进行运动学分析,推导出液压系统的输出速度与时间关系。Adams中输入得到的函数关系进行仿真,得到的仿真结果与给定运动特性相符,论证运动学分析的正确性。

    2016年12期 No.310 13-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 674K]
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  • 轮式管外攀爬机器人结构设计与动力特性分析

    段宇;侯宇;

    为了提高对高空运输管道检测的自动化水平,降低人工检测输送有毒气体管道的风险,设计了一种具有良好的越障性能和负载能力的轮式管外攀爬机器人。以机器人爬越直管、弯管以及适应不同管径变化为目标,设计了总体结构和关键尺寸。分析了机器人在垂直管道、水平管道的爬升稳定性,并进行了转弯过程分析。基于ADAMS进行了机器人爬行过程的动力特性分析,计算了垂直攀爬过程中的阻力与能耗。结果表明本设计的管道攀爬机器人具有较好的爬升效率、越障能力以及负载能力。

    2016年12期 No.310 17-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 644K]
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  • 航空发动机质量特性参数建模与分析

    田大可;金路;张德志;刘旭阳;

    为准确掌握航空发动机整机质量特性,基于齐次坐标变换方法,建立了一种发动机整机质量特性参数的数学模型。根据合力之矩定理,建立了发动机整机质量特性参数的基础理论模型,分析了影响整机质心计算精度的特征参数;采用机器人学中的齐次坐标变换方法,建立了任意局部坐标系下零部件质心的空间几何模型,建立了局部坐标系相对于主坐标系的变换矩阵,从而建立了精确的零部件质心数学模型。采用算例对模型进行了验证与分析,分析结果表明:该数学模型能够精确的计算发动机各零部件质心参数,模型简单,计算精度高。

    2016年12期 No.310 21-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 220K]
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  • 关于异径圆管相贯线比较积分插补算法的研究

    程琳;王士军;杨泽原;

    为实现相贯线数控切割及两管的理想焊接,就需要对切削工具的运行轨迹进行控制,由于比较积分法插补算法具有插补精度高和速度控制容易等特点,因而对相贯线比较积分插补算法的研究具有重要的现实意义。通过齐次坐标变换建立了两异径圆管偏置斜交空间相贯线的数学模型;通过MATLAB编程仿真,获得了一系列相贯平面展开曲线上的节点;利用Origin软件拟合相贯平面展开曲线,获得了二阶线性方程;根据比较积分法插补算法原理,利用VB编程软件实现了相贯平面展开曲线插补过程的动态仿真,为相贯曲线的研究设计、加工制造等奠定了理论与实践的技术基础。

    2016年12期 No.310 24-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 257K]
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  • 下肢康复机器人屈伸训练轨迹规划

    熊涛;韦建军;张瑞兴;洪晓莉;

    针对下肢屈伸训练,在机器人末端工作空间内,确定了直线和圆弧相结合的运动轨迹,根据轨迹规划对末端位移、速度、加速度连续性的要求,假设加速度按正弦变化,由直线、圆弧轨迹起点和终点的约束条件求积分得到位移、速度、加速度函数表达式,并利用MATLAB软件得到机器人末端在XY平面内的轨迹,并求解了轨迹上机器人末端位姿与时间的关系,由数值解法求解逆运动学,得到了机器人若干时刻的关节位移,证明了轨迹规划的可行性,同时为机器人仿真的驱动函数提供数据。

    2016年12期 No.310 27-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 586K]
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  • 基于BP神经网络的电动轮汽车驱动控制系统仿真研究

    刘树伟;秦笃赫;

    以国内某电动车型为例,利用Matlab/Simulink建立整车仿真模型,对电动轮汽车典型工况各驱动轮转矩变化规律进行了研究分析,结果表明,在各种典型工况下,电动轮汽车同轴左右侧车轮的理想驱动转矩存在一定差异和规律。在此研究基础上,建立了基于BP神经网络的各轮理想驱动转矩控制系统,仿真结果表明,神经网络控制系统可以实现电动轮汽车典型工况下各轮理想需求驱动转矩的控制,具有较强的泛化能力和计算速度。该控制方法为实现电动轮汽车驱动轮转矩的合理控制提供了新的途径。

    2016年12期 No.310 31-34+38页 [查看摘要][在线阅读][下载 683K]
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  • 弹流润滑球轴承-转子系统载荷特性分析

    王占彬;王晓力;

    基于点接触弹性流体动力润滑理论,搭建了球轴承在弹流润滑状态下刚度-阻尼的计算公式,依据该动态刚度-阻尼建立了球轴承-转子系统动力学微分方程,采用数值方法求解系统在不同参数条件下的轴心轨迹、相图、分岔图,分析径向载荷对轴承-转子系统动力学特性的影响。研究表明,在弹流润滑油膜的作用下,具有动态刚度和阻尼的滚动轴承-转子系统显示出了更为复杂的非线性动力学特性;径向载荷是影响轴承转子系统的重要因素之一,较大的径向载荷有利于系统周期性运转。

    2016年12期 No.310 35-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 716K]
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  • 偏心轮式施工升降机防坠安全装置研究

    王东红;董良;蔡安江;

    针对低楼层钢丝绳式施工升降机的防坠安全问题,设计并制作了偏心轮式防坠安全装置。对装置的关键构件—偏心轮进行研究,建立了偏心轮的数学模型,得到了偏心轮完全自锁各变量所要满足的关系;并用ADAMS对装置的工作过程进行了仿真计算,得到了装置的性能曲线;以弹簧刚度为设计变量,得到了影响防坠装置性能的敏感区间为(20~60)N/mm。仿真结果表明,该防坠装置制动迅速、平稳。实验结果显示,制动距离均在300mm以内,防坠安全装置达到了设计要求,有较高的可靠性。

    2016年12期 No.310 39-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 731K]
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  • 一种创新设计方法及其在设计方案确定中的应用

    王焕;王韶辉;

    TRIZ理论自诞生以来受到各国设计人员青睐,其在分析、解决问题及消除设计矛盾方面具有独特的优势。设计人员通过定义矛盾参数,然后寻找若干个标准解,利用创新原理和分离原理来加以分析、消解矛盾,从而找出解决方案。但TRIZ理论是发散性的启发式设计方法,只是给设计者一些设计思路、设计方向,利用自己的经验会产生很多的解决方案,不能直接找出这些方案中的最优方案,我们可以引进并行设计中的公理化设计方法,通过公理化设计对TRIZ理论产生的方案加以分析,从而找出其中最优或者接近最优的方案,通过本方法在35k V开关柜设计中的成功应用,解决了困扰开关柜设计者的柜体绝缘距离问题,从而验证了该方法的可行性。

    2016年12期 No.310 43-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 379K]
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  • 双转子系统临界转速及其瞬态启动研究

    戚胜;李想;赵晓艳;

    转子-轴承-基础系统有限单元法建模可以考虑陀螺力矩、横向剪切变形、内部粘性阻尼和滞后阻尼等影响,便于耦合多个转子子系统,在工程转子动力学分析中应用广泛。根据有限元单法建立转子轴承系统的动力学模型,详细推导内外转子耦合过程,得出双转子系统的运动微分方程,并且编程对数值计算。通过固有频率分析,研究双转子结构不同转速比和正反转情况下的临界转速,演示内外转子间的中介轴承刚度对系统振动特性的影响;应用有限元模型结合Newmark法,对系统启动过程进行仿真,预测启动过程中的振幅变化和轴心轨迹。

    2016年12期 No.310 47-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1288K]
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  • 规则的多核学习支持向量回归算法

    吕达;刘文婧;陈肖洁;

    核函数的选择与数据分布信息密切相关,为了避免单一核函数选择的盲目性,提高支持向量回归机的性能,提出一种基于规则的多核支持向量回归算法。算法采用基于加法规则或基于乘法规则来获取多核,增强了核函数的非线性和多样性,进而进行多核学习。UCI数据集上的实验结果表明,与传统的支持向量回归机相比,所提算法能有效提高模型的预测精度和泛化性能,有着更为客观的优势;对比基于加法规则和基于乘法规则的多核学习算法的实验预测结果,可知两者的预测精度和模型稳定性基本相当,证实了所提算法的有效性。

    2016年12期 No.310 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 773K]
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  • 基于ADAMS电驱动铰接车行驶稳定性建模分析

    高德峰;马志国;张洛明;

    针对电驱动铰接车行驶中出现的"蛇形"失稳等现象,对影响车辆行驶稳定性的因素进行分析。根据铰接车的结构特点,将其简化为三自由度的动力学模型,基于简化的单轨模型,利用拉格朗日方程建立铰接车单轨动力学数学模型。应用ADAMS建立铰接车整车多体动力学仿真模型,正确选择轮胎类型和路面模型,进行整车动力学仿真。获得整车的行驶速度、前后车节质心横摆角速度、铰接角等随时间变化曲线。重点分析不同的质心位置、转向参数、质量、轮胎侧偏刚度、悬架刚度和阻尼等参数对铰接车行驶稳定性的影响。仿真结果表明:质心位置靠近铰接点,增大转向刚度和阻尼,减小轮胎侧偏刚度,增大悬架刚度和阻尼,适当增加后车体质量,有利于提升电驱动铰接车的行驶稳定性。

    2016年12期 No.310 57-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 807K]
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  • 机电产品绿色设计冲突解决模型

    任工昌;唐雅莉;

    绿色设计作为一种环境友好型设计理念,对于社会的可持续发展具有重要意义。为了提高机电类产品绿色设计的效率,以TRIZ发明问题解决理论中的冲突解决原理为基础,结合绿色设计理论,通过分析大量机电类产品的绿色设计实例以及产品的环境属性,创建绿色设计类型与TRIZ标准工程参数关联表,缩小表达冲突的参数范围,并建立基于TRIZ的机电产品绿色设计冲突解决模型,最后用传统自行车传动系统的绿色设计实例来验证该冲突解决模型的可行性。

    2016年12期 No.310 61-63+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 228K]
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  • 基于EDEM的反击式破碎机破碎效率仿真分析

    黄鹏鹏;胡名亮;李成;

    以提高反击式破碎机破碎效率为目标,建立了反击式破碎机构几何模型及物料模型,运用EDEM离散元软件对单颗粒的破碎行为进行仿真,验证了破碎模型的有效性。采用正交设计方法,建立第一反击板及第二反击板的齿角、板锤排数、转子转速对物料破碎效率的试验方案,基于EDEM进行仿真试验,运用MATLAB软件对仿真结果进行回归分析,得到以黏结键断裂数为衡量指标的破碎效率与上述四因素的关系模型,然后利用该模型对反击式破碎机进行参数优化,得出破碎效率最佳的破碎机参数,最后通过仿真验证其破碎效率,为反击式破碎机的设计提供了依据。

    2016年12期 No.310 64-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 862K]
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  • 基于多体传递矩阵法的重型龙门机床-混凝土基础系统动力学模型

    田杨;

    针对重型龙门机床混凝土基础严重影响整机动态特性的情况,采用多体传递矩阵法建立了重型龙门机床-混凝土基础系统动力学模型,考虑了结合面及弹性体元件的影响,分别建立了结合面及弹性体传递矩阵,通过制作不同粗糙度接触表面、应用不同型号螺栓及预紧力的法向、切向实验试件,采用静载实验方法获取了大面压的结合面参数,并植入到结合面传递矩阵中,最后通过与现场实验的对比,验证了该模型的正确性,为机床与混凝土基础的设计提供了理论依据。

    2016年12期 No.310 69-71+74页 [查看摘要][在线阅读][下载 379K]
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  • 磨粒有序化排布外圆砂轮磨削TC4的粗糙度实验研究

    王新争;王军;吕玉山;陈晨;

    为了了解有序化砂轮磨削钛合金的表面质量,将叶序理论引入到CBN电镀砂轮磨粒的设计当中来,采用紫外线感光干膜作为掩膜感光层来实现在砂轮表面磨粒的排布,利用光刻技术和复合电镀工艺技术制造出磨粒有序排布外圆砂轮,并对钛合金TC4进行磨削实验研究,获得了不同的进给速度及磨削深度对磨粒叶序排布,错位排布,无序排布砂轮磨削表面粗糙度的影响规律.实验结果表明:在相同的磨削条件下,与其它排布砂轮相比,磨粒叶序排布砂轮磨削工件表面得到的粗糙度值最小。

    2016年12期 No.310 72-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 285K]
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  • 爬墙机器人腿部结构比例研究

    郑小伟;杨志成;闫贵琴;王宇晨;

    针对爬墙机器人腿部比例不同对机器人行进速度和越障能力影响不同,提出一种串联旋转式摆动机器腿,可以通过研究大腿与小腿之间的比例,对机器人行进速度和越障能力之间的关系进行优化。为了提高机器人的可实用性,对机器人进行了步态规划,建立了腿部笛卡尔坐标系、推导了腿部运动学模型。经研究发现,大腿与小腿的结果比例在特定范围之间时,各项理论指标处于合理范围。为了验证研究的有效性,按照设计的腿长比例建立了机器人实物模型,并对模型进行实物验证。结果表明,机器人行进速度和越障能力方面满足设计要求。

    2016年12期 No.310 75-77+82页 [查看摘要][在线阅读][下载 567K]
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  • 钢轨铣磨车铣刀盘的优化设计研究

    占国栋;尚振涛;谢桂芝;金滩;

    基于60kg/m钢轨廓形的国家标准及其修复要求,通过计算反求了钢轨铣磨车用铣刀盘的理论截面轮廓;以圆弧形刀粒和方形刀粒进一步对该铣刀盘的理论截面轮廓进行了拟合,并提出了一种中间坐标系法来计算刀粒定位点,实现了刀粒坐标系与铣刀坐标系的坐标变换;以结构柔度最小为目标,采用有限元方法对该铣刀盘刀体进行结构拓扑优化。通过上述优化设计研究,得出了以下结论:经设计优化后,该铣刀盘不仅能够满足钢轨轮廓修复精度的要求,且重量减轻了27.51%,达到了轻量化的目的。

    2016年12期 No.310 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 662K]
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  • 无位置传感器永磁同步电机平滑过渡分析

    丁洋洋;赵小勇;

    基于状态观测器检测反电动势来获取转子位置信息的无位置传感器永磁同步电机控制策略中,在由速度开环向速度闭环切换时,由于开环启动反馈的转子位置角与状态观测器反馈的转子位置角存在相位差、切换前后相电流幅值存在差异,导致切换时相电流有突变、转矩不平稳等问题,甚至导致启动失败。针对这一现象,提出了在开环和闭环之间插入一段过渡过程。过渡过程使开环反馈角度与状态观测器反馈角度逐渐趋向一致,消除相位差,同时减小相电流幅值,从而实现平滑过渡。过渡算法简单有效,实验结果很好地验证了该方法的可行性与良好的性能,提高了电机在切换时的平稳性和切换后成功运转的可靠性。

    2016年12期 No.310 83-85+89页 [查看摘要][在线阅读][下载 819K]
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  • 偏心回转油气混输泵关键部位摩擦特性分析

    李洋;唐东林;蒋瑾;陈昂;

    提出一种新型的偏心回转油气混输泵,介绍了该泵的工作原理及结构特点。根据该泵主要运动部件的运动规律和力学特性,导出各运动部件的运动、受力的计算公式,推导出该泵关键部位摩擦力及摩擦功耗随主轴转角的变化关系,分析了主要结构参数对泵的摩擦特性的影响。结果表明:偏心回转油气混输泵滑板圆头端的摩擦功耗低于滑板摩擦功耗的2%;泵的摩擦功耗随着相对偏心距的增大而增大,油缸相对高度对该泵摩擦功耗的影响可以忽略不计。研究结果为偏心回转油气混输泵的优化设计提供了理论基础。

    2016年12期 No.310 86-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 616K]
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  • 离心压缩机的大修对设备故障率的影响

    路笃辉;郑庆元;姜海一;李翔;

    针对离心式压缩机大修对设备故障率的影响进行了研究。采集历年来的离心式压缩机大修和故障数据,对数据进行"峰-峰"分析和H-P滤波处理,确定其长期趋势和周期。以K-101压缩机为例,对包含设备大修虚拟变量的时间序列进行OLS方法的分析,确定出每次设备大修将导致设备故障次数提高3.8611次。为了保证结果的准确性,运用Johansen协整检验法确定出设备大修和设备故障次数之间是具有长期稳定关系的。最后利用Granger因果检验法确定出,在显著性1%的条件下,K-101设备的大修是导致设备故障次数变动的格兰杰原因。

    2016年12期 No.310 90-93+97页 [查看摘要][在线阅读][下载 480K]
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  • 柴油机排气颗粒物电晕放电下荷电特性的研究

    杜小朋;孙平;孟建;吕俊翔;

    柴油机排气颗粒物粒径小,不易沉降,严重危害人体健康。这里设计并制造了一种电收集柴油机颗粒物的预荷电系统,并通过试验论证了该系统的有效性。对柴油机尾气分流采样,样气中的颗粒物通过线-筒式的负高压电晕放电装置荷电。尾气颗粒物在自制的法拉第杯中被收集,通过与之相连的数字电荷仪测量出收集颗粒物带电量,并用微克天平测量收集到的颗粒物的质量,从而计算得到柴油机尾气颗粒物的荷质比。试验探究了柴油机尾气颗粒物荷电效果与尾气流速之间的关系,验证了柴油机颗粒物可以用带电的方法收集。为柴油机颗粒物通过电晕放电收集提供了理论依据,该技术及产品未来有望用于柴油车尾气后处理系统之中。

    2016年12期 No.310 94-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 318K]
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  • 地面火炬燃烧器结构对碳烟排放的影响

    魏世晨;王时英;

    火炬系统是石油化工企业重要的安全环保设施之一。为优化地面火炬结构,降低碳烟排放的浓度,基于Fluent软件平台,运用SST k-湍流模型和预测烟灰形成的双步Tesner model模型,以C3H8为燃料,O2为氧化剂,对圆形和非圆形出口的燃烧器进行燃烧数值模拟,得到各自的温度场以及组分的分布情况;根据组分分布绘制沿火焰中心轴线的碳烟排放曲线,比较不同火炬头的碳烟排放曲线得出边长为8mm的正三角形出口的火炬头为最佳结构,为优化地面火炬燃烧器结构、降低碳烟排放提供指导。

    2016年12期 No.310 98-100+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 987K]
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  • 基于在线贯序极限学习机的齿轮故障诊断方法

    秦波;刘永亮;王建国;杨云中;

    针对表征齿轮故障信息的特征难提取与极限学习机无法处理随时间变化的信息流,致使齿轮故障分类模型精度差、泛化能力弱的问题,提出一种基于在线贯序极限学习机的齿轮故障诊断方法。该方法首先将齿轮振动信号进行相空间重构,并对重构矩阵进行奇异值分解得到奇异值特征向量;其次,建立在线贯序极限学习机的齿轮故障分类模型,并将奇异值特征向量作为模型输入进行齿轮不同故障状态的辨识。实验结果表明:与基于BP、SVM与ELM的故障分类方法相比,基于基于在线贯序极限学习机的齿轮故障诊断方法具有更快的学习速度、更高的分类精度与更强的泛化能力。

    2016年12期 No.310 101-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 485K]
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先进制造技术

  • 油孔对柴油机连杆衬套过盈量的影响分析

    李闯;苏铁熊;张翼;周栋;

    该文采用ANSYS对某柴油机连杆衬套过盈装配进行模拟,获得了考虑油孔和不考虑油孔两种情况下接触面压力以及整体的应力分布情况,在参考已做实验的情况下分析了油孔对连杆小头和衬套过盈装配后的压力场和应力场的影响。结果表明,有无油孔不影响接触面平均压力,故不影响扭矩的传递,但是油孔处存在严重的应力集中,在过盈量为0.06mm时,不考虑油孔的最大应力为243.222MPa,考虑油孔的最大应力达到589.382MPa。油孔的存在大大减小了过盈装配时过盈量的取值范围,所以在分析计算衬套过盈量时不能忽略油孔,为衬套过盈量的确定提供了参考。

    2016年12期 No.310 105-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 412K]
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  • 激光熔覆镍基碳化钨工艺研究

    张德强;张吉庆;郭忠娟;

    利用IPG光纤激光器YLR-3000激光加工系统,探究45#钢表面多道激光熔覆自熔性镍基碳化钨粉末最佳工艺参数。首先通过改变单因素变量,得出单道激光熔覆时最佳激光功率、送粉电压和扫描速度,进一步确定离焦量和搭接率的选取,最后进行激光熔覆梯度涂层实验。单道实验中最佳工艺参数为激光功率1200W、送粉电压7V、扫描速度2mm/s,离焦量3mm,表面洛氏硬度(HRC:60)是基体(HRC:22)的3倍;当Ni60A粉末作为底层材料时,平均洛氏硬度是基体(HRC:22)的2.5倍,熔覆层厚度均匀且熔池深度基本保持不变,第一道与最后一道熔覆层的高度差仅为0.10mm,当Fe基合金粉末作为底层材料时,高度差0.28mm;熔覆层组织晶粒的形状在扫描方向上呈现出逐渐增大,熔覆层底层与上层冶金结合很好,其组织晶粒过度连续;熔覆层上层显微硬度分布均匀,约是基体的3倍。激光熔覆梯度涂层材料且上层材料为自熔性镍基碳化钨粉末时,底层材料选择Ni60A粉末,得到的涂层成形质量更佳,最佳工艺参数为激光功率1200W、送粉电压7V、扫描速度2mm/s、离焦量3mm、搭接率25.47%。

    2016年12期 No.310 108-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 713K]
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  • WK-75型挖掘机铲斗斗杆组件疲劳寿命分析

    白晶;任家骏;李爱峰;张延强;

    为研究WK-75型矿用机械式挖掘机铲斗斗杆组件的疲劳特性,利用ANSYS Workbench软件建立了其有限元模型,针对均载和偏载两种工况对其进行了静力学分析。在此基础上结合疲劳理论,应用FE-SAFE对两种工况下的有限元分析结果进行了疲劳寿命计算。分析比较两种工况下疲劳寿命云图和安全系数云图,确定铲斗斗杆组件寿命薄弱部位,为结构优化提供参考。同时对已有大型挖掘机的两种运行工况进行统计,确定两种工况的时间比例,提出疲劳寿命计算修正系数,可以提高使用寿命仿真结果的准确性,同时也验证了设计的可行性。

    2016年12期 No.310 111-113+117页 [查看摘要][在线阅读][下载 616K]
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  • 瀑布式振动去毛刺系统及其基本参数分析

    闫霞;杨胜强;李文辉;王进军;

    介绍了壳体类零件瀑布式振动去毛刺系统的加工过程,重点分析了振动装置振动受力情况,推导出激振力及振幅计算公式,应用Matlab进行数学建模,分析了相关参数对振幅的影响规律。结果表明,工作室在水平方向进行线性振动,振幅A与参振质量M成反比,与偏心块质量m和偏心距r的乘积成正比;电机角速度和弹簧固有频率对振幅的影响体现在其比值z上;随着z值增大,阻尼比ζ对A的影响逐渐减小,A变化逐渐趋于平稳。以M1300型系统为例,对其各设备参数进行了计算分析,从而为系统的优化设计提供了重要的理论依据。

    2016年12期 No.310 114-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 763K]
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  • 四辊方管轧机机架有限元分析与结构改进研究

    李栋彬;孔建益;王兴东;徐福军;

    首先根据现有四辊方管轧机机架尺寸数据建立方管成型机组的三维模型,之后把工厂的生产经验和张力减径理论相结合确定机组各项工艺参数。应用显式动力学分析软件对三架方管轧机轧制过程进行仿真,求得钢管所受最大压力大小及出现的时间、位置,从而结合轧制力计算公式得到各架轧机所受轧制力范围。之后把最大轧制力导入有限元软件,对四辊轧机机架进行有限元分析,得到机架在最大轧制力作用下的应力应变分布规律,从而改进机架的薄弱结构,并把改进结果导入有限元软件中进行对比分析。最终在降低机架等效应力的同时,有效降低了机架的自重,且机架变形量增加很小。从而使机架性能得到改善,同时降低了生产成本。

    2016年12期 No.310 118-120+124页 [查看摘要][在线阅读][下载 590K]
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  • 发动机连杆挤压内螺纹微观流变特性及应用分析

    赵宏国;李楠;

    连杆螺栓在发动机工作过程中既要承受往复惯性力和离心力产生的交变载荷,还要承受附加的弯曲载荷,因此连杆内螺纹性能好坏直接关系到设备的可靠性、安全性及使用寿命。通过对挤压螺纹的宏观结构、微观流变特性以及齿尖、侧壁、齿槽表层不同深度显微硬度的测定,分析了不同部位处晶粒结构变化、表层变形情况及金属流线组织结构变化。最后通过对实际连杆断裂问题的分析及挤压螺纹应用后对问题解决的阐述,验证出挤压螺纹的微观流变特性对发动机连杆螺纹局部缺陷的消除、疲劳强度提高具有较高的工程实际价值。

    2016年12期 No.310 121-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1172K]
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  • 3-UPU型并联机构正向运动位置分析及工作空间研究

    张荣兴;朱大昌;陈健伟;朱劲松;

    采用旋量理论,并结合多项式连续法和代数拓扑法,提出多项式连续拓扑解析法,求解正向运动位置解,可以避免工作空间解析式难表达和奇异现象;基于3-UPU型并联机构模型,进行运动特性分析,并运用三维软件Solid Works几何分析法选取尺度最优的并联机构模型和Simmechanics建模仿真法对其进行可视化工作空间研究,进而通过Matlab命令以数据化显示工作空间所有坐标点集。结果表明:尺寸优化后的3-UPU并联机构工作空间点集跳跃幅度小,运动更稳定。从而验证了该方法的有效性,可以为并联机构的结构优化设计和性能改进提供可视化依据,在工程应用上具有重要意义。

    2016年12期 No.310 125-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 571K]
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  • 高速切削钛合金稳定性模型及极限切深预测

    黄鹏;邵芳;

    针对TC4钛合金高速加工过程中颤振及切削稳定性问题进行了研究。首先根据闭环加工系统的动力学模型,建立了高速切削过程的稳定性模型,并通过解析计算的方法得到了加工过程中稳定切削极限深度与转速之间的关系。然后采用力锤敲击方法获取了刀具的频响函数,为切削稳定性模型的建立奠定了基础,最后采用切削实验验证了模型的准确性。结果表明:采用高速切削方式加工TC4钛合金能更好的避免加工过程的颤振现象,建立的稳定模型能很好地预测加工过程的稳定性。

    2016年12期 No.310 129-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 383K]
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  • 飞轮挤压成型过程有限元仿真分析

    姚小强;

    挤压成型是飞轮的一种新型加工方法,不仅加工效率高、成本低,而且可以有效提高飞轮的机械性能。为了分析挤压成型过程,在ANSYS软件中建立了飞轮挤压的二维轴对称模型,对成型过程中飞轮的等效应力、塑性应变和接触压力进行分析。结果表明:挤压过程中,飞轮的等效应力和塑性应变呈对称分布且在内侧中点附近最大、外侧中点附近次之、上下表面附近最小,等效应力和塑性应变是增大的。挤压成型后,飞轮与模具间存在连续不断的接触应力,飞轮的轮廓是完整的;飞轮外缘右上侧存在一定的挤压间隙且间隙值小于零,在该区域铝合金材料受到过度挤压,可适当改变模具的结构、尺寸或者进一步采用磨削等方法提高飞轮的精度。

    2016年12期 No.310 132-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 952K]
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  • LNG重卡动力传动系统的匹配优化

    杨少锋;牛志刚;汪宣峰;

    建立了天然气重卡动力传动系统的数学优化模型,以动力性指标和变速箱、主减速器参数的选择原则作为约束条件,以多项燃油经济性指标作为目标函数,并利用权重法将多目标函数转换为单目标优化函数。利用遗传算法对目标函数进行优化,得到一组较为合理的传动系统参数匹配方案。在cruise软件中仿真,结果表明:该传动系统参数匹配方案在满足动力性要求的前提下,燃油经济性得到改善。该优化结果为以后的车辆动力参数匹配的改进提供了重要参考依据。

    2016年12期 No.310 135-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 438K]
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数控与自动化

  • 混合动力地下铲运机驱动系统控制设计

    宋志峰;

    针对混合动力地下铲运机驱动控制系统及控制策略进行设计,对可能出现的特殊工况提出有效的解决方案,使得铲运机驱动系统能够适应各种工况。首先分析了地下采矿铲运机L型循环工况,提出利用超级电容器作为储能单元的串联式混合动力铲运机驱动系统结构。完成混合动力驱动系统中各主要部件的选型,并分析制定针对地下铲运机循环工况的混合动力驱动系统四种工作模式及功率流向。在此基础上,设计制定针对混合动力铲运机的驱动系统控制策略。以传统线束和CAN通信相结合的方式对混合动力铲运机电控系统进行设计。利用混合动力铲运机试验台架,对混合动力驱动系统进行试验与调试。结果表明混合动力铲运机驱动系统控制策略的有效性和合理性,可以作为同类设计的参考依据。

    2016年12期 No.310 139-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 633K]
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  • 搅拌摩擦焊焊接温度检测系统的研制

    王寒;王庆霞;杨建国;张华德;

    为了实现搅拌摩擦焊焊接过程中对搅拌工具和搅拌区域的实时温度检测,开发了一套焊接温度检测系统。系统采用无线数据传输技术,解决了位于旋转体的热电偶信号线的连接问题,通过无线供电技术实现了对测温装置的供电。详细介绍了系统研制的总体方案、硬件电路模块以及焊接温度检测软件的设计,同时分析了系统测温误差的影响因素和处理方法。通过搅拌摩擦焊实验,对研制的系统进行了工程验证,实验表明,该系统可精确测量焊接过程中搅拌工具及搅拌区域的温度,且测温范围宽、采样速度快、分辨能力高,具有较好的应用前景。

    2016年12期 No.310 143-145+149页 [查看摘要][在线阅读][下载 472K]
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  • 高速磨削电主轴热-结构耦合有限元分析与仿真

    王鹏;李文斌;

    在高速磨削加工中,电主轴的热结构状态直接影响高速加工机床的加工尺寸精度和表面质量。这篇文章利用传统理论对高速磨削电主轴进行了热-结构耦合分析,分别计算热稳态下主轴各种边界条件,在理论研究的基础上结合有限元软件进行热-结构耦合仿真分析,得到电主轴热变形主要与电机损耗、轴承发热与冷却液系统有关的结论。这一结论充分说明引起电主轴变形的主要因素,为今后在试验中建立电主轴热补偿体系以及减少热变形提供了有力的理论支持。

    2016年12期 No.310 146-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 636K]
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  • 30t料耙起重机平衡台车开裂机理研究

    肖腾;罗会信;张国华;易礼强;

    以某炼钢厂连铸车间30t料耙起重机为研究对象,针对桥架端梁平衡台车出现裂纹的问题,应用现场实测技术和有限元方法找出问题出现的原因。首先进行现场测试,根据故障的表现形式和实测所得数据分析得出可靠的判断,即水平侧向啃轨力过大是起重机平衡台车开裂的主要原因。由于啃轨力无法直接测出,根据现有理论得出啃轨力的数值范围,然后应用有限元技术尝试多次计算。以测试结果为依据,当模拟计算结果与实测数据相符时,此时模型加载的啃轨力数值即起重机结构承载的啃轨力值。

    2016年12期 No.310 150-152+156页 [查看摘要][在线阅读][下载 974K]
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  • ABB弧焊机器人系统的焊接路径规划研究

    田啟良;沈健;嵇保健;洪磊;

    以ABB弧焊机器人系统路径规划为研究对象,提出了适用于空间直线焊缝的离散化方法。在焊缝离散化的基础上,针对角接焊工件的特点,通过示教焊缝上两点,分析了提供焊缝表面信息和不提供焊缝表面信息的两种焊缝离散点辅助坐标系的建立方法,并在ABB机器人公司开发的Robotstudio软件下进行了路径规划的模拟仿真和离线编程,在此基础上完成了的实际焊接实验。实验表明,该算法可快速实现角接焊工件的路径规划,完成各种高质量的弧焊作业编程,符合工业现场的实际需求。

    2016年12期 No.310 153-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 484K]
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  • 空腔参数对齿轮箱双边直通式迷宫密封性能的影响

    张雨;张开林;姚远;王晓鹏;

    针对影响高速列车齿轮箱轴向双边直通式迷宫密封性能的空腔参数如宽度与深度,利用FLUENT软件仿真计算迷宫密封的内部流场与泄漏量,分析迷宫密封矩形空腔的最佳深宽比,研究不同压比、节流间隙宽度对最佳深宽比的影响规律。研究结果表明:迷宫密封的泄漏量随着空腔宽度的增大而减小;双边直通式迷宫密封的矩形空腔最佳深宽比为0.3,最佳深宽比与压差和节流间隙宽度无关。当压差过大或者节流间隙宽度过小,最佳深宽比对提高密封性能的作用不明显。

    2016年12期 No.310 157-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 924K]
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  • 安装工况对NiTi合金垫片螺栓法兰连接接头密封性能的影响

    唐烨;陆晓峰;程可;

    NiTi合金具有优异的形状记忆效应和超弹性效应,是制备新一代金属密封垫片的理想材料。采用有限元分析软件ABAQUS研究了安装工况对法兰密封连接接头密封性能的影响,并将计算结果和20#钢金属垫片作对比。结果表明:与仅考虑NiTi合金超弹性效应相比,考虑NiTi合金形状记忆效应,可使垫片接触应力提高17.4%;在介质内压、端部载荷作用下,NiTi合金垫片接触应力降低了5%,20#钢金属垫片降低了9%。说明NiTi合金作为密封垫片,在Ms温度下安装,Af温度以上使用的条件下,其密封性能要优于20#钢垫片,可有效的提高法兰螺栓连接接头的密封性能。

    2016年12期 No.310 161-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 836K]
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  • 注塑机双曲肘合模机构的多目标优化研究

    齐佩;汤勃;孔建益;王兴东;

    分析了五点斜排注塑机双曲肘合模机构的运动特性和力学特性,建立了合模机构的多目标优化数学模型。在综合考虑合模机构总长、行程比和力的放大比之间的关系的基础上,运用MATLAB优化工具箱中不同的优化函数对比研究了以不同目标组合为对象的优化结果。运用ADAMS建立了合模机构的参数化模型,并在ADAMS中对各种不同的优化方案进行对比仿真分析。结果表明,优化后的合模机构行程比增加、力的放大比增大且结构更加紧凑,为合模机构的设计提供了积极的理论依据。

    2016年12期 No.310 165-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 570K]
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  • 冷却循环水节能实验装置仿真分析

    杨滨;赵周礼;宋锦春;黄裘俊;

    冷却塔在工业中占有极其重要的地位,被广泛应用于钢厂、电厂等大中型企业,冷却塔的冷却能力直接影响着整个工业循环水系统的工作性能。随着钢铁厂、电厂等中大型企业对于冷却循环水系统的运用越来越普遍,冷却塔在整个系统中的能源消耗也不容忽视。冷却循环水节能实验装置能够直观的模拟冷却塔的工作能力。使用Fluent对其仿真,可以进一步快速地确定其工作参数,工作能力范围以及工作方式。并得到循环水可下降温度范围。便于生产实习参考。

    2016年12期 No.310 169-171+176页 [查看摘要][在线阅读][下载 488K]
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  • 刮板输送机中部槽运输效率及其运输过程中的应力和变形分析

    蔡柳;王学文;李博;杨兆建;

    为研究刮板链速度、煤颗粒与中部槽之间的静摩擦系数、煤颗粒粒度以及铺设倾角等因素对刮板输送机运输效率的影响规律以及运输过程中中部槽的应力与变形特性,采用离散元软件EDEM与有限元软件ANSYS WORKBENCH相耦合的方法对刮板输送机运输煤散料的过程进行了模拟仿真,结果表明:链速和煤颗粒与中部槽之间的静摩擦系数对运输效率的影响较为显著,而煤颗粒粒度和铺设倾角的影响效果要小得多;由煤散料对中部槽的摩擦和冲击作用造成的应力较大的位置主要集中在中部槽与煤散料直接接触和受到冲击的地方,以及形状变化较大的地方,最大应力远小于中部槽材料的屈服强度。因此在进行结构设计时,应该保证中部槽接触煤散料部位的耐磨性和强度,并且为降低应力集中,应在中部槽形状变化较大的地方进行圆角设计。而最大变形量主要发生在E形槽帮上端的边缘处以及中板的中部,也在允许的范围之内。研究结果可以为刮板输送机的结构优化设计和正确使用提供参考。

    2016年12期 No.310 172-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 701K]
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  • 一种大尺寸环形薄壁零件激光刻型新方法

    滕志强;李明;王辉;

    在航空装备轻量化要求下,对于机匣类大尺寸环形薄壁零件,提出了一种激光刻型的新方法来减重。利用五轴直角坐标实验装置,配合CO_2激光器在三维筒形薄壁零件上做刻型加工,并开发出图形精密分割和在线拼接软件,解决了大尺寸复杂薄壁构建表面刻型存在的易变现、精度低以及刻型减重比低的技术难题。结果表明:所提出的激光刻型新方法能够较好的满足大型环形薄壁零件精确、高效刻型的要求,对提升我国航空发动机和飞机性能具有重要的意义。

    2016年12期 No.310 177-179+183页 [查看摘要][在线阅读][下载 683K]
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  • 产品装配工艺虚拟规划系统研究

    胡福文;陈成坤;刘宴诚;李立;

    装配是决定产品制造质量的最终环节,是复杂产品结构设计和工艺规划的关键内容。基于虚拟现实的产品装配智能规划技术,被认为是支撑智能制造的关键使能技术之一。首先在虚拟现实环境中,研究了基于材质、表面纹理、三维模型等多信息融合的多视图模型表示方法。然后以减速器为对象,应用Virtools引擎,基于装配约束驱动开发了一套产品装配智能规划原型系统,基本实现了装配序列规划、装配路径规划、人机工程模拟、装配干涉检验、装配优化报告生成等过程的自动化和智能化。重点解决了虚拟装配智能引导、装配路径自动规划、多视图模型表示等关键技术难点。

    2016年12期 No.310 180-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 472K]
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数字化设计与制造

  • 3d打印技术对机械制造业产生的影响

    夏端武;薛小凤;

    在经济综合化、现代化、全球化大背景下,使得机械制造业迎来了新的发展空间,同时,也面临巨大挑战。为迎合激烈的竞争,强化自动化发展十分必要。而3d打印正是科技发展的一种。3d打印主要通过软件设计程序,依托数字化工具,经由互联网技术实现共享与传递,借助本地化生产方式完成生产制造,以此来缩减成本、控制污染,迎合个性化需求。站在我国制造业的层面而言,3d打印好比一把双刃剑,不仅带来全新的机遇,而且面临巨大挑战。这里将围绕3d打印展开详细探讨,希望可为机械制造与自动化带来一定的促进作用。

    2016年12期 No.310 184-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 246K]
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  • 基于可能性的汽车驱动桥壳设计优化

    孟欣佳;敬石开;刘继红;陈建江;

    针对汽车驱动桥壳的轻量化问题,考虑汽车驱动桥壳的设计、制造和使用过程中存在着多种不确定性,以板簧座附近的结构形状为参考建立优化目标函数;在最大垂向力、最大牵引力、最大制动力和最大侧向力的工况下,以应力—强度干涉理论为基础,建立了随机模糊混合不确定性下的可能性约束模型;基于可能性的设计优化流程,并采用ANSYS和MATLAB软件相结合的方式对驱动桥壳进行了优化分析,同时将基于可能性的优化结果与确定性和随机不确定性下的优化结果进行了对比分析。优化结果表明,考虑不确定时得到的设计方案相比于确定性优化的方案更加可靠性。

    2016年12期 No.310 187-189+193页 [查看摘要][在线阅读][下载 344K]
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  • 基于AMESim发动机冷却系统的参数匹配仿真分析

    张秉坤;赵津;马秀勤;郑明强;

    应用AMESim软件建立了某排量为1.5L的发动机冷却系统的一维仿真模型,利用该模型进行发动机冷却系统各工况点冷却性能的计算,分析了该冷却系统在不同工况下的冷却能力。研究发现,在高温长时间爬坡的工况下,发动机冷却系统的冷却能力难以满足散热要求,易引起发动机出现"开锅"现象。通过对冷却系统的零部件参数进行重新匹配,提出了对原有冷却系统中节温器、风扇的相关参数进行重新匹配的解决方案,并验证了该方案的有效性,研究结果为整车厂和配套厂对冷却系统零部件的选型和开发提供了参考。

    2016年12期 No.310 190-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 542K]
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  • 一种阀用永磁组件定位器结构与有限元分析

    高蕾娜;张跃华;唐茂;曾俊松;

    提出一种阀用永磁组件定位器,该定位器可换装在电磁阀上,取代电磁阀使阀芯保持在极限位置,而此时电磁阀不需通电,从而实现节能。永磁组件由永磁铁、内外导磁环和内外隔磁环组成,永磁铁可采用加工制造成本较低的轴向磁化方式,配合内外隔磁环及导磁环,实现磁化方向转为径向。针对一个具体型号的电磁阀设计永磁组件定位器,通过电磁场有限元分析工具Ansoft Maxwell进行二维静磁场分析,得到运动范围内的力与行程数据,结果表明该定位器满足电磁阀磁力保持要求。

    2016年12期 No.310 194-196页 [查看摘要][在线阅读][下载 338K]
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  • 风载荷下巡检机器人姿态检测与作业优化

    洪展;吴功平;王伟;胡鹏;

    为克服巡检机器人高空作业过程中易受风载荷影响而导致作业失败的难题,提出了一种基于横向摆动姿态检测的机器人作业控制算法。针对双悬臂对称布置的巡检机器人构型,对其受风载荷影响进行了分析,揭示了横向摆动原因及规律;设计了一组倾角测量单元,结合机器人实际中的摆动状况,提出了一种依据固定时间段内摆角值异号次数进行正弦拟合来计算摆动周期与频率的方法;最后依据摆动姿态优化机器人作业规划。在模拟线路和实际线路上进行大量实验,结果表明该算法提高了机器人行驶的安全性以及巡检的有效性,能够满足机器人自主运行与巡检要求。

    2016年12期 No.310 197-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 834K]
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  • 基于数值模拟的某车型汽车消声器设计

    靳龙;李玉奇;

    以某款汽车为载体,研究汽车排气消声器的正向设计。结合发动机一维流体模型以及功率、排气流量、排量等输入信息,进行消声器结构设计,通过数值模拟和试验测试,分析排气消声系统的尾管噪声、背压情况。根据分析结果进行方案设计及优化,并对此进行试验验证,试验测试数据表明消声器最终方案的噪声、背压等性能参数满足设计要求。解决了传统试验方法开发周期长、成本高,且难以找到最优方案的问题。数值模拟分析为消声器的设计及研究提供了新途径,提高了开发效率,节约开发成本。

    2016年12期 No.310 201-204+208页 [查看摘要][在线阅读][下载 1881K]
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  • 空间矩定位齿轮齿距视觉检测

    师平;张丽鹏;

    针对齿轮的精度测量问题,采用基于机器视觉的非接触检测方法,运用MATLAB软件中图像处理模块,实现了对圆柱齿轮齿距的测量。通过对图像的预处理,在运用Canny算子提取齿轮边缘的基础上,用空间矩边缘检测法,计算出一维阶跃边缘的前三阶空间矩,得出实际模型中边缘位置,提取出齿轮亚像素边缘。对比了两种齿轮中心定位方法,完成了对齿轮中心的精确定位。通过构造虚拟圆,获取分度圆上齿轮齿距。所提出的基于机器视觉的齿轮齿距检测方法具有很好的应用前景。

    2016年12期 No.310 205-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 411K]
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  • 新型曲面叶轮倒伞型曝气机的充氧性能试验研究

    邢普;邓志雄;许瑛;官勇;

    氧化沟是污水处理技术中相对经济有效的沟渠形活性污泥法工艺,保证氧化沟工艺反应效率的关键设备是倒伞型表面曝气机。表面曝气机在曝气的过程中起到推流、搅拌、以及充氧等作用。试验通过测试新型曲面叶片倒伞型表面曝气机的动力效率值来研究新型曝气机的充氧性能随着曲面叶轮转速及叶轮浸没深度改变时的变化规律。结果表明:在叶轮转速为37.5rpm且叶轮浸没深度为41.25mm时,新型曝气设备的充氧性能优越,动力效率达到最佳值。当叶轮的转速超过62.5rpm或低于25rpm且叶轮的浸没深度浅于15mm或深于60mm时,新型曝气机的动力效率很差,充氧性能不佳。

    2016年12期 No.310 209-211页 [查看摘要][在线阅读][下载 475K]
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  • SL50型数控车床主轴回转精度的可靠度研究

    张丽萍;李业农;周开俊;

    通过以SL50型数控车床的主轴组件为例,深入分析了产生主轴回转误差运动的原因,提出该数控车床主轴轴承的预紧力界定范围。对该数控车床主轴轴承磨损情况做了可靠性统计分析,建立了主轴回转精度寿命的可靠度模型,主轴轴承磨损量与其工作小时数几乎成线性关系。在该数控车床工作15000小时和20000小时后,分别检测了主轴径向跳动的误差、主轴轴向窜动误差和卡盘端面跳动误差,对主轴回转精度的下降情况做了统计分析,并进行了回转精度可靠度计算。

    2016年12期 No.310 212-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 285K]
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  • 基于ADAMS矿用自卸车液压举升系统优化设计

    王新琴;

    矿用自卸车的主要实现短距离内散料的运送,举升系统的性能好坏,将直接影响整车的工作效率。基于某款矿用自卸车举升液压系统的结构和工作原理,该系统采用后置直顶式多级伸缩举升油缸,在ADAMS/View中建立举升油缸的仿真模型,在ADAMS/Hydraulics中建立液压系统模型,将二者联合起来实现机械机构与液压控制之间的耦合,搭建整个液压举升系统的分析模型。引入"倾卸线",建立平装满载举升工况仿真模型。以最大举升力和举升缸最大长度为目标函数进行优化设计,考虑6个约束条件对举升液压系统进行优化设计,并在将优化结果在实车进行测试。分析结果可知:整个举升回落工作过程中,举升油缸无杆腔内出现的油压峰值个数与系统举升缸的级数n之间存在一定线性关系,即为2n+1个;发动机转速越高,举升系统内的油压冲击也就越大,冲击大小由油缸的结构特征决定;试验结果表明举升过程共用了47.2s,举升泵总排量为148.51ml/r,举升过程中无杆腔内油压一直未超过2MPa;试验结果与仿真分析结果一致,为此类车辆液压举升系统设计提供参考。

    2016年12期 No.310 215-220页 [查看摘要][在线阅读][下载 1010K]
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  • 基于传递矩阵法车用抗性消声器结构优化设计

    王瑞星;闫凤;程慧娟;

    专用汽车的发动机功率大、排气流量大、排气温度高等特点,因此,抗性消声器成为降低排气噪声的重要装置,采用传递矩阵分析法对抗性消声器性能进行频域分析。针对多腔体、具有并联结构的复杂抗性消声器各参数对传递损失的影响,使用传递矩阵分析法对其结构进行优化设计。利用声学运动方程、连续性方程及四子参数法推导其传递矩阵,获得传递损失曲线。为提高消声器的效率,应用Matlab将基本消声单元进行模块化设计,搭建消声器实验台,对比实验分析和理论计算消声器的传递损失。结果可知:使用传递矩阵分析法所建模型能达到较高的预测精度;中间腔容积的变化对消声器消声性能有较大影响;通过调节隔板位置获得消声器内部各腔最佳容积,此时的消声量达到11d B,满足实际要求。

    2016年12期 No.310 221-226页 [查看摘要][在线阅读][下载 1287K]
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  • 基于Sobol序列的装配公差分析

    衡德正;陈伟;胡轶敏;金隼;

    传统的Monte Carlo法在进行装配公差分析时,为了达到必要的计算精度,需要大量的样本,对于日益复杂的机械产品而言,其越来越难以满足研发周期短、精度要求高、计算迭代量大的特点。针对这个问题,本文引入Sobol序列代替Monte Carlo法中的伪随机数序列,并将其融入到产品的公差分析模型。在理论分析的基础上,以某单向离合器为例,验证该方法的有效性及优越性。

    2016年12期 No.310 227-230页 [查看摘要][在线阅读][下载 783K]
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  • 加螺旋筋的薄壁圆筒轴压屈曲分析及优化

    张帅;王宁;樊耀耀;陈占春;

    管道外壁加螺旋筋是提高管材结构强度,节约材料用量,减轻管材整体重量的主要方法。利用ansys workbench软件模拟该螺旋筋焊管在受到轴向载荷作用时的屈曲变形,分析各参数对管壳稳定性的影响,对各参数进行优化。结果表明,螺旋筋的螺距和壁厚是影响稳定性的主要参数,对一个模型的螺距、壁厚和临界失稳载荷三者的参数进行优化,得出螺距和壁厚的最佳组合。

    2016年12期 No.310 231-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 422K]
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  • 运动环境响应对人的简单反应时的影响研究

    常宗瑜;韩苗苗;袁蓉;王吉亮;

    人们在工作生活中常常处于振动环境条件下,不同的振动对人的生理、心理等会有不同程度的影响。对视觉目标水平振动对人的简单反应时的影响进行研究。文中采用人体反应时测试软件,通过构建视觉目标与人眼的相对振动环境,测试不同振动条件下人的视觉反应时,分析了简单反应时同振幅和频率等参数的关系,拟合出频率—反应时间、振幅—反应时间的函数关系。结果表明:振幅的增加会导致反应时间的增加;从振动频率看,在低频率范围反应时间随频率增加而增加,在高频范围内反应时间随频率的增加变化不大。的工作为振动环境下人机界面和工作空间的设计提供了依据。

    2016年12期 No.310 234-236+241页 [查看摘要][在线阅读][下载 824K]
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  • 全自动装配体参数化设计系统研究

    曾翠华;刘彤;李丹;

    当前的装配体参数化设计均实现了零部件模板建库和虚拟装配,未发现有详细介绍开发全自动3D装配体参数化设计原型系统的理论和案例。针对该问题,提出了全自动3D装配体参数化设计原型系统的总体结构,分别对参数化零部件库、装配体与零部件数据关联、装配体动态链接库接口程序等关键技术开展了理论研究,给出了所开发的模具原型系统实例。该原型系统能在任意装配模式下实现全自动参数化生成零件和装配体,提升了系统柔性,可实现复杂装配体产品的系列化设计,大大缩短产品研发周期。

    2016年12期 No.310 237-241页 [查看摘要][在线阅读][下载 368K]
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  • 基于非局部均值的带钢表面图像去噪

    童思维;汤勃;孔建益;王兴东;

    为了在去除图像噪声的同时更好地保留图像的细节信息,现利用非局部均值图像去噪方法,通过高斯加权欧式距离来衡量图像块之间的相似性,并对相似窗、搜索窗、滤波参数进行有效的选取,从而在有效去除图像中的噪声的同时更好的保存了图像的纹理和边缘等细节信息。通过主观评价与客观评价两种方法对该方法的去噪效果做出评价。实验结果表明,基于非局部均值的图像去噪方法相较于传统的图像去噪方法不仅能有效的提高信噪比,而且也更好的保留了图像的边缘和纹理等细节信息。

    2016年12期 No.310 242-244+248页 [查看摘要][在线阅读][下载 1259K]
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  • 一种新型同步阀的设计与分析

    许永辉;姚平喜;

    以薄壁小孔的流量特性为理论基础,设计并分析了一种新型同步阀。利用轴向缝隙式可变节流口直接调节同步阀流量,解决了传统同步阀的原理性分流精度误差,减小了阀的压力损失。对新型同步阀的结构和工作原理进行介绍,并通过MATLAB计算和AMESim仿真分析,证明该阀的同步精度不存在理论性误差,主要影响因素是液压基础件的精度;该阀在负载压差为30MPa时的同步误差小于0.3%,整体压力损失为(0.3~0.4)MPa,整体性能能满足现有工况的要求。

    2016年12期 No.310 245-248页 [查看摘要][在线阅读][下载 973K]
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模具

  • 螺杆泵挤出机挤出压力测控系统设计及验证

    乐发达;张家梁;杨建国;吕士银;

    为了提高负极片自动化生产线涂膏工序中螺杆泵挤出机挤出锌膏的质量精度,设计了挤出机锌膏挤出过程压力闭环测控系统。介绍了测控系统组成结构及原理。以工控机、USB数据采集卡、微型压力传感器、电气比例阀等其他硬件搭建了测控系统的硬件平台,编写了基于LabVIEW的测控系统软件,并详细介绍了其运行流程、控制算法原理以及前面板组成模块。该测控系统已在自动化生产线上进行了工程实验,实验结果表明系统运行稳定可靠、闭环控制效果良好,具有良好的应用前景及推广价值。

    2016年12期 No.310 249-251+256页 [查看摘要][在线阅读][下载 544K]
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  • 基于分形理论的结合面刚度建模研究

    阮晓光;邰雪峰;李玲;蔡安江;

    机械零部件中的结合面刚度影响整体结构的动态特性,刚度模型是否准确是影响整体结构动力学模型的关键因素之一。将结合面假设为刚性光滑平面与粗糙平面之间的接触,基于Weierstrass-Mandelbrot函数建立结合面三维实体模型,并进行有限元静力学分析,获得外加载荷与结合面变形之间的函数表达式,利用微分关系建立结合面法向与切向刚度与外加载荷呈现K=m Pn的指数关系。通过对已有研究成果对比,验证了所建刚度模型的正确性,并获得重要结论:结合面法向刚度和切向刚度有着相同的变化趋势,即随着法向载荷的增大,法向与切向刚度随之增大;系数m随着分形维数D的增加而递增,而系数n却随之减小。

    2016年12期 No.310 252-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 1320K]
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  • 滑石粉(Talc)填充聚丙烯复合材料收缩率的研究

    杨波;孙玲;

    介绍了滑石粉在塑料改性中的应用以及滑石粉的加入对塑料性能的影响;通过分析塑件成型收缩机理、原因,从材料特性、模具结构、注塑工艺条件三个方面来阐述对塑料成型收缩率的影响因素。最后,将不同用量滑石粉(Talc)添加到聚丙烯(PP)中,结合CAE模拟技术,研究了滑石粉(Talc)对聚丙烯复合材料收缩率的变化规律。研究表明:随着滑石粉的质量分数越来越大,制品收缩率降低,最佳配比为25%,收缩率为2.1036%,低于未添加滑石粉的3.3871%。滑石粉填充改性PP有利于提高产品品质。

    2016年12期 No.310 257-259页 [查看摘要][在线阅读][下载 225K]
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管理

  • 小批量定制生产模式计算机辅助PFMEA技术的实现

    刘卫东;胡坤;康密军;万莹;

    阐述了由基于工艺过程要素模型的潜在工艺失效模式的识别方法和基于模糊区间数的广义Hausdorff距离的失效模式风险评估方法所构成小批量定制生产模式的PFMEA技术。将该技术与管理信息系统相结合,形成小批量定制生产的计算机辅助PFMEA技术。根据应用企业的飞机装配过程和工艺管理实际,以Oracle为底层数据库,采用B/S模式开发了PFMEA技术管理信息系统,实现了PFMEA技术应用的信息化。系统的应用既保证了PFMEA技术应用的规范性,也提升了工艺设计缺陷预防和控制的有效性和效率。

    2016年12期 No.310 260-262+266页 [查看摘要][在线阅读][下载 473K]
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  • 柴油机使用过程绿色度评价方法研究

    何文运;张俊红;

    以国内某50装载机用柴油机为研究对象,综合考虑环境、技术、经济三方面,构建柴油机使用阶段的绿色度评价指标体系。在清单分析数据的基础上,基于生态指标法选取人类健康损伤、生态系统破坏和资源能源消耗3个终点破坏模型评价环境友好性,结合层次分析方法和模糊综合评价法评价技术性。考虑标准法规等限定性指标,建立了具有一次性递阶检验机制的柴油机使用过程绿色度的综合评价模型,并进行了实例分析,为柴油机绿色设计和环境影响的初步分析提供了可借鉴的方法。

    2016年12期 No.310 263-266页 [查看摘要][在线阅读][下载 381K]
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综述

  • 半移动式双齿辊破碎站的类型及应用分析

    陈希红;

    大型露天矿区开采工艺面一般为有台阶式和无台阶式,根据矿区地形条件和破碎系统方案来确定矿山设备的土建方案,大型矿山设备的土建量大,土建方案的合理性直接影响开采成本。又综合考虑运输距离成本,要求部分矿山设备具备可移动的要求,需重复土建施工,基础土建施工是露天矿用户关注的重点之一。以半移动式双齿辊破碎站为研究对象,结合露天煤矿破碎站应用现场考察情况,分析研究了三种类型的半移动式双齿辊破碎站的土建方案、结构特点及应用场合,目的是在满足破碎站的生产能力前提下,最大限度减少用户基础建筑土建量,为用户选择适合的破碎站类型提供参考。

    2016年12期 No.310 267-269页 [查看摘要][在线阅读][下载 854K]
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  • 论数控机床设计共性需求与个性需求研究

    刘涛;

    以人的需求设计将会是机床设计的一个重要设计原则。这将对我国机床行业开发新产品、提高工作效率以及提高产品的审美价值等都有重要意。对数控机床的共性需求与个性需求研究进行了分析,阐述了共性需求与个性需求在数控机床设计中的重要性,从数控机床的共性需求与个性需求的分析、共性需求与个性需求的关系,进行心理及形态的分析,使数控机床、操作者与环境相互和谐,在保证功能的基础上,设计具有合理人的需求的机床设备,以达到改善数控机床操作者劳动条件,构建安全、健康、舒适、高效的操作环境的目的。从而使人机效能得到充分的发挥,提高系统效率,使产品的市场竞争力得到大幅度提升,为企业带来更大的经济效益。

    2016年12期 No.310 270-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 104K]
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