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当期目录

    2009年, 第25卷, 第03期 刊出日期:2020-07-26 上一期   
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    论文
    产品功能需求的分类及分析方法
    姚海;鲍劲松;金烨;
    2009 (03):  7-9+13.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2214
    摘要 ( 1004 )  
    分析了产品功能在用户需求中的表现形式,提出了一种基于Kano模型和模糊聚类的产品功能需求分类及分析方法。该方法将用户对产品功能的需求分为基本功能、规范功能和兴趣功能三类,定义了相关概念;为了客观地反映不同的需求特征与这三类需求功能之间的隶属关系,利用模糊聚类分析方法对散乱的需求特征进行合并归类,给出了具体的实现步骤;最后以一应用实例说明此方法的可行性。
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    解耦型三维动力平台的机构分析与结构优化
    刘静;周骥平;朱兴龙;周赞;
    2009 (03):  10-13.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2209
    摘要 ( 266 )  
    基于运动解耦的三维动力平台,可用于加工设备上进行复杂曲面的加工。为了使三维动力平台工作满足一定的刚度、精度的要求,对该平台进行了受力分析,并对其主要连接件进行了有限元分析与结构优化。
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    球齿轮型轮腿复合移动系统越障运动学分析
    李明宇;潘存云;张立杰;
    2009 (03):  14-18.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2217
    摘要 ( 307 )  
    针对一种基于球齿轮的轮腿复合移动系统,提出了跨越台阶障碍的基本运动策略,将跨越台阶障碍过程分为搭接、攀爬两个阶段,分别给出了运动方式,推导了相应的运动学公式,并利用计算机数值仿真的方式,对系统跨越台阶障碍的运动进行了模拟,计算出了运动过程参数,验证了运动策略,为系统全地形运动模型的建立提供了依据,也为对系统后续的动力学和运动规划的研究与仿真打下了一定的理论基础。
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    实现复杂运动的高速排线凸轮机构优化设计
    陈锦海;梁庆华;王石刚;
    2009 (03):  19-21+26.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2218
    摘要 ( 361 )  
    针对具有复杂运动特征的高速凸轮机构从动件运动规律,提出用分段多项式进行综合和优化的新方法。其优点在于可以方便地将边界条件指定为确定值或设计变量,将运动曲线的特性值作为优化目标,通过优化获得具有理想运动学和动力学性能的运动规律。通过粽子自动扎线机高速排线凸轮机构从动件运动规律的综合详细阐述了此方法的应用。具体过程为:通过对扎线工艺的分析,设计了排线凸轮机构的工作循环图,利用分段多项式对运动规律进行了综合,建立了以加速度和跃度为双目标函数的优化模型,并应用单纯形法进行了求解。结果表明文中所论方法方便、有效。
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    一种新型机器人支撑相动力学建模及可控性分析
    熊小琴;何广平;
    2009 (03):  22-26.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2242
    摘要 ( 273 )  
    从生物研究中受到启发,兼顾机器人的运动能耗问题,设计了一种新型机器人机构——仿袋鼠单腿跳跃机器人。机构设计是在模仿自然界袋鼠骨骼结构的基础上,充分利用产生被动动力学的机械结构来减少机器人的运动能耗,将膝关节设计为弹性被动关节来减少腿的质量和转动惯量,以达到减小驱动力矩的目的。采用拉格朗日方法建立了机器人支撑相的动力学模型。以动力学模型为基础,推导出了机器人在支撑相平衡点的线性化系统,证明了机器人在支撑相是线性地可控的,为机器人的稳定控制提供了理论依据。
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    6-(P-2P-S)并联机器人误差分析及参数优化
    张典范;高峰;金振林;
    2009 (03):  27-29+36.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2243
    摘要 ( 317 )  
    介绍了一种新型6-(P-2P-S)并联机器人,为提高其终端平台的定位精度,对该并联机器人进行误差分析。首先采用矩阵法建立了该并联机器人的误差模型,将奇异值分解理论应用于误差分析,得到并联机构输入误差与输出误差的关系;然后依据雅可比矩阵定义了误差方向敏感度和误差绝对敏感度评价指标,并绘制了两个评价指标在姿态空间的分布图;最后基于全域综合位置误差评价指标对结构参数进行了优化设计,为该并联机器人的设计和应用奠定了基础。
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    一种移动机器人全局路径规划新方法
    李劲松;颜国正;吕恬生;宋立博;
    2009 (03):  30-32.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2244
    摘要 ( 185 )  
    针对移动机器人全局路径规划优化问题,本文提出一种采用栅格法进行建模,以分层搜索为核心思想的新搜索方法,该方法在外层采用A*算法将复杂的图元模糊化以简化环境,内层则采用人工势场算法将具体的栅格还原以解模糊,具有一定的理论意义与应用前景。仿真实验表明,该方法能达到较好的路径规划效率和实时性。
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    含大变形柔顺杆的柔顺机构应变分析
    王雯静;余跃庆;
    2009 (03):  33-36.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2219
    摘要 ( 317 )  
    为了描述含大变形柔顺杆的柔顺机构的动力学特性,需要建立其动力学模型。利用有限元法描述柔顺杆件的变形,根据Lagrange方程建立了含大变形柔顺杆的柔顺机构的动力学方程。在此基础上,推导了柔顺机构中大变形柔顺杆上任意一点的应变的算法,计入了应变中的非线性应变项——附加拉压应变。以平行导向柔顺机构为例,将理论计算结果与实验结果进行对比和分析,相互验证了实验系统和理论模型的有效性和正确性。
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    分布载荷作用下直梁型柔性构件的变形分析
    刘庆玲;
    2009 (03):  37-39+55.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2220
    摘要 ( 236 )  
    针对承受分布载荷作用下直梁型柔性构件的变形进行了分析,同时考虑大变形而带来的几何非线性问题,采用数值积分的方法对其变形进行求解,给出了计算末端角变形与末端位移的一般表达式。通过实例计算,并与有限元模拟结果进行对比,误差在3%左右,验证了该分析方法的有效性。
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    不同型式支撑的静电硅微谐振器的性能比较
    沈雪瑾;
    2009 (03):  40-43+55.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2240
    摘要 ( 215 )  
    针对直脚型、蟹脚型、之字型和弓型四种支撑梁结构型式的静电梳状谐振器,介绍了符合问题实质的五次超静定力学模型,给出了横向谐振频率、弹性系数和位移随谐振器结构参数和材料参数变化的函数关系。经与试验结果对比,各类谐振器横向谐振频率的理论值与实测值吻合较好,最大误差为11.62%。比较分析表明:在特征尺寸相同的情况下,直脚型、蟹脚型、之字型和弓型静电梳状谐振器的横向谐振频率依次减小,且都与谐振器的厚度无关;在特征尺寸和驱动电压相同的情况下,直脚型、蟹脚型、之字型和弓型静电梳状谐振器的横向位移输出能力依次增加;直脚型、蟹脚型、之字型和弓型静电梳状谐振器的横向弹性系数,均只与材料的杨氏模量和支撑梁的几何参数有关,而与横向位移无关。
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    柔性铰链精密定位机构的设计与分析
    卜巾晏;何广平;
    2009 (03):  44-47.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2221
    摘要 ( 362 )  
    研究一种具有纳米级定位精度的弹性位移缩放机构。该机构采用桥式柔性铰链位移缩放机构,这种弹性位移缩小机构可以将传统螺母丝杠系统精度提高到纳米级。建立桥式柔性位移缩放机构的位移缩放比的理论模型,对机构进行了应力分析,运用ANSYS有限元软件分析了弹性微位移缩小机构的特性,并与理论建模的的结论相一致,且机构的输入输出具有良好的线性关系。结果表明:该机构的行程可达40微米,分辨率达20纳米。
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    复合行星蜗杆传动机构的承载力和效率分析
    张春丽;杨燕勤;王德华;
    2009 (03):  48-51+55.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2222
    摘要 ( 287 )  
    一种由环面(或圆柱)蜗轮蜗杆副和锥蜗杆传动(或端面蜗轮蜗杆传动)复合而成的新型行星传动机构被提了出来。这是一种空间行星蜗杆传动装置,由中心蜗杆、若干行星轮组、行星架以及锥蜗轮或端面蜗轮组成。新型传动形式复合了空间行星传动和锥蜗杆传动副的一定优势,使这种传动装置具有同轴输入输出、结构紧凑、传动比范围大、传动平稳、承载力强、对装配误差敏感性小、润滑特性好等特点。给出了结构示意图,进行了相应的传动比计算、受力分析和简单的效率计算。该新型传动可以考虑用于军事、通讯、航天航空、重型机械和民用机械等领域。
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    计入摩擦的船用斜齿轮齿面接触疲劳强度计算
    李秀莲;
    2009 (03):  52-55.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2236
    摘要 ( 310 )  
    研究表明,当船舶在波浪中航行时,由于受到水浮力、水阻力、船舶重力及惯性力等作用,船体会产生弯曲变形,该变形在一定程度上影响到沿船体纵向布置的齿轮机构轮齿的啮合性能。本文针对传统的船用齿轮在强度计算中不计船体变形及齿间摩擦力的问题,以沿船体纵向布置的渐开线斜齿减速齿轮机构为研究对象,通过系统地分析、研究,推导出综合考虑船体变形及齿间摩擦的船用斜齿轮齿面接触疲劳强度计算公式,以进一步完善船用齿轮的强度计算。算例表明,船体变形及齿间摩擦对齿轮强度的影响的确不可忽视。
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    弹流润滑中圆柱滚子轴承接触体内应力分析
    郑学普;杜辉;
    2009 (03):  56-59.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2223
    摘要 ( 231 )  
    基于现代弹性流体动力润滑理论和弹性力学理论,建立了高速圆柱滚子轴承非等温时变的弹流分析模型、轴承套圈与滚动体接触时接触体内应力分析仿真模型。用数值分析方法对模型求解,并用Tecplot软件对轴承接触体内应力分布进行仿真。仿真结果分析表明,弹性流体动力润滑中轴承速度及其所受载荷是影响轴承接触体内部应力分布的主要因素;在不考虑其它因素情况下,接触区内中部靠接近表面的区域接触应力最高,改善接触体表面压力,可以有效改善接触体内等效应力分布。
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    多维材料选择方法在绿色机电产品中的应用
    张海秀;刘晓叙;
    2009 (03):  60-62+74.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2224
    摘要 ( 244 )  
    在论述多维材料选择方法基本思想的基础上,以小型活塞式压缩机曲轴为载体,利用多维材料选择方法对其材料进行选择,来说明该方法应用于绿色机电产品材料选择中的可行性和实用性;结果表明,多维材料选择方法应用于小型活塞式压缩机曲轴的实例,对其它绿色户品及其零部件的材料选择方法和理论起到一定的借鉴和参考价值。
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    采用Mindlin理论预测分析滚动微动疲劳裂纹萌生
    魏慈;张雪萍;姚振强;刘溪娟;
    2009 (03):  63-66.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2225
    摘要 ( 230 )  
    针对滚动柱面过盈配合面的滚动微动失效形式,建立了预测微动裂纹萌生位置的控制模型,该模型应用控制参数W,综合考虑了接触面上的拉应力、剪切应力、摩擦系数、分布区域等主要裂纹萌生影响参数,对微动裂纹的萌生位置进行了预测。应用该预测模型对实际失效轴承裂纹萌生位置进行了预测,并与实际轴承失效的微观特征进行了对比,验证了预测模型的正确性。
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    考虑系统变惯量特性的活塞裙部摩擦分析
    张效翔;谢友柏;张执南;王平;
    2009 (03):  67-70.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2226
    摘要 ( 251 )  
    为了深入分析活塞裙部摩擦行为,提出了考虑变惯量影响的活塞二阶运动耦合分析模型,结合雷诺方程,计算和比较了考虑变惯量影响与不考虑变惯量影响的活塞裙部摩擦力和摩擦功耗,并讨论了连杆质心位置对于裙部摩擦力和摩擦功耗的影响。结果表明:在考虑系统变惯量的影响下,活塞裙部摩擦力和摩擦功耗都有所增加,增加幅度约为11%,连杆质心位置对于裙部摩擦力和摩擦功耗有明显影响。因此,针对活塞裙部的摩擦学研究应该将系统变惯量的影响考虑在内。
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    离合器从动盘轴向压缩仿真试验分析
    何大志;张岚;潘毓学;宋可平;
    2009 (03):  71-74.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2233
    摘要 ( 317 )  
    提供了一种基于LS-DYNA方法的汽车离合器从动盘轴向压缩仿真试验的方法。使用非线性有限元分析模块LS-DYNA对DST180H8型离合器进行了动态接合─从动盘轴向压缩仿真试验。模拟出离合器从动盘与飞轮的25万次非线性碰撞过程,得到了减振盘的轴向压缩仿真试验结果。根据仿真分析结果可知:离合器减振盘的轴向压缩量小于0.224 mm,完全满足国家设计标准,验证了该方法的可行性与准确性。
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    四次位移曲线加减速方法在CNC加工中的优势分析
    李立斌;赵文龙;高健;
    2009 (03):  75-78.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2245
    摘要 ( 226 )  
    首先对常用的加减速控制方法进行了介绍,如直线加减速和S曲线加减速,然后对四次曲线加减速控制方法的算法原理、实现方法、试验结果进行了详细的说明,最后将所述的几种加减速曲线用实例进行了比较。
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    三维面片模型冗余过滤和拓扑重构方法
    陈伟;鲍劲松;金烨;胡小锋;
    2009 (03):  79-82.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2241
    摘要 ( 250 )  
    研究了三维离散面片模型的冗余数据过滤方法、并提出基于三角带和顶点缓存的网格拓扑重构算法,实现了模型的数据压缩。与传统的模型简化和数据编码压缩方法相比,本算法完整保留了模型的精度,结果可以直接使用主流三维模型格式表达,具有极大的生产应用价值。实例测试结果表明,文中的算法在处理模型时有运行速度快,数据压缩效果稳定的优点。
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    用于动态测量的一种新的惯性传感系统
    顾玲;张瑞宏;任海良;陶晔;管荣根;
    2009 (03):  83-86.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2246
    摘要 ( 201 )  
    针对各种动态测量系统和技术的不足,以及机床工作环境对测量过程的影响,提出一种新的惯性传感系统,用于并联机床各杆件(腿)长度、姿态(位姿)变化的精确测量。系统运用数据融合的方法,对测量中出现的惯性误差作出修正,抑制误差的漂移,并预估系统的位置和速度状态变量。通过对300 mm全程运动的实验测量和对实验结果的分析表明,应用新的系统,能改善并联机床和机器人的动态定位,使位置精度和运动精度得到明显的提高。并随着低成本固态加速度计技术的进一步完善,使测量成本降低的同时,新系统能为并联机床和机器人提供更高的位置与速度的动态测量精度。
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    刀具破损状态声发射信号的多分辨率分析
    庄子杰;王海丽;汤为;
    2009 (03):  87-89.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2210
    摘要 ( 312 )  
    刀具状态监控对保障生产安全和产品质量具有重要意义。采用声发射(AE)传感器来采集切削过程中发出的AE信号,采用多分辨率分忻法对正常切削、刀具破损、断屑时发出的AE信号进行分析,并提取出反映刀具破损状态的特征量;最后采用BP神经网络实现了刀具破损状态的自动识别。
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    车身柔性虚拟装配偏差模拟分析
    张媛媛;沈利冰;
    2009 (03):  90-93.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2234
    摘要 ( 191 )  
    在轿车样车试制阶段,为了减少车身尺寸功能评估周期和降低评估成本,引入了车身的虚拟装配。针对功能评估中虚拟装配关键技术,包括装配过程夹具偏差、焊接处理及多工位装配等提出解决方案,实现了在考虑制造偏差、夹具偏差、连接偏差和多工位装配基础上的车身虚拟装配。通过案例论证了提出的虚拟装配方法的可行性。结果表明,该模型的准确度较高,适用于柔性薄板零件的装配偏差分析。
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    精密配合孔轴线直线度误差评定
    梁胜龙;
    2009 (03):  94-96.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2211
    摘要 ( 318 )  
    小尺寸的精密配合孔轴线直线度误差的测量和数据处理一直以来都没有一种可靠和简便的方法。提出的基于MATLAB坐标法测量孔轴线直线度误差的测量设计,很好地解决了这一难题。通过实证研究,证明了该方法在精密配合孔轴线直线度误差测量上的优越性。
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    汽车离合器从动盘超速疲劳仿真实验
    丁原;张岚;潘毓学;
    2009 (03):  97-99.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2235
    摘要 ( 171 )  
    提供了一种基于有限元分析的汽车离合器从动盘旋转疲劳破坏模拟实验方法。使用ANSYS软件,对摩擦离合器从动盘在超速旋转时的工作状态进行了仿真实验,求解出从动盘总成中各零件的变形尺寸、内应力大小,以便于找出总成零件的薄弱环节,供离合器设计者和生产者改进从动盘结构尺寸及工艺参数,从而达到强度要求。
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    坐姿人体体表剪力分布实验与数值模拟
    刘刚;卢颖;李兴洋;詹家宾;
    2009 (03):  100-102+113.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2232
    摘要 ( 225 )  
    坐姿人体体表剪力分布对于机动飞行过载动感仿真具有重要意义,过载椅正是通过对人体体表施加适当作用力来模拟机动飞行过载的。为了解坐姿人体侧向静态体表剪力分布,设计、并进行了模具泥座椅—真实人体侧向力加载实验;在实验数据基础上,通过SURFER软件与MATLAB软件联合数值模拟,得到了整个人椅接触区域的静态侧向体表剪力分布,并对该分布机理进行了分析。应用力系等效原理,给出分布剪力的等效主矢量、主矩和剪力中心表达式及数值模拟结果,以及动态体表剪力与静态体表剪力的关系。
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    叶片式抛送装置抛送性能的试验
    索海霞;王春光;陈大兴;吴海辉;
    2009 (03):  103-105.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2238
    摘要 ( 174 )  
    针对农业纤维物料加工机械和收获机械抛料过程中存在的排料难、负荷大的问题,对叶片式抛送装置的主要工作参数进行了试验研究。在不同转速和不同叶片倾角下,对叶片式抛送装置的气流流场、功耗及抛送距离进行了试验研究。确定最佳的转速范围为:950~1150 r/min,后倾15°叶片消耗的功耗小,后倾3°叶片抛送的距离最远。
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    基于变胞原理推进器的原理分析及改进设计
    崔朝军;周水庭;李进宇;
    2009 (03):  106-109.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2237
    摘要 ( 294 )  
    通过结合变胞原理,从概念上提出了一种新型高效节能推进器,并对其工作原理进行了阐述。通过分析发现其在原理上的缺陷,为此对机构进行了改进。分别通过CFX、Adams、Workbench分析,求得稳态下桨叶的受力,论证了推进器在运动原理、结构上的可行性。最后,通过计算求得其理想推进效率。
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    应用ANSYS平台的胶层拓扑优化及应力分析
    王野平;邹更新;姜伟民;
    2009 (03):  110-113.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2212
    摘要 ( 320 )  
    运用有限元法对复合地板中胶层进行拓扑优化,寻求胶层的最佳位置及用量,并探讨了不同胶层宽度和厚度对应力分布的影响。结果表明,合理的胶黏剂分配在不影响整体力学性能的前提下,减少了胶的用量。胶层边缘应力集中明显,且外侧边缘的应力大于内侧。胶层中等效应力的最大值与胶层的宽度和厚度成非线性变化,在某段范围内出现极小值。
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    连续采煤机运煤系统智能故障诊断
    李晓豁;张景晖;
    2009 (03):  114-116.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2213
    摘要 ( 309 )  
    运煤系统是连续采煤机重要的组成部分,如果发生故障将导致连续采煤机停止工作,严重影响其生产率。本文在对连续采煤机运煤系统常见故障及其原因分析的基础上,通过比较分析采用遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)混合优化BP神经网络的方法,对连续采煤机运煤系统故障诊断进行研究。结果表明,这种方法可有效地避免BP神经网络进入局部极小值,提高学习效率和收敛精度,能更快、更准确地对连续采煤机运煤系统进行故障诊断。
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    机械设计教材中几个问题的探讨
    莫海军;吴上生;蓝民华;李杞仪;
    2009 (03):  117-120.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2227
    摘要 ( 312 )  
    机械设计(基础)是机械类近机械类专业的专业课,是机械课程教学中一个必不可少的重要教学环节。论文总结了机械设计教学中比较突出的问题,对相关机械设计教材存在的问题进行分析。通过具体的实例从较高的专业知识解释机械设计相关内容,使学生从较深层次地理解教材中未能解释清楚的内容,有效提高了的机械设计的教学质量,有利于培养学生的学习积极性和创造性思维。
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    木牛流马结构与功能的再现
    曹励华;吴巧静;
    2009 (03):  121-125.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2239
    摘要 ( 311 )  
    在精确解读诸葛亮的"人行六尺、牛行四步等八句原文的基础上,探索了木牛的开步前行与步幅,"脚"的双结构与双功能,用"牛鞅"控制一足转向,用"双辕"控制前进与更换前进方式,以"牛舌"作为隐形的控制机关等特点。依靠对原著的详细分析,推导出木牛的结构和功能特点包括:"双辕"、"牛鞅"、"牛鞦轴"与"牛舌"为整车的控制系统;牛肋为传导动力的中间部件;一足司转,必要时可配合前行;"四脚"具备步行与轮行的双功能。试验木牛依照1800年前机械水平设计,完成了木牛的结构与功能的再现。
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    论文插图要求
    2009 (03):  127.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2230
    摘要 ( 253 )  
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