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  • 第15届中国郑州工业装备博览会

    <正>2019/6/4~6郑州国际会展中心(全馆)Zhengzhou International Convention and Exhibition Center中西部工业旗舰大展中部装备制造领域首个UFI认证展会增设智能工厂、机器人和智能装备、内部物流等主题展区,提供智能制造整体解决方案展会辐射力和影响力逐步覆盖中西部9省区,一站式对接30+行业核心买家

    2019年01期 No.335 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 2198K]
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  • 沈阳智勤机器人系统工程有限公司

    <正>沈阳智勤机器人系统工程有限公司于2016年10月成立,是一家专业的数字化智能机器人系统集成商。公司以"专注技术,用心服务"为核心价值理念,致力于为用户提供专业、系统的全套设备解决方案,公司核心技术骨干均具有丰富的机器人系统开发应用经验。目前公司已进入10多个行业领域,产品覆盖领域遍及汽车、家电、工业、建材等行业,为海尔、格力、新松、美的等国内知名企业提供了优质的产

    2019年01期 No.335 273页 [查看摘要][在线阅读][下载 3967K]
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  • 2019年度《机械设计与制造》征订活动全面启动…

    <正>尊敬的广大读者:2019年度《机械设计与制造》杂志征订工作已经开始,为了更好地开展这项工作,现将具体征订事宜说明如下:本刊为大16开月刊,全年12期,定价为35元/期,420元/年。面对企事业单位、各大院校和个人每个月均可接受订阅。订阅通道:电话咨询订阅。订阅专线204-86899120

    2019年01期 No.335 274页 [查看摘要][在线阅读][下载 2848K]
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理论与方法研究

  • 集中载荷假设下三片变截面簧刚度分析

    徐劲力;陈端滢;严婷;肖光育;

    采用集中载荷假设,利用单位载荷法模型建立3片变截面钢板弹簧变形与力学传递模型,并依据主片分析法推导出主簧与合成簧刚度计算公式。利用变截面簧样件截面参数,计算样件主簧与合成簧理论刚度结果;在ANSYS Workbench中建立变截面簧样件有限元模型,分析变截面簧在加载过程中的变形-载荷情况与主簧、合成簧刚度;进行变截面簧样件静刚度实验,获得样件钢板弹簧在实际加载卸载过程中变形-载荷情况与实际主簧与合成簧刚度。对比分析理论计算刚度、ANSYS Workbench有限元计算刚度与实验刚度,三者偏差不超过5%,证明集中载荷假设下的3片簧变形与力学传递模型正确。

    2019年01期 No.335 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 561K]
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  • Fuzzy-PID的防冻液喷洒装置喷头稳定性研究

    苏海亮;牛志刚;

    车载移动式防冻液喷洒装置在喷洒过程中,复合的喷洒动作对其末端件喷头的稳定性有较大影响。为改善喷头的稳定,设计了Fuzzy-PID控制器,并以Fuzzy-PID为控制策略进行了ADAMS/MATLAB的联合仿真分析。用喷头在竖直方向上的振动位移来衡量喷头的稳定性。将喷头在竖直方向上的振动位移偏差和位移偏差变化率作为输入,通过模糊控制器输出后在线调整PID控制器的三个参数KP、KI、KD,使喷头能适应复杂多变的工况条件。仿真结果表明,Fuzzy-PID控制器能明显地改善喷头的稳定性,与传统PID控制器相比,控制品质更高。最后通过试验验证了仿真方法的可行性。

    2019年01期 No.335 5-7+12页 [查看摘要][在线阅读][下载 862K]
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  • 齿轮传动系统碰撞振动特性研究

    代东昌;周建星;张建杰;孙文磊;

    针对在高速轻载条件下,齿轮传动系统出现的碰撞振动现象。以直齿轮传动系统为研究对象,结合Hertz接触理论,构建了系统碰撞振动分析模型。在轻载条件下,就不同转速及负载对齿轮副碰撞振动的影响进行了分析。研究发现载荷较小时轮齿间产生碰撞振动现象,啮合力频谱出现1/3次谐波,此时表现出极强的非线性,随转速的增加,碰撞力幅值逐渐增大,脱啮时间逐渐减小;随负载逐渐增加齿面依次经历了双侧碰撞,单侧碰撞以及正常啮合三个阶段,当负载达到碰撞振动门槛值时,齿轮副开始正常啮合。该研究成果为齿轮系统的减振降噪提供了理论依据。

    2019年01期 No.335 8-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1143K]
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  • 金刚石圆柱铣刀铣削花岗岩的铣削力研究

    赵民;徐博文;贾乾忠;

    铣削力是评价机床功率、金刚石刀具切削性能和使用寿命的关键因素。金刚石圆柱铣刀铣削花岗岩时,选用不同的进给速度f、切削深度a_p和主轴转速n等加工参数,所产生的切削力也各不相同。铣削力测量装置是由数控立式铣床、金刚石圆柱铣刀、压电测力仪、电荷放大器、A/D转换板、计算机等一系列仪器组成。通过依次改变加工参数,从而获得铣削力试验数据,进而设计正交试验,采用极差分析法分析三因素对铣削力影响的主次关系,为优化加工工艺参数、提高刀具使用寿命和充分发挥刀具的切削性能提供良好的理论依据。

    2019年01期 No.335 13-15+19页 [查看摘要][在线阅读][下载 620K]
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  • 负游隙对轮毂轴承摩擦力矩的影响研究

    莫易敏;何超;高勇;姚亮;

    通过大量研究发现,汽车轮毂轴承单元的负游隙对其摩擦力矩存在较大的影响。为了明确轮毂轴承负游隙对其摩擦力矩的具体影响,研究了汽车轮毂轴承摩擦力矩的计算方法,以某型号轮毂轴承为例,建立了轮毂轴承负游隙的接触理论模型,分析表明负游隙对钢球与内外圈滚道的接触载荷存在影响。设计了相关试验进一步探究负游隙对轮毂轴承摩擦力矩的关系,试验表明,负游隙对轮毂轴承的摩擦力矩存在较明显的影响,摩擦力矩的平均差值达到了0.2Nm,且随着负游隙绝对值的减小,摩擦力矩呈减小的趋势,这一结论可以为提升轮毂轴承的效率提供参考依据。

    2019年01期 No.335 16-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 522K]
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  • 高压输电线路救援机器人结构设计与分析

    闫寒;吴功平;曹琪;杨松;

    针对现有高压输电线路巡检机器人技术尚不成熟,及当巡检机器人在地线上出现故障时需人工上线拖回所存在的弊端,提出一种单档段救援作业机器人。分析了高压输电线路单档段救援机器人的作业环境与救援任务,设计了救援机器人的总体结构形式和各总成的具体结构,并对所设计的结构进行了三维建模仿真。对救援末端夹爪做了力学特性分析,得到夹爪应力云图,验证了设计的合理性。对救援夹爪做了模态分析计算,得到救援夹爪的单元密度分布云图,并在此基础上对夹爪做了拓扑优化,得到优化后的模型。开发出样机且在松长甲线上试验运行成功,验证了设计的实用型与合理性。

    2019年01期 No.335 20-23+28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1104K]
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  • 考虑轮胎侧偏刚度的汽车转向理想线研究

    张君;陈荣中;廖林清;

    建立了前、后驱汽车低速转向时的受力模型,用解析法列出其方程并求解,同时得到了受力模型中各力的影响因素和变化趋势;分析了刚性轮胎和弹性轮胎在侧偏力作用下的侧偏现象;定义了汽车转向前点和汽车转向理想线,提出了一种求取转向理想线的方法,分别用给定预偏角和侧偏角以及侧偏后前点距后轴距离两种的关系来判断此方法的正确性,结果证明此方法能很好地求得转向理想线;修正了考虑侧偏刚度后的阿克曼转向原理并分析了修正阿克曼转向原理的影响因素。

    2019年01期 No.335 24-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 513K]
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  • 高强度曲轴静态特性仿真与试验研究

    李晓晓;王忠;殷文元;

    采用ANSYS有限元软件,建立了480柴油机整体和单拐曲轴的静态特性分析模型,针对不同的约束条件,对两种模型的弯曲疲劳强度进行计算,指出了两种模型下的应力集中区域以及应力分布和变形情况;两种模型应力值均未超出曲轴的许用应力。通过曲轴弯曲疲劳强度试验,对480柴油机单拐曲轴进行了弯曲疲劳试验,测量了弯矩随循环基数的变化情况。结果表明,采用整体和单拐曲轴的静态特性分析模型,应力集中比较危险的区域出现在主轴颈、连杆轴颈与曲柄臂的过渡圆角区域;整体较于单拐模型可以更全面、真实反映曲轴各拐的静态特性。

    2019年01期 No.335 29-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1128K]
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  • 磨头齿轮系统振动及噪音的数值分析

    黄小可;原思聪;刘畅;郭佳林;

    针对弯管件自动抛光生产线中磨头高速旋转时出现的噪音及振动问题,提出一种新型的齿轮动力学模型,利用Newmark数值分析法得出噪音的主要根源是齿轮副的传动误差,传动误差引起齿轮副之间发生相对位移从而改变了齿轮啮合力,改变的力使得磨头齿轮系统产生振动和噪音.根据齿轮副的Kahraman法则列出了十二个自由度的动力学方程组并且求解出了微分方程组的数值结果,最后给出了磨头在高速运转条件下的动态响应数值结果,为磨头的改进提供了理论基础。

    2019年01期 No.335 33-35+39页 [查看摘要][在线阅读][下载 453K]
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  • 基于组合模型的滚动轴承故障预测研究

    颉潭成;张凯;马君达;徐彦伟;

    针对轴承故障预测可使用的样本数据少、特征参数信息贫乏且呈现非线性、不确定性等特点,提出一种基于改进灰色GM(1,1)和遗传算法优化的BP神经网络的组合预测模型。首先,根据各单一模型在当前时段的预测误差,通过最小二乘法确定出在未来时段中两种单一模型的权重,然后将预测结果进行加权求和,得到最终的组合模型预测值。该模型既能实现灰色GM(1,1)模型处理小样本的轴承振动数据预测的目标,也能发挥BP神经网络解决非线性拟合问题的优势。最后,将组合模型与各单一模型进行实例数据分析,结果表明组合模型的预测精度为96.63%,比上述子模型的预测结果分别提高了7.84%和6.13%。

    2019年01期 No.335 36-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 246K]
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  • 串联双腔起落架缓冲器等效刚度阻尼特性分析

    崔璐;魏小辉;丁勇为;黎永平;

    以某带内外节流阀的串联双腔缓冲器为研究对象,将其简化为两级弹簧阻尼串联组成的振动系统,利用一种等效线性化方法,分析了缓冲器在多种频率下的缓冲器等效刚度和当量阻尼分析值,并与试验数据进行对比,相对误差在15%以内,结果吻合良好,验证了所建动力学模型的正确性。分析表明,缓冲器等效刚度和阻尼随静态压缩量呈现严重的非线性,高压腔开始工作阶段,在相同外激励频率情况下缓冲器等效刚度、阻尼出现峰值,随后有较大幅度下降,其等效刚度峰值可达到742854N/m,等效阻尼峰值可达到39580N·s/m。缓冲器等效刚度阻尼在同等静位移情况下随外激励频率的增加而减小。

    2019年01期 No.335 40-42+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 589K]
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  • 磁致伸缩换能器位移输出仿真实验分析

    汪建新;晋康;常云龙;阚小美;

    利用有限元分析软件ATILA对磁致伸缩换能器内四组边界条件下的T-D材料棒进行了线圈激励下的位移输出分析,得到了ΔE和阶跃效应及两者共同作用时对磁致伸缩换能器辐射板端面纵向振动位移输出的影响。发现了线圈激励频率位于T-D材料棒一阶纵向振动固有频率附近时对辐射板端面纵向振动幅值的放大作用。选择了一组T-D材料棒边界条件进行了实验验证,发现了由于T-D材料棒温度升高而使其输出性能降低的现象。为磁致伸缩换能器在期望频率范围内获得理想输出性能提供了较为准确的依据。

    2019年01期 No.335 43-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 416K]
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  • 压电悬臂梁水平布置式直线送料器设计与实验

    田晓超;杨志刚;王锐;杨树臣;

    设计了一种压电悬臂梁水平布置式直线送料器,相比于传统的压电直线送料器,纵向高度可满足特殊空间要求,同时根据输送距离长短,灵活设定安装位置及所需压电振子的数量;首先对系统结构进行了设计以及工作原理的说明,然后对系统进行了动力学分析,得出系统振动振幅与位移放大倍数的表达式;最后制作了样机对其进行了实验测试,测试结果表明,系统有效工作频率在(115~125)Hz之间,工作在共振频率120Hz条件下性能最好,输送速度可达到144mm/s。在狭小空间内物料输送领域具有广阔应用前景。

    2019年01期 No.335 47-49+54页 [查看摘要][在线阅读][下载 578K]
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  • 螺栓连接结合部薄层单元参数优化辨识

    孙志勇;孙伟;孙清超;黄伟强;

    薄层单元可有效地表征螺栓连接结合部,但要进行动力学分析及优化必须辨识出薄层单元参数。为此,在建立薄层单元参数与结合部动态特性关系的基础上,提出一种准确、高效辨识薄层单元参数的方法。通过分析薄层单元的刚度矩阵及本构方程,确定待辨识参数;采用拉丁超立方抽样方法选取参数样本,结合试验与有限元计算的模态参数建立目标函数,用响应面模型表征薄层单元参数与目标函数的关系,并评价模型精度;采用遗传算法在响应面模型基础上实现参数优化辨识。分别辨识均一材料和考虑结合面应力分布差异化材料的薄层单元参数,参数优化辨识后,试件的试验与有限元计算固有频率误差均不超过4%,证明了该辨识方法的有效性。

    2019年01期 No.335 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 947K]
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先进制造技术

  • 某航空发动机导流盘残余变形分析

    邓晓涛;皮滋滋;张志佾;邓以泰;

    首先用ANSYS软件对试样的力学性能曲线进行了弹塑性分析以验证分析方法,结果表明工程应力应变曲线仅适用于试样尺寸变化较小的小应变情况,真实应力应变曲线不同于工程应力应变曲线可应用于有限变形情况下,对于延性金属材料测试给出的真实应力应变曲线明显区别于工程应力应变曲线;然后采用材料真实应力应变曲线及随动强化准则对导流盘进行了弹塑性分析,并与试验结果进行了对比,结果吻合比较好。可以为后续改进设计及超转破裂试验设计提供依据。

    2019年01期 No.335 55-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 421K]
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  • 混沌振子双稳态悬臂梁俘能器特性研究

    张建奇;凌乙峰;易仲庆;谢进;

    目前对双稳态悬臂梁俘能器的研究主要是基于受简谐激励或随机激励。提出Duffing振子混沌振动激励模型,将悬臂梁俘能器固定于Duffing振子上,振子的振动输出作为悬臂梁俘能器的动力输入。振子与悬臂梁俘能器构成一个两自由度非线性振动模型,建立了该模型运动微分方程。分析了单参数变化下,俘能器结构参数对俘能效果的影响。研究表明,在特定的混沌振动形式下,等效阻尼系数、等效刚度系数存在一个合理的取值区间以及最优等效负载电阻,使得俘能器俘能效果较好。

    2019年01期 No.335 58-61+65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1110K]
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  • 全方向振动能收集转电能装置设计

    余观亮;吴懿苗;张建成;

    传感器等微小设备使用功率越来小,人类行走,车辆运行,机械运转,海水波涛起伏等等现象都存在振动,使得振动能量转换为电能可以作为微小设备传感器的能量源,是当前振动能利用的研究热点之一,针对无线监测中电池寿命限制整个系统使用寿命问题,研究一种振动能量供电系统,将振动能量转为电能,利用质量球作为全方向收集振动能的动力源,联接机械系统以自行收集微小振动能,在达到定值时自动释放能量,转换成电能,并以高于汲取的功率释放,使得由机械能转换的电能电压可以直接为电子设备使用。对不便更换电池的监测系统中电能的补充,延长监测系统中电池使用寿命具有重要意义。

    2019年01期 No.335 62-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K]
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  • 不锈钢纤维/191UPR复合材料力学性能研究

    周照耀;秦杰;肖志瑜;

    复合材料具有其独特的性能优势。利用304不锈钢纤维和191不饱和聚酯树脂(UPR)进行真空无压浸渗并加热固化制成不同纤维含量的复合材料,分别测试其单向拉伸、压缩和冲击力学性能并分析破坏机制。实验表明,复合材料力学性能总体上随不锈钢纤维体积含量上升而增强,而随着骨架结构趋于饱和抗拉强度上升有其极限。单向拉伸曲线并没有明显的屈服阶段,但是准静态压缩曲线屈服阶段明显。失效是多种机制共同作用的结果,破坏断面在宏观上表现为脆断模式,但其SEM显示在微观层面上表现为韧性断裂。不锈钢纤维骨架结构韧性强,能够有效阻止裂纹在材料中的传播而起到增强作用。

    2019年01期 No.335 66-69+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1055K]
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  • 某火箭炮高低机三腔缸机液联合仿真研究

    马万鹏;马吉胜;曹立军;

    高低机三腔缸是某型火箭炮高低随动系统中的作动装置。为了实现对整体高低随动系统的建模与仿真,需对此非标准液压元件进行原理级建模和机液联合仿真,验证所建模型能否实现正常作动过程。根据其工作原理,通过分析动力学方程,并在ADAMS中建立动力学虚拟样机模型,在EASY5中采用原理级建模方式构建液压模型,最终实现机液联合仿真。通过分析仿真结果可知,对三腔缸的原理级建模方法是可行的,液压缸可实现正常作动,各腔内液压变化与实际工况较接近。同时验证了采用ADAMS与EASY5进行机液联合仿真的有效性,为某型火箭炮整体随动系统建模与联合仿真提供参考依据。

    2019年01期 No.335 70-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 630K]
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  • 电动拖拉机驱动系统的整体设计

    毛鹏军;殷珊珊;闵俊杰;张亚龙;

    电动农机的电驱动系统主要包括电驱动系统试验台的硬件设计、电驱动测试系统的二次开发。在电驱动系统试验台应具有通用性和可扩展性的功能基础上,对试验台进行模块化划分,主要工作模块包括电源检测模块、动力输出模块、负载模拟模块和数据采集模。根据试验台各个模块的功能分析及传感器等设备的选型,自行设计了电驱动系统试验台;运用LabVIEW图形化可编程软件,进行电驱动系统试验台测试系统主界面的开发,并在LabVIEW中实现试验数据的采集、存储、显示等功能。

    2019年01期 No.335 74-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 525K]
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  • 新型复合材料辊用非织造布的研制及性能分析

    张思盼;郭峥嵘;黄玉莲;姚新改;

    以聚酰胺66纤维和丙烯酸酯乳液粘合剂为主体原料,加入辅剂,通过机械成网法和喷洒粘合法,研制出具有良好吸油性能的辊用非织造布并对其性能进行分析。通过新设备对成网工艺进行改进并通过多次试验确定合适的工作液配比;对不同温度下的非织造布进行了拉伸强度及硬度测试,并采用热重分析法和差式扫描量热法对其进行热稳定性分析。分析结果表明拉伸强度随着温度升高降低,硬度基本不变,热稳定性在250℃之前基本不发生变化,符合冷轧加工对新型复合材料辊的工况要求,为新型复合材料辊的投入使用提供实验基础。

    2019年01期 No.335 77-79+83页 [查看摘要][在线阅读][下载 494K]
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  • 面齿轮磨削砂轮修整工艺参数试验研究

    王延忠;殷永耀;兰州;初晓孟;

    为了指导面齿轮磨削砂轮的修整,针对砂轮修整工艺参数对面齿轮齿面粗糙度的影响规律进行了试验研究。分析了面齿轮磨削加工原理及渐开线碟形砂轮的修整方法。进行了砂轮修整与面齿轮磨削试验,测量获得了面齿轮的表面粗糙度,得到了线速度比、滚轮进给速度和单次修整切深三个修整工艺参数对面齿轮齿面粗糙度的影响规律,并得到了粗糙度在面齿轮齿面的分布规律。建立了粗糙度与三个修整工艺参数的指数关系数学模型,可用于指导面齿轮磨削砂轮的修整与面齿轮的磨削加工。

    2019年01期 No.335 80-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 699K]
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  • 飞轮储能系统的直接转矩空间矢量控制研究

    朱熀秋;丁泉;

    传统飞轮储能采用两套系统实现能量转换,储能用途单一。提出一种基于矩阵变换器的飞轮储能系统直接转矩空间矢量控制方案,可实现能量的双向流动。飞轮电机定子磁链及转矩是通过两个PI控制器控制,经过空间矢量调制模式将两相旋转的d-q坐标系上的两个电压分量转换到两相静止的α-β坐标系上;也能够对矩阵变换器输出的电压矢量及输入的电流矢量完全控制。最后通过Matlab/Simulink软件建立基于矩阵变换器的飞轮储能仿真模型,仿真结果表明负载输出相电流具有良好的正弦性及输出线电压具有较好交变性;验证了该方案的正确性和可行性。

    2019年01期 No.335 84-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 754K]
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  • 双馈型风电机组齿轮箱更换方案的设计及应用

    杨旭东;王春秀;王佳伟;马世明;

    随着我国风电机组装机量的逐年增加,风力发电机组寿命期内的故障日益显著,尤其以齿轮箱为例的传动链故障居高不下,而齿轮箱及关键部件的维修因诸多原因的限制,常停留在整体下架维修的阶段。经考察,目前齿轮箱下架维修方案存在工艺复杂,维修费用高等特点。针对此问题,提出双馈型风电机组空中仅对齿轮箱进行下架的维修方案,并对方案中的更换工艺装备进行了设计和加工制造。最终采用此方案成功对宁夏地区某风场三菱1.0MW机组齿轮箱进行了空中更换。实践证明,该方案安全可靠、操作简便,能够满足实际工程需求,极大程度上节约了风电齿轮箱及关键部件维护的成本,为风电业主在大部件更换方面带来了很大的经济效益。

    2019年01期 No.335 88-90+94页 [查看摘要][在线阅读][下载 893K]
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  • 各向异性支撑转子的全矢动平衡技术研究

    岳佳佳;雷文平;韩捷;

    传统的平衡方法对于具有显著各向异性转子的不平衡响应会产生测量和评价上的误差。从信息融合的视角,分别在忽略和考虑了非线性因素两种情况下对各向异性转子的不平衡响应的规律进行研究。在全矢谱理论和传统影响系数法的基础上,对各向异性转子采用双传感器信息融合的方法进行不平衡响应的测量。通过实验来验证动平衡中各向异性的存在及其对不平衡响应的影响,和全矢动平衡技术对平衡各向异性支撑转子的有效性,为新的动平衡方法研究提供理论上的依据。

    2019年01期 No.335 91-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 608K]
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  • 铅酸蓄电池扫描成像系统的研究

    秦腾飞;杨金堂;杨正群;于普良;

    针对传统铅酸蓄电池破碎方式的弊端,对其分解预处理提出一种新想法:检测出汇流条根部纵向高度,作为废旧铅酸蓄电池切割分离位置。利用X射线可被铅吸收的原理,使铅酸蓄电池在扫描范围内接受图像采集器线阵扫描,确定汇流条纵向高度。以自行研制的精确检测铅酸蓄电池汇流条高度的设备为研究对象,分析其运动需求。并以其为实验平台,结合工控机、通用win7操作系统、雷泰DMC1410B运动控制卡及其运动控制函数库,在Qt环境下开发设备运动控制系统。实现了铅酸蓄电池扫描成像系统的运动控制,并以简洁的人机交互界面形式供人员操作。

    2019年01期 No.335 95-98+102页 [查看摘要][在线阅读][下载 707K]
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  • 约束磨料流体抛光材料去除模型研究

    闫如忠;赵阳;

    为了研究约束磨料流体抛光的材料去除模型,使用Matlab软件对加工区流场进行压力和速度仿真。压力场仿真结果表明,最大压力峰值出现在限控轮与工件的最小间隙区域,并且该区域的压力梯度变化很大;速度场仿真表明,流体速度在x轴方向上占主导地位,在y轴方向上出现了侧泄,在z轴方向上速度很小。建立了冲击侵蚀去除模型,结合Finnie塑性剪切磨损去除模型建立了约束磨料流体抛光材料去除模型,模型表明,冲击角度为45°时材料去除量最高。对K9玻璃进行的约束磨料流体抛光实验表明,建立的材料去除模型与实验结果基本吻合。

    2019年01期 No.335 99-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 561K]
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  • 基于FDM的机械故障信号诊断处理方法研究

    梁明亮;苏东民;葛明涛;

    傅里叶分解(FDM)是一种新的自适应时频分析方法,该方法首先定义了瞬时频率具有物理意义的傅里叶固有频带函数(FIBFs),然后在整个傅里叶域自适应地搜寻解析傅里叶固有频带函数(AFIBFs),从而将非平稳非线性信号自适应地分解为若干个傅里叶固有频带函数和一个残余分量。FDM方法基于傅里叶变换,且是一种完备的、正交的、局部的和自适应的信号处理方法,数学理论充分,并且可以直接依据解析傅里叶固有频带函数直接求得时频能量谱,时频分辨率高,优点非常明显。仿真结果表明,与EMD相比,该方法无端点效应,不存在模态混叠效应,且数学理论充分。最后成功地将该方法应用到实际的滚动轴承故障诊断中。

    2019年01期 No.335 103-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 835K]
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  • 电驱动两挡AMT新型动力系统参数匹配与研究

    徐海港;张鑫;林连华;张建武;

    以电驱动两挡AMT新型动力系统作为对象。根据整车最高车速、加速时间、续驶里程等性能指标的设计要求,首先对驱动电机参数、2AMT系统速比、动力电池等关键部件的参数进行匹配与选型。其次,根据所匹配得到的动力系统各关键基本参数和所选部件在MATLAB/Simulink环境中搭建整车前向仿真模型,对整车设计指标进行加速性能、最大爬坡度的整车动力性和电池放电深度、续驶里程的经济性能仿真验证。仿真结果表明,所选择的动力系统各部件参数能够满足设计要求。

    2019年01期 No.335 107-110+117页 [查看摘要][在线阅读][下载 780K]
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  • 某钢板弹簧结构优化设计

    李舜酩;张凯成;闻静;

    钢板弹簧对于汽车的行驶平顺性、舒适性具有重要的作用。针对某汽车的特殊工作需求,开展了其后钢板弹簧结构的优化设计。首先基于有限元分析法,考虑相关参数,建立了后板簧的计算模型;其次对该模型进行了动力学强度分析,得到了板簧应力特征及其在特殊要求工况下薄弱环节;然后提出优化方案,以最大应力最小化为优化目标,对板簧进行结构优化,并对优化后的板簧进行动力学强度分析,对比说明优化方案的可行性及优点。研究结果表明:优化后的板簧结构满足材料许用应力要求,并且板簧总厚度改变不大,整车姿态不变。优化设计后的板簧试制并装车,进行耐久性考核试验,取得了满意的效果。

    2019年01期 No.335 111-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 2204K]
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数控与自动化

  • 基于Deform 2D的椭圆振动切削仿真研究

    马伟;周晓勤;谢雪范;李国发;

    鉴于椭圆振动切削(Elliptical Vibration Cutting,EVC)方法在高质高效加工黑色金属、硬质合金和硬脆材料等加工材料方面存在巨大优势,文章将基于Deform 2D有限元软件对EVC及传统切削过程中切削力、应力及应变等关键特征进行对比分析研究,仿真结果表明:两者最大切削力基本相同,但EVC的平均切削力要远小于后者,且其等效应力高度集中于刀具-切屑的接触区域,形成切屑更薄且具有很好的连续性,对于延长刀具使用寿命和实现脆性材料的延性切削具有重要的研究价值和应用前景。

    2019年01期 No.335 118-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 732K]
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  • 高效稳定涂层预制备火焰喷涂枪的研制

    解芳;张遥;翟长生;周先辉;

    为了解决传统喷涂枪易堵塞、易回火、喷嘴寿命短等造成的涂层质量不稳定、喷涂效率低等问题,基于喷涂枪的技术要求,通过设计射吸式防回火结构、中心送粉式喷嘴、控制气阀、枪体,并增加冷却系统,成功研制了高效稳定涂层预制备火焰喷涂枪,并通过喷涂特性对比试验验证了设计的有效性和可行性。结果表明利用研制的火焰喷涂枪制备涂层可有效减少孔隙、界面孔洞、裂纹及氧化夹杂,提高涂层的致密度和界面结合特性,而且具有优异的沉积效率、喷涂速率及火焰焰流特性。

    2019年01期 No.335 122-125+129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1030K]
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  • 磁力滚压技术及试验研究

    刘永红;朱小文;申金龙;姚新改;

    磁力滚压技术是依据磁力驱动原理完成对非导磁管类工件内表面滚压加工的一种新型加工工艺。基于异性磁极相吸原理,其外部旋转磁场带动内部滚压工具同步转动,从而完成对工件内表面的光整加工。研究其加工机理,确定影响磁力滚压的主要因素;进行磁力滚压加工试验,确定了最佳工艺参数:当变频器输入频率为20Hz、轴向进给速度为0.4m/min、加工行程为5个时,工件内表面加工质量和效益达到最佳,验证了磁力滚压技术可有效提高不锈钢管工件内表面质量。

    2019年01期 No.335 126-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 462K]
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  • 基于模糊EKF的PMSM无传感器控制算法研究

    韩晓博;洪占勇;刘洋;

    针对采用常数矩阵不能准确描述同一电机控制系统不同运行条件下过程噪声和测量噪声的问题,提出一种基于模糊拓展卡尔曼滤波的无传感器控制算法。本算法是在拓展卡尔曼滤波器(extended Kalman filter, EKF)的计算过程中加入计算电流残差及电流残差方差阵的运算,取电流残差方差阵与新息方差阵的特征值的模之差作为控制器输入,构造模糊控制器,实现在变换运行条件时变过程噪声与测量噪声的控制,从而使电机控制系统在不同运行条件下稳定运行。仿真实验结果验证了应用本算法,既可以实现电机在不同运行条件下高精度无传感器自适应控制,又具有较强鲁棒性。

    2019年01期 No.335 130-133+137页 [查看摘要][在线阅读][下载 638K]
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  • 应用ITD分形模糊熵的自动机早期故障诊断

    赵雄鹏;潘宏侠;刘广璞;安邦;

    通过以某口径高射机枪自动机为研究对象,提出一种运用固有时间尺度分解(ITD)分形模糊熵与RBF神经网络进行故障诊断的方法。由于自动机振动信号短时、非平稳、高冲击的特性,将ITD引入自动机的故障诊断中,通过对ITD分解得到不同频段的合理旋转(proper rotation简称PR)分量,然后分别提取分形维数和模糊熵组成组合特征向量。由于RBF神经网络结构简单、收敛速度快具有很高的分类准确率,所以采用RBF神经网络分类识别。最后得到理想识别效果的同时验证了ITD分形模糊熵与RBF的自动机早期故障诊断方法的优越性。

    2019年01期 No.335 134-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 548K]
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  • 八角环式测力仪应变耦合特征分析

    刘明尧;肖爽;云康;宋涵;

    在切削力的直接测量中,由于转换弹性体结构的安装误差和加工误差、应变片性能不佳、应变片粘贴不准确等因素导致测量装置存在耦合,为了提高测量装置的测量精度,有必要对其进行耦合特征分析。介绍了以八角环为转换弹性体、以光纤光栅传感器为测量元件的铣削力测量装置,并分析了测量装置在X,Y,Z方向铣削分力测量的交叉耦合特性,提出了解耦方法,得到了解耦之后的铣削分力表达式,并进行了仿真分析;然后由标定实验得到铣削分力的测量值的数学表达式,最后通过实验验证了理论分析的正确性。

    2019年01期 No.335 138-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 574K]
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  • 高速列车受电弓气动噪声频谱分析

    柳丛彦;李人宪;陆晓柳;

    受电弓是高速列车上主要的气动噪声源,而受电弓气动噪声又是宽频噪声,其气动噪声的声压级和频率可能达到多大的水平目前还没有定论。利用斯特劳哈尔数和圆柱绕流数值计算,依据受电弓杆件最小直径估算了其峰值计算频率。基于Lighthill声类比理论的混合方法,计算分析了某高速列车受电弓的表面偶极子声源大小及分布,并以此为基础,计算了受电弓的远场气动噪声。计算结果表明:支撑滑板、转轴是受电弓的主要气动噪声源;随列车运行速度的提高,受电弓远场气动噪声增大,最大声压级所对应的频率值增大;受电弓宽频噪声的高声压级频段持续到接近3000Hz,与车体的气动噪声相比,其高声压级持续的频段更宽。

    2019年01期 No.335 142-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 838K]
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  • GTF发动机齿轮传动系统动力学仿真分析

    张鸿;郑海洋;李湘萍;

    GTF发动机齿轮传动系统结构复杂,在高速运转时由于轮齿啮合对个数的变化产生了激振力,导致系统因内部动态激励发生振动;此外,系统还受到驱动轴、风扇轴及风扇负载等产生的外部动态激励,引起传动系统的振动加剧。应用SolidWorks软件对行星齿轮传动系统进行三维实体建模、虚拟装配。应用软件ADAMS对GTF齿轮传动系统进行动力学仿真分析,得到不同工况下系统转子部件的振动位移、振动加速度、振动加速度、齿轮啮合力等参数曲线。根据仿真结果对齿轮传动系统的动力特性进行了评估,分析了不同条件下传动系统的振动特点及振动原因,对GTF发动机行星齿轮传动系统的设计与应用提供了参考与理论依据。

    2019年01期 No.335 146-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 745K]
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  • 铺丝机恒张力送丝控制系统的研究与设计

    孙伟东;戴惠良;

    铺丝工艺是复合材料成型过程中的一个重要环节。根据分析铺丝机张力产生的机理,提出了一种自动铺丝机恒张力进丝控制系统的总体设计方案,实现了在系统运行过程中纤维张力始终保持稳定。该系统采用stm32微控制器作为主控单元,直流无刷电机为执行元件。设计了一种模糊PID控制器,使整个系统可以实时调节,通过Simulink的仿真分析体现了模糊PID相比于普通PID的优越性。上位机中使用C#语言在Visual Studio中进行人机界面的设计,通过上下位机通讯协议的编程,可以实现信号采集,工作状态显示,发送指令等功能。

    2019年01期 No.335 150-152+157页 [查看摘要][在线阅读][下载 582K]
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  • 改进的噪声总体集合经验模式分解方法在轴承故障诊断中的应用

    阮荣刚;李友荣;易灿灿;肖涵;

    在复杂的流程工业中,机械设备往往处在高速、重载、高温、高辐射的环境中,轴承作为主要的机械零部件起着重要作用。由于轴承故障振动信号的微弱和不平稳的特性,造成故障特征向量提取和故障诊断存在着困难。提出一种改进的CEEMDAN(Improved Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,ICEEMDAN)轴承故障诊断方法。通过对比分析仿真信号和实测信号可以得知:ICEEMDAN方法可以改善信号重构质量,具有良好的自适应性,能够提高故障信号的信噪比,从而可以有效地识别并提取有用的故障特征信息。

    2019年01期 No.335 153-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 1567K]
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  • 中巴车铝合金立柱截面多目标优化

    熊会元;罗志鹏;黄心深;王尽沙;

    立柱是轻量化中巴车身的核心构件,其综合力学性能取决于型材截面形态。提出一种基于响应面的截面特征参数多目标优化方法,首先进行6063铝合金材性试验及立柱构件的拉伸和弯曲试验,测得材料的力学性能参数、立柱轴向和侧向的极限承载力。试验结果表明立柱构件的侧向受力能力远小于轴向受力能力。为提高立柱综合性能,采用最优拉丁超立方试验设计分析,选取敏感度大的截面特征参数作为设计变量,以质量、最大变形位移、最大应力的最小化为综合设计目标,建立多目标优化的数学模型。基于Kriging算法构建最大变形位移和最大应力的响应面仿真模型,应用多目标遗传优化算法(MOGA)全局寻优得到最优解。优化方案最大变形减小0.62%、最大应力减小11.06%、质量减小12.48%。

    2019年01期 No.335 158-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 443K]
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数字化设计与制造

  • 改进变步长自适应分布式滤波算法

    韩君;郑晓;

    为提高传统LMS算法在分布式传感器网络自适应滤波中的收敛速度并保持较小的稳态误差,在扩散LMS算法基础上,提出一种基于Sigmoid函数改进变步长的分布式扩散LMS自适应滤波算法,算法通过Sigmoid函数变换构建步长因子与迭代误差之间非线性模型,并通过设置控制因子合理调整模型的步长曲线波型,使得算法在初期使用较大的步长以加快收敛速度,而在后期则采用平稳变化步长以保持较低的稳态误差,从而在在不失传统算法稳态精度的情况下,实现较快的收敛速度。实验结果表明:相比于已有算法,所提算法的估计性能更优。

    2019年01期 No.335 162-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 593K]
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  • 窄深槽侧面接触区对磨削热分配的影响

    张晋;吕明;王时英;

    研究了单层电镀CBN成型砂轮磨削窄深槽时,砂轮和窄深槽侧面接触区对磨削热分配和温度分布的影响。采用Malkin和Lavine的热分配模型,考虑材料物理性能随温度非线性变化,以及磨削力随磨削过程的变化,运用ANSYS单元生死技术对窄深槽磨削时的瞬态温度场进行三维有限元仿真。通过磨削实验研究了不同磨削深度时槽底区和槽侧面区的温度变化。将仿真结果与实验结果进行对比分析,结果表明,侧面接触区有对磨削热有二次分配的作用,部分传入工件的热量通过侧面接触区传入砂轮中,接触面积越大,传递的热量越多。因此在对窄深槽磨削区温度进行预测时,需要对热分配理论进行一定的修正,考虑侧面接触区的影响。

    2019年01期 No.335 166-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 957K]
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  • 燃油供给系参数对非道路柴油机排放的影响

    宋战全;夏骅;朱浩;罗福强;

    以某型非道路电控单体泵柴油机作为试验样机,试验按照欧盟排放法规中的八工况法规定进行测试,研究了启喷压力、喷油泵、喷油提前角等对柴油机烟度、NO_x排放及燃油消耗率的影响。结果表明:喷油器启喷压力从24MPa提高到26MPa,试验柴油机经济性和排放性均有一定的改进;柱塞直径相同,凸轮升程从11mm提高到12mm时,碳烟排放有明显下降,而NO_x排放略有增加;凸轮升程相同,柱塞直径不同时,柱塞直径增加使碳烟排放明显下降,而NO_x的排放升高。在2300r/min转速不同负荷下,烟度值和燃油消耗率都是随着喷油提前角的增加而减小,而NO_x排放浓度则随着喷油提前角的增加而增大,每个工况下均存在较佳的喷油提前角使得试验非道路柴油机排放性能和经济性能较为折衷。

    2019年01期 No.335 170-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 673K]
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  • 真空管道列车混合磁悬浮支承设计及载荷研究

    吴华春;吴帆;胡业发;马于龙;

    由于气动阻力和气动噪音的影响限制了地面交通运输工具的运行速度,是以真空管道列车成为了未来地面超高速交通的出路。对磁悬浮列车的支承方式进行研究,提出一种采用EDS&EMS混合磁悬浮技术的真空管道列车支承结构的设计方案,运用ANSYS Maxwell对该混合磁悬浮系统的载荷特性进行仿真分析。结果表明,列车下方的EDS系统提供列车悬浮所需大部分悬浮力,列车上方的EMS系统提供小部分悬浮力;可以通过改变EMS系统中定子与动子绕组电流大小来控制列车稳定运行所需的牵引力和悬浮控制力。

    2019年01期 No.335 174-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 657K]
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  • 基于Sobel算子的寻迹机器人PID优化算法研究

    杜人照;刘祚时;陶宗虎;殷娜;

    针对竞赛用寻迹机器人在直角转弯及弯道行驶时出现的偏离赛道和跑偏问题,提出了基于Sobel算子提取赛道边缘信息的PID优化算法。采用基于Sobel算子方法提取赛道边缘信息,再通过PID算法控制直流电机转速来调整寻迹机器人行驶方向;然后在MATLAB软件Similink模块中建立仿真模型,得到了控制系统的单位阶跃响应曲线。仿真结果表明提取的赛道边缘图像清晰、识别率高,得到的单位阶跃响应曲线调节时间短、超调量小且稳态误差低,最后通过寻迹机器人实地实验验证了仿真结果。结果证明基于Sobel算子的PID优化算法不仅可以有效解决寻迹机器人在直角转弯及弯道行驶时出现的偏离赛道和跑偏问题,还提高了其行驶速率。

    2019年01期 No.335 178-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 1340K]
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  • PCB数控钻孔机精度检测及补偿研究

    贾平平;

    针对定位与重复定位精度数据测量不稳定的问题,从激光干涉仪测量原理分析入手,得出测量距离与波长和脉冲数之间的关系。考虑了环境因素对波长的影响,对生产现场环境模块数据进行了测量,得出环境模块变化量对波长总的补偿量,与精度误差相比,波长变化导致的误差几乎可以忽略,经分析并通过测量验证,得出精度测量不稳定的主要原因是横梁X轴连接杆的变形导致。通过调整安装和测试位置并对横梁X轴联接杆结构进行重新设计,实现了精度补偿及测量的稳定。

    2019年01期 No.335 182-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 600K]
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  • GRNN与粒子滤波集成的刀具磨损监测

    熊昕;王时龙;易力力;郭一君;

    在金属切削加工过程中及时准确地掌握刀具磨损状态是非常必要的,然而目前的刀具磨损监测技术普遍为分析实时采集的信号得到刀具目前时刻的磨损状态,若能根据刀具当前的磨损状态准确地提前预测后续加工过程的连续磨损量变化,将对优化整个切削过程与管理决策具有重大的意义。针对此问题提出了广义回归神经网络(GRNN)与粒子滤波集成的刀具磨损预测模型,利用粒子滤波对GRNN的时序预测结果进行修正,实验证明粒子滤波有助于降低由于训练样本少与存在观测噪声所导致的预测偏差,经粒子滤波修正后的磨损量识别精度更高且较传统的卡尔曼滤波具有更好的修正效果,为刀具磨损监测提供了新思路。

    2019年01期 No.335 186-189+193页 [查看摘要][在线阅读][下载 762K]
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  • 基于子模型法对TBM刀盘的结构强度分析

    刘本学;栗良玉;蔺超云;李冬梅;

    刀盘是隧道掘进机(TBM)开挖岩石的核心部件,其由于整体尺寸大,刀柄安装位置倒角小,一般有限元整体分析很难获得该位置的准确应力,也就无法确定估算设计结构的强度和可靠性。因此,为解决由于TBM刀盘整体尺寸大、现实条件很难对其进行网格细化和网格质量的保证,而造成的有限元分析时间长、分析精度低等问题,应用子模型法对TBM刀盘进行结构强度分析,通过验证两模型分析结果收敛趋势的一致性和两模型局部优化分析对比,证明了子模型法的可靠性和可行性,也表明了子模型法为刀盘等大型构件的强度分析提供了新的方法,对今后的大型构件有限元分析具有一定的参考意义。

    2019年01期 No.335 190-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 597K]
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  • 百微米级微流道模具掩膜电解加工试验

    户亚娜;王续跃;

    为在304不锈钢上加工出符合技术要求的百微米级微流道图案,减小掩膜电解加工的杂散腐蚀现象,利用间隙可调的电解装置进行了系列试验研究。基于法拉第电解定律和静电场数学模型,应用Comsol软件静电场和动网格模块,模拟得到微流道沟槽的成型规律,并为电流密度、电解液浓度和加工时间的参数选取提供依据。通过实验,研究了微流道沟槽的几何形貌及杂散腐蚀程度的影响因素,进而优化了微流道沟槽的形状并提高了尺寸精度。试验结果表明:电流密度是影响杂散腐蚀的主要参数,采用9A/cm~2电流密度时杂散腐蚀小,侧向腐蚀系数EF为3.77;组合各参数,可以电解加工出平均尺寸为498.48μm,208.92μm的微流道沟槽,深度方向加工速度可达83.57μm/min,侧壁垂直且表面平整,将模具宽度和深度控制在(500±10)μm、(200±10)μm之间。满足微流道模具的技术要求。

    2019年01期 No.335 194-197+201页 [查看摘要][在线阅读][下载 939K]
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  • 温度-应力试验机试件过渡曲线形状优化研究

    罗亚波;冯广冬;

    针对混凝土试件在温度-应力实验过程中易在其夹头部位断裂这一问题,采用形状优化设计与有限元分析相结合的方法,对试验机试件夹头部位渡曲线进行形状优化设计,提出了双曲率圆弧曲线、样条曲线两种线型作为试件过渡曲线的优化设计方案,并分别利用ANSYS Workbench中的Goal Driven Optimization优化模块对其进行了优化求解。优化结果表明,试件夹头部位过渡曲线采用样条曲线的优化方案,能够最大程度上降低夹头部位应力集中现象,使混凝土试件尽可能地避免了在其夹头部位断裂,从而使混凝土温度-应力试验机所测得的实验结果更加可靠,为新一代温度-应力试验机的研制提供了理论指导。

    2019年01期 No.335 198-201页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K]
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  • 压气机叶轮的逆向重建及其模态分析

    陈涛;方亮;

    压气机叶轮是离心式机械增压器的主要零部件之一,叶轮对增压器系统的性能有很大的影响,增压器系统运行的高效性、稳定性主要依赖于压气机叶轮的可靠性。利用逆向造型技术对某型离心式机械增压器压气机的叶轮进行逆向建模,得到了叶轮的三维模型。以此模型为对象,通过ANSYS完成了该模型的模态分析与计算,得到叶轮在自由、固定、原装三种支撑下的固有频率。通过实验分析了压气机叶轮模态,仿真与实验得到的结果进行对比,评价了重建叶轮三维模型的有效性,为节约叶轮开发成本,缩短叶轮开发周期,提高叶轮设计效率提供了理论依据。

    2019年01期 No.335 202-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 656K]
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  • 同轴直联电动车桥传动系统动态特性研究

    陈长征;王悦;黄彬;王仲;

    同轴直联电动车桥采用行星减速机构,相比传统结构车桥具有传动比大、结构紧凑等优势。采用集中参数法建立了同轴直联纯电驱动车桥的动力学模型,并基于Runge-Kutta方法对不同输入转数下系统的输入与输出构件动态响应进行了计算与分析。结果表明,随着转数的提高,系统各构件振动呈现多个峰值,且高阶临界转数对应振动峰值对整体振动的贡献影响大于低阶临界转数。计算结果为进一步隔振分析提供参考,对提升电动汽车的振动噪声性能具有指导意义。

    2019年01期 No.335 205-207页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K]
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  • 井下多任务作业机器人异构通信系统设计

    徐伟;刘明尧;岳慧;史登辉;

    随着油田精细化作业的需要,井下分层作业任务多,急需开发自动化的井下作业工具。为了实现井下多任务作业机器人的远距离控制,提出了一种以电力线载波通信技术为核心的异构通信系统。通过现场试验,上位机可以准确有序地控制井下多任务作业机器人的动作,井下状态参数可以正确无误的显示在上位机交互界面上,实现了对井下多任务作业的合理管控。整个异构通信系统经济实用,误码率低,运行可靠,满足井下多任务作业机器人的控制要求。

    2019年01期 No.335 208-210+214页 [查看摘要][在线阅读][下载 550K]
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  • 设计尺寸链的计算方法和转换

    李胜强;赵景山;

    分析了设计尺寸链的地位和作用;提出利用矢量五步法进行线性尺寸链的分析和计算,并结合工程实例详细说明了如何调整、优化设计尺寸链以到达产品经济性和互换性的目的;同时,根据产品价值链的不同阶段划分,设计完成后的生产制造和检测过程同样离不开尺寸链计算,因此,也对设计尺寸链向工艺尺寸链的转化和换算以满足生产制造需要给出计算实例,并通过尺寸转换使受限制的检测条件亦能验证设计尺寸,从而实现了生产制造的经济性以及高效检测的准确性,即以设计尺寸为基础,通过五步法的简单转换来满足生产制造和检测的需要,确保了设计尺寸在整个价值链中保持恒定不变,从而保证了最终产品的功用和性能。

    2019年01期 No.335 211-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 628K]
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  • 熵产最小化在篦冷机风量优化中的应用研究

    张和平;卫军;莫易敏;

    篦冷机冷却风量分配很大程度上决定着冷却机的热效率,而熵产分析可以评价换热过程的性质。通过建立篦冷机换热过程的熵产数学模型,量化了冷却风量与熵产的数值关系。并以最小化熵产数和风机功率为目标,使用多目标粒子群优化算法,迭代后得到了所求函数的最优Pareto前沿。通过最小距离法从最优解集中得到在5000t/d的水泥产量下最佳的风量分配方案。最后使用过程控制软件SIMATICPCS7绘制了篦冷机的操作画面,实现了篦冷机风量控制。在优化后的风量分配下,热工艺参数得到了改善,生产稳定。

    2019年01期 No.335 215-218页 [查看摘要][在线阅读][下载 624K]
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  • 基于位置控制的工业机器人力跟踪刚度控制

    吴炳龙;曲道奎;徐方;

    随着机器人技术的发展,要求机器人能够完成更加复杂的任务,如工业机器人的打磨、精密装配、人机协作等,因此机器人与环境交互的能力起着越来越重要的作用。但当前的柔顺控制方法存在局限性,无法像人类一样,时刻对外界环境的作用力具有很强的适应能力(阻抗性能),并且能够随时对外界环境施加所需要的力(力的跟踪性能)。为了解决该问题,提出一种新的力跟踪刚度控制方法,能够让机器人同时具有阻抗性能和力的跟踪性能。该控制系统结构简单,实用性较强。控制系统的建立是基于位置控制的工业机器人模型,并进行了仿真,仿真结果表明,机器人不仅具有刚度控制的特点,对外界约束环境有顺从性,同时能够对期望力很好地进行跟踪。

    2019年01期 No.335 219-222页 [查看摘要][在线阅读][下载 766K]
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机器人

  • 改进人工鱼群算法的机器人点对点路径规划

    张雷;

    为了提高人工鱼群算法在机器人路径规划中的性能,提出了改进的人工鱼群算法。介绍了栅格环境建模方法;分析了人工鱼群算法基本原理和参数,为了使人工鱼群算法适用于栅格环境,对算法的视觉范围、移动步长进行了重新定义;引入了公示牌用来记录鱼群历史最优点;提出了自适应视觉范围和自适应拥挤度因子,用于协调算法的全局搜索能力和搜索精度;通过实验可以看出,改进算法规划出的最优路径比传统算法优化6%以上,路径平均值优化7%以上。

    2019年01期 No.335 223-226+231页 [查看摘要][在线阅读][下载 443K]
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  • 四旋翼无人机串级模糊自适应PID控制系统设计

    于文妍;杨坤林;

    四旋翼无人机是一种典型的欠驱动、非线性系统,这类系统要求控制参数能够跟随系统的非线性变化而自适应变化,结合模糊控制和PID控制的优点,提出一种改进型的串级模糊自适应PID控制系统,该系统由角度模糊自适应PID控制、角速度模糊自适应PID控制两部分组成。搭建该控制系统的数学模型,对角度、角速度控制的PID参数进行非线性化模糊整定,通过软件对比仿真角度单级PID控制、角度角速度串级PID控制和角度角速度串级模糊自适应PID控制三种控制策略,仿真结果表明串级模糊自适应PID控制系统的稳定性、快速性和准确性明显优于其余两种控制策略,通过实际飞行试验数据分析表明串级模糊自适应PID控制算法在四旋翼无人机控制系统上能够取得非常理想的控制效果。

    2019年01期 No.335 227-231页 [查看摘要][在线阅读][下载 936K]
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  • 一种悬垂绝缘子带电清扫机器人机构设计

    王林;王洪光;景凤仁;张宏志;

    采用绝缘子带电清扫机器人清扫绝缘子可以有效地清除绝缘子表面的污秽,防止污闪事故的发生。针对500kV超高压交流输电线路悬垂绝缘子串的环境特点和双伞裙瓷质盘形悬式绝缘子带电清扫任务需求,提出了一种新型悬垂绝缘子带电清扫机器人机构。介绍了机器人机构的构型,推导了机器人的运动学方程,分析了机器人的工作流程。在实验室线路上开展了机器人的行走实验和清扫实验,实验结果验证了机器人机构设计的可行性。该机构具有结构紧凑、环境适应能力强等特点。

    2019年01期 No.335 232-235页 [查看摘要][在线阅读][下载 954K]
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  • 2P3R型机床上下料机器人工作空间分析

    韩军;尹常志;张巍;

    针对自主创新设计的2P3R型机床上下料机器人,给出了该机器人运动学方程的完整推导过程;采用蒙特卡洛法与碰撞检测算法相结合的方法,对该机器人工作空间进行仿真分析,得到基座与杆件及末端无碰撞点云图;同时提出图解法与数值仿真验证相结合的方法确定并验证了工作空间剖截面边界。该方法利用了数值仿真分析使用简单、适用于各种结构机器人的优点和图解法能够确定准确工作空间边界的特点。结果表明:提出的方法可以有效获取机器人无碰撞工作空间及确切边界。

    2019年01期 No.335 236-238+244页 [查看摘要][在线阅读][下载 798K]
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  • 机器人平面工具TCP的双目视觉标定方法

    王才东;李志航;王新杰;王辉;

    工业机器人末端工具中心点(TCP)是机器人实际的运动轨迹,TCP的标定效率和精度直接影响机器人的作业质量。针对机器人平面式作业工具TCP的快速、准确标定需求,提出一种基于双目视觉的标定方法。通过改变机器人末端工具位置,结合双目视觉系统对靶标点进行测量,并进行坐标转换计算,从而求解出TCP。搭建机器人TCP标定实验平台,通过对比实验,验证了方法的正确性和有效性,满足实际机器人平面式末端工具的TCP标定要求,避免了传统接触式标定方法存在的碰撞风险。

    2019年01期 No.335 239-244页 [查看摘要][在线阅读][下载 911K]
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  • 新型磨机换衬板机械手的非线性控制系统设计

    刘祚时;殷娜;黄高荣;孙聃;

    链式机械手是具有动态特性显著、非线性和强耦合的复杂系统。针对磨机换衬板机械手的传统线性控制各关节跟踪精度低的问题,设计一种基于双速率计算力矩法的非线性系统控制器。首先,通过SolidWorks软件建立新型磨机换衬板机械手的三维模型;其次,采用牛顿—欧拉法建立链式机械手连杆动力学方程;最后,设计机械手的线性和非线性控制器,并使用Matlab/Simulink仿真软件建立控制框图,进行仿真对比分析。MATLAB仿真结果表明:双速率计算力矩法的非线性控制对比传统的平均重力补偿PD线性控制,其机械手各关节轨迹跟踪精度提高了近5倍,且稳态误差远低于1%,从而验证了基于双速率计算力矩法控制的高效性。

    2019年01期 No.335 245-248页 [查看摘要][在线阅读][下载 919K]
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  • 磁阻电机在主动横向稳定杆中的仿真研究

    王立标;孟婥;孙以泽;郭雷;

    针对现有液压和直流电机式主动横向稳定杆存在响应慢、退磁的问题,提出了一种磁阻电机驱动的主动横向稳定杆来提高车辆的抗侧倾性能。通过车辆侧倾和轮荷转移力学模型,计算出主动横向稳定杆所需的反侧倾力矩来获得设计磁阻电机的转矩要求,并采用有限元法设计了相应电机。基于CarSim和MATLAB/Simulink进行联合仿真,结果表明磁阻电机驱动的主动稳定杆能输出车辆侧倾时所需的抗侧倾力矩,且降低了车辆侧倾角及其滞后环,有效提高了车辆的抗侧倾和动态响应性能。

    2019年01期 No.335 249-252+256页 [查看摘要][在线阅读][下载 866K]
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  • 人机交互动态手势轮廓提取仿真研究

    庞雷;陈启祥;

    为提高动态手势识别的精确性,在手势特征提取、动态手势识别等方面进行实验研究。采用基于肤色模型的分割方法对手势图像进行处理,分别对手势轮廓特征和手势运动特征进行提取,提出基于HMM-NBC模型的手势识别算法,定义10种手势并建立动态手势样本库,进行手势识别研究,并与支持向量机手势识别算法相比较,研究表明:HMM-NBC模型算法的手势识别速度明显高于支持向量机算法,具有较高的识别率,平均手势识别率为88.8%。

    2019年01期 No.335 253-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 269K]
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管理与综述

  • 基于多BOM的研发项目工作分解方法研究

    徐汉斌;肖欣;盛步云;

    为了提高机电产品研发项目工作分解的分解效率和准确性,提出了基于材料明细表(BOM)的机电产品研发项目的工作分解方法。通过机电产品零部件的自然属性和它们之间的关联关系,分析了机电产品BOM和项目工作分解结构(WBS)的相关性。分别建立了BOM和WBS的数学模型,并按照分层次和分阶段的原则,定义了机电产品研发过程中不同BOM和WBS之间的映射规则,实现了从机电产品的多个BOM到WBS的映射转换。最后,以接触器研发项目为例验证了上述方法的有效性和可行性。

    2019年01期 No.335 257-260页 [查看摘要][在线阅读][下载 925K]
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  • TH6920滑枕挠曲变形的耦合补偿

    陆历历;郭旭红;吉文正;

    TH6920大型数控落地镗铣加工中心滑枕系统因滑枕自重、主轴箱倾斜、装配间隙、附件压力等因素而出现"低头"现象。针对此问题,提出由油压缸—拉杆、主轴箱倾斜机构及滑枕导轨装置耦合的补偿系统对滑枕进行变形补偿,采用有限元分析、数值计算和实验验证相结合的研究方法。利用有限元软件找出滑枕挠曲变形的分布规律和滑枕行程的关系,通过理论分析得到补偿力与滑枕挠曲变形的关系。实验结果表明:滑枕最大变形量补偿前后分别为346.5μm和7μm,补偿结果满足了国家的要求。对比有限元与实验结果发现:滑枕挠曲变形的两拟合曲线偏差较小,趋势一致,误差相对值除行程100mm和200mm外都小于10%。

    2019年01期 No.335 261-263页 [查看摘要][在线阅读][下载 390K]
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  • 滚焊机多态焊接系统重要度分析

    齐继阳;刘菲菲;

    多态故障树分析法是多态系统性能安全分析中的重要方法之一,多态故障树分析法可建立系统故障模型,并对系统组件进行定量分析,识别系统薄弱环节。在对多态多值决策图及重要度理论研究的基础上,进一步研究了综合重要度(Integrated Importance Measure,IIM)的物理意思与计算方法,分析了以组件分布概率为自变量的系统性能期望函数梯度与综合重要度间的几何关系,提出基于综合重要度的系统性能梯度分析方法。应用于滚焊机多态焊接系统分析,证明该方法的方便有效性。

    2019年01期 No.335 264-267+271页 [查看摘要][在线阅读][下载 608K]
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  • 改进NMF单通道语音增强算法

    张星;

    针对语音与噪声在频带内存在高度重叠而使传统方法性能下降的问题,提出了一种单麦克风信道的改进NMF语音增强算法,算法在传统非负矩阵分解方法计算的用于增强的语音和噪声的基矩阵基础上,通过对数谱估计方法对时频谱图中的语音存在概率进行估计,以此对NMF识别基进行自适应补偿,从而提高识别基语音增强性能,然后通过残差消除进一步提高语音质量,实验结果表明,与传统的基于单通道的NMF方法相比,文中算法获得了更好的语音增强性能。

    2019年01期 No.335 268-271页 [查看摘要][在线阅读][下载 733K]
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  • 投稿须知

    本刊编缉部;

    <正>一、基本要求1、稿件须有省市级及以上基金项目或攻关项目支持;知网查重率不能高于10%;内容符合栏目:理论方法与研究、先进制造技术、数控与自动化、数字化设计与制造、机器人技术、管理与综述。投稿注明栏目名称。2、第一作者应具备基本条件:A."985"高校的博(硕)士研究生;B."211"高校具有硕士学位的教师;C.一般本科高校具有硕士学位的讲师;D.科研企事业单位硕士学位中级以上职称技术人员。3、为提高来稿质量,本刊实行有偿审稿,投稿须缴纳审

    2019年01期 No.335 272页 [查看摘要][在线阅读][下载 32K]
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