机械设计与研究

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杨鹏;邓益民;殷习;余远文;

2014 (06): 1-4.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3496

摘要 ( 235 )

以具有可变功能为设计目标,对单一功能机械进行可变功能的再设计,具有重要的实用价值。行为或行为过程作为实现产品功能的必要途径,对再设计具有重要的指导作用。通过分析典型的具有可变功能的机械产品的行为过程,引入行为链概念,总结了可变功能机械行为链的相似特性,提出了一种基于行为链的机械产品可变功能再设计方法,将机械产品的再设计映射为行为链的再设计,为可变功能再设计提供了一个简单可行的方法。最后,用实例阐述了上述再设计方法的可行性。

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华东交通大学机电工程学院

2014 (06): 2.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3522

摘要 ( 355 )

机电工程学院,始建于1979年。现有机械设计制造及其自动化、材料成型与控制工程、测控技术与仪器、工业工程、物流管理、机械电子工程、热能与动力工程等七个本科专业。机械设计制造及其自动化"和"材料成型与控制工程"为江西省第一批本科特色/品牌专业,机械制造及其自动化为国家"卓越工程师"培养专业,并与南昌海立电器公司联合建设我校唯一的国家级"大学生校外实践教育基地""材料成型与控制工程"与"测控技术一与仪器"为江西省专业综合改革试点专业。学院所有本科专业在江西省均按一本批次招生。"机械工程"为

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如何写好论文摘要

2014 (06): 3.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3523

摘要 ( 358 )

从近期不少作者来稿中,我们发现对论文摘要没有下功夫写好。论文摘要是十分重要的,是中、英文摘采用的主要依据。本刊已被《中国学术期刊文摘》、美国剑桥科学文摘(CSA)等收录。因此,要求作者特别重视中、英摘要的撰写,本刊在录用时也要考虑中、英摘要是否符合要求。具体来说作者注意以下几点:1.摘要应是论文的内容不加注释和评论的简短陈述,内容不应空洞、过简。2.摘要应具有独立性和自含性,即不阅读论文的全文,就能获得必要的信息。

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籽瓜挖瓤机瓜瓤细碎度试验

黄晓鹏;万芳新;同长虹;吴劲锋;

2014 (06): 5-7+12.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3524

摘要 ( 233 )

为了确定籽瓜挖瓤机挖刀装置的关键参数,进行了挖瓤试验,基于Box-Behnken中心组合设计原理,利用Design-Expert软件,探讨了瓜瓤细碎度与挖刀转速、挖刀安装角度、挖刀安装间距的关系,建立了各因素与瓜瓤细碎度之间的数学模型。试验数据分析显示:建立的回归方程显著;3个因子对瓜瓤细碎度影响大小顺序为挖刀转速、挖刀安装间距、挖刀安装角度;通过方程模拟选优得出挖刀转速为252 r/min、挖刀安装角度为15°、挖刀安装间距为40 mm时,为最优参数组合,即瓜瓤细碎度为最大值93.74%。

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考虑综合性能的平面3-RRR并联机构优化设计

王葵;张宪民;陈忠;刘胜;

2014 (06): 8-12.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3497

摘要 ( 306 )

为得到具有良好综合性能的平面3-RRR并联机构,提出一种简单、快捷的优化设计方法。首先,将平面3-RRR并联机构的尺寸进行无量纲化,建立设计空间平面图。其次,在设计空间中分别作出机构的全局条件数、全局速度以及全局刚度三个性能指标的性能图谱,分别对三个指标的性能图谱进行分析。最后,根据三个性能指标的性能图谱确定多目标优化的权系数以及约束方程,从而建立优化模型,运用基因算法完成优化。结果显示,该方法能够达到优化目标。

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基于PMAC的球面5R并联机构运动控制分析

李永泉;王艮川;葛会亮;张立杰;

2014 (06): 13-17.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3498

摘要 ( 263 )

针对球面5R并联机构"PC机+PMAC卡"开放式半闭环运动控制系统,分别在位置控制模式下设计PID位置控制器、速度控制模式下设计PID+速度/加速度前馈+NOTCH滤波位置控制器和滑模变结构位置控制器实现机构的运动学控制;应用Simulink建立运动控制系统仿真模型并依据仿真结果优化各控制策略控制器参数;利用伺服器的参数调整功能、PMAC软件系统及其提供的OPEN SERVO开放伺服算法,实现各控制策略位置控制器并整定其参数;通过对比分析仿真结果和实验结果,证明各控制策略的正确性和有效性。

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一种新型欠驱动三指节手指机构的结构设计及优化

何竞飞;潘祺;邓华;

2014 (06): 18-21.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3499

摘要 ( 397 )

针对当前存在的欠驱动假肢手手指机构拟人特性较差这一缺陷,通过综合耦合型手指在结构上的优势,引入能够使得各手指进行耦合运动的耦合连杆,提出了一种能够实现自适应包络抓取并具有较强拟人特征的新型三指节欠驱动手指结构,从而很好的弥补了欠驱动手在抓取过程中动作僵硬、耦合性差的不足。分析该手指的抓取过程,初步验证了该欠驱动手指完成包络抓取的可行性。根据虚功原理对手指的抓取静力学模型进行分析,得出完成包络抓取时各指节对物体的接触力,基于三指节手指抓取力尽可能均匀分布这一原则,建立手指结构优化的目标函数,利用matlab遗传算法工具箱对手指进行优化设计,得到满足上述原则的欠驱动手指机构的各杆件尺寸及抓取姿态。

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矿井履带式移动破碎机随机振动特性研究

王慧;井伟川;李娜娜;

2014 (06): 22-25.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3485

摘要 ( 267 )

为了探究随机载荷作用下矿井履带式移动式破碎机破碎锤侧倾向的振动情况,以国产某型号破碎机为例,运用多体动力学和虚拟激励理论,建立了随机载荷作用下侧高位工况移动式破碎机垂直方向的数学模型,并求解得到了破碎锤破岩的载荷曲线。采用破碎机破碎过程环境载荷自由激振的实验测试研究,获得了该机型在高位侧端时受随机载荷作用下破碎锤、支臂与机身在垂直方向的响应。结果显示:侧倾方向位移响应随时间变化,大小无明显规律,且振动呈周期性变化;矿井移动式破碎机的X轴正向振动大于负向,X轴正向摆动角大于负向,振动角度不大,机身无明显晃动;Y轴正向摆动角大于负向,振动角度不大,机身无明显晃动;当各个部件振动最剧烈时,破碎锤、支臂与机身的低频、高频与固有频率相差相对不大,各个部件所达到的最高频率与固有频率的百分比不超过50%,振动不是很剧烈。

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基于EEMD信息熵和PSO-SVM的自动机故障诊断

李莎;潘宏侠;都衡;

2014 (06): 26-29+33.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3500

摘要 ( 229 )

针对自动机振动信号的瞬态冲击、非线性和非平稳性,提出一种基于集合经验模式分解(EEMD)的信息熵和粒子群优化的支持向量机(PSO-SVM)相结合的故障诊断方法。首先采用小波阈值降噪对振动信号进行预处理;其次运用具有抗混叠效应的EEMD对降噪信号进行分解得到本征模式分量(IMF),从而提取能反映自动机状态的特征参数:能量熵、边际谱熵和奇异谱熵;最后对支持向量机(SVM)的参数利用粒子群优化(PSO)算法进行优化,并将特征向量子集分别作为PSO-SVM和概率神经网络(PNN)的输入参数以识别自动机故障,结果表明:PSO-SVM相对于PNN可以提高故障分类正确率,同时证明基于EEMD信息熵和PSO-SVM方法在自动机故障诊断中的有效性。

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基于特征点的机械零件轮廓数据分段与拟合

何贵;

2014 (06): 30-33.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3525

摘要 ( 228 )

四川德阳作为中国重大技术装备制造业基地,所加工的零件复杂,要用到反求技术获取零件轮廓。以机械零件为对象提出的基于特征点的机械零件轮廓数据分段与拟合技术,解决了反求技术中零件轮廓提取的关键技术环节,为企业和研究所的人员提供一个经济高效的机械零件反求后的数据处理技术,从而为构建机械零件反求技术的软件平台提供关键技术支撑,实现对产品的快速设计和制造,节约成本,缩短产品的设计周期,从而提高产品的竞争力。

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精密离心机液体静压轴承设计

陈磊;吴文凯;蒋春梅;罗昭宇;赵宝忠;李心耀;

2014 (06): 34-36.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3501

摘要 ( 274 )

精密离心机是加速度计测试标定校准的重要试验设备,但关于其液体静压轴承的具体结构设计在国内却鲜有报道。针对某精密离心机与液体静压轴承有关的指标要求,对其结构形式进行了选择设计,并对关键参数和供油系统进行了详细设计计算。通过验算,证明结构设计可以满足指标要求,设计合理可靠,可供该类精密离心机设计参考。

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往复密封轴用Y形密封圈密封性能分析

王国荣;胡刚;何霞;董胜伟;陈宝康;

2014 (06): 37-42+46.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3493

摘要 ( 347 )

为研究往复密封轴用Y形密封圈在静、动密封工作时的密封性能,利用有限元软件ABAQUS建立了Y形密封圈二维轴对称有限元模型,讨论了工作压力、密封间隙、往复运动速度、摩擦系数对其密封性能的影响。结果表明:静密封工作时,Y形密封圈内部应力基本呈对称分布;动密封工作时,Y形密封圈内唇侧应力明显大于外唇侧应力,外行程应力变化波动幅度大于内行程相应应力变化波动幅度,外行程更易引起密封圈失效;Y形密封圈根部、上端开口处、内唇唇口、密封圈与活塞轴接触区域较易发生失效;Y形密封圈最大接触应力均大于相应工作压力,具有较好的密封性能;往复运动速度对最大Von Mises应力影响较小;工作压力、密封间隙、摩擦系数对最大剪切应力影响较大。

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一种串联式三自由度髋关节机构的设计与分析

裴翔;李渠成;金丁灿;孙杰;贾文昂;宋扬;

2014 (06): 43-46.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3502

摘要 ( 265 )

分析了人体髋关节运动规律和运动形式,提出了一种串联式三自由度外骨骼机器人髋关节机械结构。外骨骼机器人髋关节屈/伸主"迈腿"运动采用平面四杆机构来实现其大范围的运动,并利用矢量分析法分析了液压缸输出位移、速度、加速度与屈/伸运动的角度、加速度、角加速度的关系,应用Ds Solid Works软件自带的Solid Works Motion运动仿真插件对其进行仿真分析,得出其关系线图,为外骨骼机器人髋关节设机械结构计提供一定的设计依据。

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基于随机有限元法的某焦炭塔关键支承截面强度可靠性分析

张亚新;高琪;

2014 (06): 47-49+53.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3481

摘要 ( 204 )

以中石油独山子石化分公司某焦炭塔原始操作参数为依据,以裙座~塔体支撑截面为研究对象,运用蒙特卡洛法随机有限元法,在原始操作参数记录曲线中随机抽取60组压力、温度为变量,分析建立了温度、压力各自变化的分布函数,并以此推演产生出200组随机压力、温度变量数组;以200组变量数组为边界条件,用有限元法获得了对应每个数组下危险截面的最大应力,获得了应力分布概率密度函数;结合材料强度分布函数,最终运用应力—强度干涉模型,完成了危险截面的强度可靠性分析。分析结果为该塔寿命预测和预知性维修提供了依据,也为难以通过实验测试的大尺寸、酷役变工况工作环境设备的可靠性分析提供了一种方法。

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线性/非线性时间序列模型在推力轴承油膜厚度测量中的应用

陈磊;孙虎儿;

2014 (06): 50-53.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3516

摘要 ( 238 )

通过对推力轴承油膜厚度特征量的采集、提取。利用GNAR模型对数据进行拟合并和实际测量值进行比对,较小的误差验证了非线性时间序列模型GNAR适用于轴承油膜厚度的状态识别和动态预测,并在时序图上发现轴承油膜厚度与轴承转速和轴承所受载荷存在密切的关系。

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考虑弹流润滑效应艉轴承有限元静力分析

律辉;王优强;刘昺丽;卢宪玖;

2014 (06): 54-58+66.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3503

摘要 ( 322 )

在考虑艉轴承弹流润滑效应的情况下,先对海水润滑艉轴承进行弹流润滑数值计算,将得到的水膜压力计算结果结合有限元法,再对艉轴承进行有限元静力分析,使其更加贴近于实际,更具有实际意义。同时分析不同工作载荷、不同轴承半径间隙以及不同轴承内圈厚度对艉轴承力学性能的影响。结果表明:艉轴承各对应位置的节点等效应力应变化趋势近似,但其值却随着载荷和半径间隙的增大而增大,其中载荷越大,艉轴承节点等效应力应变变化幅值越大,变化曲线越陡;不同内圈厚度对内圈内侧的最大Y向节点应力影响较小,却对轴承最大节点等效应力影响较大,其幅值变化较明显。

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基于随机有限元方法的地面雷达支耳连接结构可靠性评估

洪兴福;胡祥涛;邹满玲;

2014 (06): 59-61+76.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3482

摘要 ( 212 )

支耳连接结构广泛存在于地面雷达机械系统中,其可靠性对于雷达装备安全具有重要影响。因此,采用随机有限元方法和广义强度干涉理论对其进行结构可靠性评估。首先构建支耳连接结构参数化有限元模型,将载荷、材料、几何等随机参数作为随机变量,评估结构可靠性,并进行参数灵敏度分析。研究结果表明,随机有限元方法能有效评估不确定工作环境下结构可靠性,为雷达支耳连接结构的可靠性分析及其优化设计提供了理论依据。

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基于三重接口的卷筒组可适应性数字化平台开发

程贤福;王涛;李骏;安洪松;

2014 (06): 62-66.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3526

摘要 ( 288 )

针对目前机械行业客户导向的市场需求,提出一种基于三重接口的可适应性数字化平台的设计方法。以起重机卷筒作为对象,结合其设计特点,引入可适应设计的概念,并对卷筒设计进行可适应性规划。基于数字化平台技术,将三重接口技术运用于平台开发,给出了三重接口实现的基本流程。最后,本文采用VB6.0作为开发软件,基于三重接口技术,结合Access、Solidworks和Ansys通用软件,建立了卷筒组的可适应性数字化平台。

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以供应商负荷产能相对均衡为目标的订单分配方法

屠建飞;张远龙;方志梅;

2014 (06): 67-69+85.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3527

摘要 ( 160 )

在多供应商环境中,制造商通过合理分配订单,以确保供应商所获订单的负荷与其生产能力处于相对的均衡状态,是制造商维护和管理平稳高效供应链的重要内容。在考虑供应商订单与负荷动态变化的基础上,提出了供应商产能负荷相对均衡的模型,并进而提出了以供应商负荷产能相对均衡为目标的订单分配方法,最后给了出算法实例。

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基于剪切波的三维零件表面滤波方法

刘长平;杜世昌;奚立峰;

2014 (06): 70-76.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3504

摘要 ( 280 )

滤波是零件表面形貌评定的重要内容之一。随着三维表面测量技术的快速发展,传统的滤波方法已不太能适应三维表面的分析与评定,鉴于此,提出了基于剪切波的零件表面三维滤波方法。该方法以高清测量得到的三维表面数据为输入,使用一种新的多尺度几何分析工具—剪切波(Shearlets)进行滤波。对该方法进行仿真和实例验证,并与ISO 11562规定的高斯滤波器进行比较分析。结果表明,剪切波滤波能很好地将不同的表面成分分离开来。

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基于萤火虫优化BP神经网络的数控机床故障诊断

吕明;

2014 (06): 77-80+89.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3487

摘要 ( 360 )

为了提高数控机床故障预测的能力,针对BP神经网络在数控机床故障预测中出现的收敛速度慢和训练容易陷入局部极值问题,提出了一种基于萤火虫算法优化BP神经网络的数据机床故障诊断算法。文章详细介绍了常见的数控机床故障类型和分类,在萤火虫优化算法和BP神经网络的基础上,建立了萤火虫算法优化BP神经网络的数控机床故障诊断模型,并提出了基于该模型的算法。该模型和算法采用萤火虫算法优化BP神经网络的初始权值和阈值,优化后的BP神经网络能对测试集进行更好的预测。实验结果表明,萤火虫算法优化BP神经网络的预测误差明显小于GRNN和PNN算法。该模型和算法具有很好的预测能力,可以快速、准确地完成数控机床故障诊断研究。

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平面磨削温度场有限元仿真及实验

李荣斌;崔璨;陈梦蝶;

2014 (06): 81-85.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3488

摘要 ( 345 )

在考虑不同磨削参数对温度场的影响的情况下,根据三角形热源模型对磨削工件进行了有限元仿真,获得了工件的温度分布。采用热电偶法测量了工件的磨削温度,发现有限元仿真值与实验测量值相当吻合,仿真结果能够真实反映工件的温度场。该有限元仿真方法对磨削过程中工件温度场的研究具有实际意义,为避免磨削烧伤提供了技术支持。

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基于人工蜂群算法的起重机主梁拓扑优化

王超;李梦群;王宗彦;吴淑芳;秦慧斌;

2014 (06): 86-89.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3505

摘要 ( 203 )

通过对人工蜂群算法的分析研究,利用其摇摆指数更新和适应度更新能加快收敛速度并获得一个相对稳定的结构拓扑优化最优值的优点,将人工蜂群算法引入到起重机主梁的结构拓扑优化,验证了其有效性和适用性。实验结果表明,优化后的起重机主梁符合其各种性能要求,能满足工程需求,降低了生产成本,对起重机的结构设计具有重要意义。

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EA4T车轴车削工艺参数与表面残余应力的关系

李世涛;于鑫;孙杰;

2014 (06): 90-94.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3489

摘要 ( 313 )

车轴表面的应力状态是决定车轴的使用寿命和机车运行可靠性的关键因素之一,工艺参数对车轴表面应力状态产生重要影响。通过EA4T车轴车削正交试验与单因素试验,研究了工艺参数各因素如切削速度、进给速度、切削深度等对表面残余应力影响规律,揭示了工艺参数与表面残余应力分布关系之间的内在机制,提出了可以反映拉应力和压应力状态的残余应力综合预测模型。研究结果表明:残余应力预测模型对残余应力的产生起到较好的预测效果,与试验结果基本吻合。工艺参数中进给速度对表面残余应力作用最为显著,随进给速度增加,表面残余应力显著增大;其次为切削深度,在一定范围内,随切削深度增加表面残余应力逐渐减小;切削速度对残余应力影响呈波动变化。

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基于射流支撑的细长轴加工精度

叶建友;吕彦明;何雪明;邓婷;

2014 (06): 95-97.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3490

摘要 ( 246 )

细长轴是典型的低刚度零件,在生产生活中有着广泛的应用,由于其刚性较差被认为是机械加工中的难题。专家学者和技术人员都在这方面进行了相关研究,新工艺、新技术层出不穷,而至今还没有一种方法可以高效地加工出质量优异的细长轴。文章对细长轴加工力学模型的进行了分析,并设计了一种以切削液为介质的射流作为细长轴车削的柔性辅助支撑新的加工方法。最后,通过实验验证了射流支撑细长轴加工误差补偿方法的有效性和可行性。

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改进单目标自适应遗传算法的车削优化

陈青艳;刘小宁;刘桂花;付娟娟;陈淑玲;林利芬;

2014 (06): 98-101.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3528

摘要 ( 149 )

提出了一种改进单目标自适应遗传算法(MSAGA)。针对自适应搜索遗传算法(ASNSGA)遗传代数设置不合理与单目标非支配排序自适应遗传算法(SONSAGA)因非均匀种群而引起拟合新误差的缺陷,MSAGA算法通过临界遗传代数与变量取值区间的自适应调整,同时提高了计算精度与计算速度。将MSAGA算法应用于车削优化,实例结果显示不仅优于标准遗传算法(GA)与SONSAGA算法的优选值,而且计算速度比SONSAGA算法提高了75.9669%。结果证明MSAGA算法用于车削用量参数的优化是有效的。MSAGA算法能快速自适应获得满足给定精度的变量优选值,为车削优化提出了新思路。

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《趣味机构学》新书介绍

2014 (06): 101.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3506

摘要 ( 244 )

机械工业出版社于2013年5月推出的《趣味机构学》是一本面向青少年科技创新的科普书。该书由上海交通大学梁庆华、邹慧君、莫锦秋共同编著,结合作者多年从事机构学及创新设计方面教学与研究成果以及参与青少年科技创新活动评审的体验编写而成。现在青少年积极参加校内外科技创新活动,以此提高他们创新和动手能力,其作用是十分显著的。长期以来广大科技创新活动指导老师、中小学老师和学生迫切希望能有一本深入浅出、通俗有趣的《趣味机构学》。大家知道,进行机械装置和机

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切削钻机凿岩过程的推进力控制研究

朱建新;李泽杰;王东升;林宏武;赵宏强;

2014 (06): 102-105+113.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3483

摘要 ( 343 )

为改善切削钻机凿岩过程推进力适应性,提出一种凿岩液压逻辑控制回路,并对其核心部件-液控比例阀进行理论研究。搭建推进回转液压控制回路的AMESim仿真模型,仿真分析凿岩液压逻辑控制回路的控制规则,探讨主要参数对液控比例阀控制特性的影响。同时,基于某型切削钻机搭建推进力控制实验平台,并进行实验研究。仿真结果及实验研究表明,该推进力控制方案可实现以回转液压系统压力为控制信号,使推进液压系统压力呈负相关变化,提高推进力对复杂岩层的适应性。

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机床整机试验模态分析

禇志刚;夏金凤;

2014 (06): 106-108+117.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3491

摘要 ( 379 )

为提升机床的动态特性,进而提高机床加工精度,稳定性和抗振性,首先对某机床进行模态试验,分别采用最小二乘复指数法和最小二乘复频域法识别模态参数,并对识别结果和识别效果进行对比分析,得出准确的低阶固有频率,阻尼比和模态振型。再根据振型分析确定了机床加工精度低的主要原因和薄弱环节,并提出相应的改进意见,为动力学优化设计指明方向。

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小流量2D数字伺服阀的设计与研究

孙杰;申屠胜男;阮健;李渠成;李祖华;

2014 (06): 109-113.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3507

摘要 ( 233 )

针对喷嘴-挡板伺服阀抗污染能力差,射流管伺服阀频响低等缺点,提出了一种结构简单、抗污染能力强,频响高的小型数字阀—6 mm通径2D数字伺服阀。该阀由2D方向阀、传动机构和电-机械转换器组成。在分析该阀的结构和工作原理的基础上,对2D数字伺服阀的动态特性进行了MATLAB仿真。该阀的最小间隙为1.2mm,仿真结果表明:2D数字伺服阀对应-3 d B、-90°的频宽约为240 Hz。2D数字伺服阀实验研究结果是该阀对应-3d B、-90°频宽约为205 Hz。说明该阀不仅抗污染能力强,而且频响很高。

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比例调压阀PWM控制气动力感的再现装置

冯搏;俞竹青;

2014 (06): 114-117.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3529

摘要 ( 224 )

提出一种气动装置以实现在主从式机器手系统中产生力觉临场感。该装置由机械气动结构与PWM控制器两部分组成。详细介绍了力感再现装置力感形成原理与控制方法,搭建了压力修正实验与应力采集实验。实验结果表明,所设计的PWM控制器精确实现了力感驱动气缸的压力控制。该装置用在主从式机器手系统中,能够良好地实现力觉临场感。

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基于分级试验的立式预磨机粒级分布预测模型

罗小燕;蔡改贫;余世科;

2014 (06): 118-120+126.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3486

摘要 ( 286 )

针对立式预磨机受工况影响大、控制精度低等问题,提出一种基于分级试验结论的粒级分布预测模型。以大量试验为基础,通过对破磨过程的研究,定义并确定了分级矩阵与破碎矩阵,由现场工况确定给料口及排料口尺寸等模型参数,运用矩阵代数建立了立式预磨机排料粒级分布预测模型。仿真结果与试验数据对比表明,该模型预测精度较高,可满足实际生产要求。

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应用极值诱发材料张力做功导致试验数据反常

蒋富民;

2014 (06): 121-126.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3508

摘要 ( 271 )

借用被人们忽视的空气压缩机构的空间不同属性交替机制构建反常规原理试验装置,可观测应用极值引致的试验数据反常现象。试验装置以反常规原理的构造方式,应用一种全新的与计算机技术毫无关联的虚拟技术建立两个独立的空间变换结构,并借助函数极值的应用诱发了材料张力在系统中做功。该机构的做功工作机构采用的是分解结构,可使外力做功和材料张力做功形成各自独立的做功体系,并以这两个做功体系构成的不同属性的虚拟空间交替,替代传统机构一体化空间中的两个不同属性交替。试验装置改变了利用外力压缩气体的传统模式,该机构运行时,外力推进压迫面的主要功能是辅助诱导极值条件变化,从而诱发柔性贮气体的壁面张力(材料张力)做功压缩气体,增大系统的势能。该机构的材料张力做功不遵循外力做功的规律,压缩工作的每一瞬时,相同压强条件下,压迫面运动轨迹勾勒的空间与压缩腔缩减的容积可以不相等;且这两个不同属性空间变化的比例可以控制改变。于是,打破了力学体系普遍遵循的对称变换规律。试验表明,试验装置分别利用外力做功和材料张力做功产生的空间变换可以不对称,引致了试验数据的反常。然而,不对称变换可导致试验数据反常却符合诺特定理。该现象启示,人们或许还可找到更好的新方法、新途径解决如能源、环境污染等的现实难题。

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基于天然气压缩机性能监测的预知维修技术

董超群;梁政;田家林;余笃军;马科笃;张植;

2014 (06): 127-131.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3509

摘要 ( 370 )

国内很多油气田对压缩机机组的维修管理还是基于事后维修和定期大修的管理模式,该文提出了基于压缩机组性能监测与故障诊断基础上的预知维修技术,在阐述了预知维修系统、步骤及预知维修管理制度内容之后,通过某增压站机组现场监测结果,结合机组日常维修及大修检测数据,研究分析机组性能状态、存在问题、以及故障发生原因、形成机理、发展规律及发生周期等,预测机组运行将会出现的故障,并给出合理的维修决策。基于性能监测的预知维修技术对提升机组运行性能,减少停机及安全事故,提高经济效益具有非常重要的意义。

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贴片机工作头PID参数多目标优化

彭英杰;梁庆华;王石刚;

2014 (06): 132-134+142.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3530

摘要 ( 334 )

工作头是贴片机系统最主要的组成部分,工作头伺服系统直接影响贴片机的性能。文章对工作头伺服系统进行数学建模,将系统分为电流环、速度环和位置环三部分。基于遗传算法,对电流环、速度环和位置环进行多目标PI或PID参数整定,最终获得系统参数的整定结果。在MATLAB/Simulink环境中,对整定的系统进行仿真,得到系统的阶跃响应曲线,响应曲线表明整定参数满足系统的工作要求。

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基于无线传感器网络的齿轮箱温度监测系统设计

王卓君;杨群丰;范凯;张奔;康杰;

2014 (06): 135-137+150.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3531

摘要 ( 214 )

针对现有减速齿轮箱温度监控系统布线复杂、传输距离短及信号衰减快等缺陷,设计了一套无线自组网齿轮箱温度监测系统,以核心芯片MSP430F149和温度传感器DS18B20进行温度检测,采用射频芯片CC1100模块进行433 MHz无线射频自组网通信,监控软件基于ASP.Net开发,实现对多个齿轮箱的实时温度监测、显示和存储等功能。试验测定传输距离为150 m时,数据丢包率为0%,数据错误率为0.278%,对比传统的监测方式,扩大了监测距离,使齿轮箱的温度监测更加便捷。

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基于有限元的异形高耸塔机平桥动态性能优化设计

薛华;原思聪;安峰;罗丹;王东红;

2014 (06): 138-142.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3510

摘要 ( 296 )

异形高耸塔机的平桥动态性能对其整机性能有重要影响。采用有限元法动态分析理论,建立异形高耸塔式起重机平桥有限元参数化模型,对其进行动态分析。以分析结果作为优化设计的目标函数,采用ANSYS的优化算法模块,对平桥结构进行动态优化设计,通过实验对优化结果进行了可靠性验证,结果表明其有效减轻了异形高耸塔式起重机平桥的质量,提高了平桥金属结构的动态性能,为整机优化奠定了基础。

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起重机智能快速设计系统的开发

王超;李梦群;王宗彦;吴淑芳;秦慧斌;

2014 (06): 143-145+150.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3511

摘要 ( 314 )

通过对起重机结构特点和设计过程的分析研究,将智能优化设计技术、计算机技术、模块化参数化等技术方法引入到起重机的设计过程中,实现了起重机的智能快速设计。以系列桥式起重机为例,开发了基于知识库和智能优化设计方法的起重机快速设计系统,该系统实现了桥式起重机的快速智能设计,提高了设计资源的利用率,降低了设计成本,对桥式起重机的发展具有重要意义。

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微型电动汽车车身的轻量化

钱洋;朱茂桃;郭佳欢;

2014 (06): 146-150.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3517

摘要 ( 217 )

目前对于电动汽车车身轻量化研究中,多数都没能兼顾优化后车身性能、优化效率和精度。为了提高轻量化后车身的性能,提出一种综合考虑质量、刚度与一阶振动模态的多目标优化设计法。将有限元分析法和实验验证相结合,构造了基于材料和尺寸的微型电动汽车车身轻量化方法,确保了优化精度。采用灵敏度分析法确定关键部件厚度为优化模型的设计变量,提高了轻量化研究的效率。与传统的轻量化研究相比,该方法在获得近似最优解的同时能够保证轻量化后的车身性能满足要求,并且提高了计算效率和精度。

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高速卷绕头振动分析及超高周疲劳寿命评估

李勇;喻程;柳文琴;阳舟;

2014 (06): 151-153+157.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3484

摘要 ( 228 )

采用数值模拟方法,对高速卷饶头进行模态分析,得到前9阶固有频率。针对共振区域内的工作转速,对卷绕头进行谐响应分析,获得支持套筒的最大应力响应,并研究机械结构和阻尼系数对振动响应的影响。根据材料的超高周疲劳实验结果,通过积分算出转速变化过程总的损伤,对卷绕头进行疲劳寿命评估。结果显示阻尼系数对卷绕头振动响应影响较大,增加橡胶圈的阻尼系数是改进卷饶头振动性能和提高疲劳寿命的有效途径。

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叶片式抛送装置气固两相流仿真及优化

翟之平;李建啸;吴雅梅;张烨;

2014 (06): 154-157.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3532

摘要 ( 149 )

为了揭示叶片式抛送装置抛送玉米秸秆切碎段时内部复杂的气固多重耦合流动特性,使用计算流体力学软件fluent中的Eulerian模型对装置内部气固两相流场进行数值模拟。在高速摄像试验验证可行的基础上,对抛送装置的叶片数、叶片倾角及进料口物料体积浓度等参数对气固两相流场以及抛送物料的影响进行了数值分析,结果表明:4叶片较3和5叶片更有利于抛送物料;后倾10°叶片较前倾10°以及径向叶片更有利于抛送物料;进料口物料体积浓度变化仅改变整个区域物料分布浓度,对物料抛送速度影响不大。

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ADGM电主轴环形冷却水道设计与仿真

李丽丽;李安玲;何强;张鹏伟;郭龙斌;袁超越;

2014 (06): 158-160+165.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3492

摘要 ( 330 )

根据ADGM电主轴结构特点和热源分布,为了提高冷却系统的冷却效果,设计了环形冷却水道。利用有限元分析软件ANSYS CFX对环形冷却系统进行仿真分析,发现当冷却水流速为0.7 kg/s时,冷却效果达到最佳。实验验证:对出水口温度、定子温度和轴承座温度等实验数据进行测量,将实验数据与流速为0.7kg/s时的仿真数据进行比较,发现CFX仿真结果与实际实验结果基本一致,这证明了仿真分析的正确性和环形冷却水道设计的合理性。

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一种新型无链折叠式自行车的数字化设计

闻霞;曾镇清;

2014 (06): 161-165.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3518

摘要 ( 340 )

针对目前链式传动自行车存在的问题以及现代都市生活理念的变化设计了一款新型无链折叠式自行车,提出了设计创新点,并对无链式传动原理及折叠方式进行了详细阐述。通过数字化设计完成了无链折叠自行车零部件的三维建模、装配、工业设计效果展示、机构的运动仿真,有限元分析验证主要部件结构的合理性。

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基于ADAMS/Car ride的轿车平顺性仿真分析

姜波;潘毓学;

2014 (06): 166-169.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3519

摘要 ( 371 )

以分别基于双叉臂式和麦弗逊式独立悬架为前悬架的某两轿车为研究对象,运用机械系统动力学仿真软件ADAMS/Car ride模块建立了包括前后悬架、轮胎、车身和转向系等子系统在内的整车仿真模型;基于Sayers数字模型生成B级随机输入路面,按照国家标准进行随机输入路面汽车平顺性仿真。通过计算随机输入下汽车总加权加速度均方根值,对两轿车的平顺性进行对比评价。结果表明:B级随机输入路面下前后悬架均为双叉臂式的轿车具有较好的平顺性,对轿车悬架系统的开发和轿车乘坐舒适性的改进设计提供了理论依据。

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全国高校实验室工作研究会会刊

2014 (06): 169.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3512

摘要 ( 294 )

中文核心期刊·中国科技核心期刊·RCCSE中国核心学术期刊中国高校优秀科技期刊·中国高校特色科技期刊·全国高校优秀编辑质量科技期刊理念先进内容丰富技术实用装帧精美2015年《实验室研究与探索》(月刊)征订单《实验室研究与探索》是由教育部主管,上海交通大学主办,经国家批准、国内外公开发行的综合性技术期刊。刊号:中国标准连续出版物号:ISSN1006-7167;CN31-1707/T。国际期刊编码:CODEN:SYYTAZ。广告经营许可证号:3101045000324。宗旨:坚持科学发展观,研究探索实验室工作中的新情况、新理论、新经验、新技术,推动高校实验教学和实验室工作的发展与提高。竭诚为各

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被动地棚阻尼悬架系统设计及特性分析

张孝良;聂佳梅;

2014 (06): 170-173.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3520

摘要 ( 266 )

为了被动实现理想地棚阻尼,基于惯容器提出一种被动地棚阻尼悬架设计方法,建立悬架系统的半车模型,对比分析了传统被动悬架、理想与被动地棚阻尼悬架系统频响特性。结果表明,与传统被动悬架相比,被动地棚阻尼悬架能够减小质心垂直加速度、车身俯仰加速度、悬架动行程和轮胎动载荷增益高频共振峰值60%以上,有效抑制了车轮共振,大幅提高了轮胎的接地性能,改善了车辆的行驶安全性,实现了理想地棚阻尼悬架的主要功能。

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一种履带式全方位移动平台的越障性能分析

黄涛;张豫南;田鹏;颜南明;

2014 (06): 174-179.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3513

摘要 ( 369 )

基于全方位移动平台适应非结构化地形的需求,并结合传统履带式平台的越障性能,提出了一种履带式全方位移动平台的结构;研究了该平台的越障性能,主要分析了其爬坡、越台阶及爬楼梯性能;设计了履带式全方位平台的虚拟样机,并利用Adams软件完成了样机爬坡、越台阶及爬楼梯的仿真试验;结合试验结果,总结了履带式全方位移动平台对上述三类障碍的几何包容条件,为其越障选择提供了依据。

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基于近似模型的结构动静态多目标集成优化

卢健钊;方伟;殷国富;

2014 (06): 180-185.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3533

摘要 ( 293 )

针对结构动静刚度分析及优化问题,结合CAD/CAE集成技术,进行了CAD参数化建模子系统和CAE有限元分析子系统的集成开发,建立了一种面向结构动静态性能的集成分析及优化框架,并提出了一种基于近似模型的集成优化设计方法。以某高速电主轴为研究对象,搭建了面向电主轴"转轴-轴承-电机转子"系统的集成分析及优化框架,并在集成环境下进行了动静态性能分析,进而综合试验设计、近似模型以及优化算法,建立了基于近似模型的多目标优化设计模型,最终实现了"转轴-轴承-电机转子"系统结构参数的多目标集成优化设计。结果表明,所提集成优化方法是可行有效的。

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化工版工程机械类精品图书推荐

2014 (06): 186.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3521

摘要 ( 310 )

图解工程机械底盘构造与维修本书主要介绍了使用最为广泛的工程机械(推土机、装载机、平地机、挖掘机、叉车等)底盘的结构、工作原理及维护、维修等。内容上以我国生产的工程机械为主,同时适当介绍了国外较先进的同类机型,按照系统分章,主要包括传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统。全书采用图解的方式,实用可靠,深入浅出,便于自学。

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序言

林忠钦;

2014 (06): 191.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3514

摘要 ( 239 )

现代机构学是机械工程学科的重要分支之一,是设计和开发各种现代机械装备与机电一体化产品的基础,是机械发明创造的源泉。近年来,现代机构学领域快速发展,涌现出许多新技术、新成果,对装备制造业和现代机械工业的发展产生了根本性影晌。进入21世纪以来,中国机构学在国际学术舞台上独树一帜,成为我国机械工程领域在国际学术界享有盛誉的学科之一。在机构学发展的关键时刻,国家自然科学基金委员会于2013年11月在常州召开了"中国机构学发展中青

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广西大学机械工程学院

2014 (06): 192.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3515

摘要 ( 159 )

广西大学成立于1928年,是"211工程"重点建设学校,是教育部与广西壮族自治区共建的地方性综合大学。机械工程学院始建于1933年。学院现有教职工181人,其中教授22人,副教授及其他高级职称(高级工程师、高级实验师等)68名。博士生导师2人,硕士生导师52人。教师中具有博士学位的28人。学院有机械工程及自动化、材料成型及控制工程、热能与动力工程、农业机械化及其自动化、交通运输、物流工程、工业设计7个

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