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当期目录

    2017年, 第33卷, 第05期 刊出日期:2020-07-26 上一期   
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    论文
    基于流的产品创新原理解评价方法研究
    吴中富;曹国忠;刘帅;梁涛;侯晓婷;
    2017 (05):  1-5+15.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4393
    摘要 ( 300 )  
    当前由功能设计得到的产品原理解能否满足功能要求,缺少有效的评判方法,导致设计工作的反复和资源的浪费。通过功能与流之间的关系,揭示了流是表征功能能否实现的重要依据。依据原理结构进行AMESim建模,在结构层上描述了流的传递关系,利用因果序理论建立因果关系网,并据此判断流是否能够实现转换;利用隶属函数确定客户需求和流之间的关系,通过对隶属度划分满意度区间,从而确定流的合理范围;进而提出了一种两级评价法用来判断原理解的可行性。最后以扣圈机验证上述方法的有效性和实用性,并通过AMESim软件进行定量仿真验证所提方法的正确性。
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    《机械设计与研究》征稿启事
    2017 (05):  3.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4399
    摘要 ( 390 )  
    《机械设计与研究》期刊是集学术性和技术性于一体的机械类刊物、《中国科技期刊精品数据库》收录期刊、中国科技论文统计用期刊、全国中文核心期刊、中国科学引文数据库来源期刊、美国剑桥科学文摘(CSA)收录期刊。本刊国内外公开发行,有阵营强大的国内外编委队伍。本刊系双月刊,每双月20日出版,大16开本,每期传递信息量约45万字。一、本刊主要栏目综合评述、设计理论与方法、机器人与机电一体化技术、
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    澳汰尔工程软件(上海)有限公司
    2017 (05):  4.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4431
    摘要 ( 349 )  
    Altair是世界领先的工程技术开发者,自1985年成立以来一直致力于为企业的决策者和技术的执行者开发用于仿真分析、优化、信息可视化、流程自动化和云计算的高端技术。Altair公司的总部位于美国密歇根州Troy市Big Beaver路1820号,在全球拥有超过2300位员工,40多个分支机构遍及北美洲、南美洲、欧洲和亚太地区的22个国家。凭借其在创新的产品设计与研发、先进的工程软件和高性能计算技术上30年的丰富经验,为分布在全球70多个国家的7,000多家客户,包括汽车、机车车辆、航空航天、国防军工、船舶海工、石油石化、电子
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    如何写好论文摘要
    2017 (05):  5.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4411
    摘要 ( 344 )  
    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、英文摘要的撰写,本刊在录用时也要考虑中、英文摘要是否符合要求。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。
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    TBM掘进机含间隙典型关节接触刚度模型及其特性
    孙龙龙;余海东;唐国文;王皓;
    2017 (05):  6-11.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4423
    摘要 ( 320 )  
    硬岩掘进装备典型关节的接触刚度精确描述是其掘进过程中动力学分析的关键。针对重载情况下硬岩掘进装备中的圆柱铰和球铰关节,基于Hertz接触理论和Winkler弹性接触理论进行含间隙的典型关节接触刚度建模与分析,通过有限元模型比较验证了TBM掘进机含间隙的典型关节接触刚度解析模型的适用性。结果表明:相同载荷下圆柱铰和球铰的接触刚度随间隙的增大而减小,相同间隙下随着载荷的增大而增大。间隙小于0.5 mm时Winkler接触理论可以更好地描述关节接触界面刚度,而间隙大于0.5 mm时,基于Hertz接触理论可以更好地描述关节接触界面刚度,该结果可以为硬岩掘进机动力学分析提供指导。
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    基于时间最优的机械臂关节空间轨迹规划算法
    殷凤健;梁庆华;程旭;陶志远;
    2017 (05):  12-15.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4432
    摘要 ( 530 )  
    为了提高机械臂的作业效率和运动平稳性,提出了一种新的基于时间最优的轨迹规划算法。通过逆运动学求出与任务轨迹对应的关节位置序列,利用三次样条插值进行轨迹规划,从而使关节角速度、角加速度曲线光滑连续。通过自适应遗传算法对运动轨迹进行时间最短优化,并利用罚函数解决运动学约束问题。仿真结果表明该轨迹规划算法有效、可行,能够很好得减少机械臂完成工作任务所需的运动时间。
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    新型可控变胞式码垛机器人机构动态优化
    陈辉庆;王汝贵;
    2017 (05):  16-20.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4412
    摘要 ( 438 )  
    变胞机构发生构态变换时,不可避免地会造成冲击,严重时将导致系统失稳。因此需要对变胞机构进行动力学优化研究,降低变胞机构构态变换时受到的冲击力,提高变胞机构的动态稳定性,对变胞机构在实际应用中的推广至关重要。以面向任务可控变胞式码垛机器人机构系统为研究对象,在实际运行下机构系统在单自由度和两自由度构态变换时的全构态非线性动态模型的基础上,考虑机构属性、材料参数、控制参数以及内冲击激励对机构系统动态性能的影响,运用遗传算法对系统进行动力学优化,先后针对系统的机构属性和材料参数建立了参数优化数学模型,运用遗传算法对系统进过优化计算,提高了系统的动力学性能。
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    球面2-DOF冗余驱动并联机器人控制仿真及实验
    李永泉;佘亚中;王立捷;张立杰;
    2017 (05):  21-25+31.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4433
    摘要 ( 267 )  
    以球面2-DOF冗余驱动并联机器人为研究对象,进行力/位混合控制仿真及实验研究。首先在工作空间内对该机器人末端轨迹进行了运动规划,其次,基于Sim Mechanics与Simlink搭建了机器人系统力/位混合控制仿真模型,并通过数值算例,验证了该方法的正确性与可行性。最后基于仿真结果对样机进行力/位混合控制实验,验证了冗余驱动分支输入通过驱动力优化得到的驱动力矩时,能最大限度减小非冗余分支的驱动力矩,使三个分支驱动力矩更加均衡。
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    高速双驱动耦联轴系横振模态分析及实验
    师树谦;李济顺;司东宏;庞碧涛;
    2017 (05):  26-31.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4413
    摘要 ( 343 )  
    高速双驱动轴系目前的应用领域主要集中在航空发动机传动系统。在实际工况下,两个通过圆柱滚子轴承耦联的转轴要实现同向及反向的高速旋转,模态分析能够准确的预测耦联轴系的固有频率及临界转速,对避免发生共振具有重要意义。基于三维建模软件UG对轴承约束的耦联轴系进行实体建模,结合有限元仿真软件ANSYS Workbench对角接触轴承外圈施加一个轴向力,模拟角接触轴承在受预紧力状态下钢球和内外圈滚道的接触情况,分别对单轴系和耦联轴系进行预应力模态分析,得到单轴系和耦联轴系前四阶横振固有频率及模态振型,并通过锤击实验进行了验证。在耦联轴系有限元分析的基础上,通过改变三组支撑轴承及一组耦联轴承的参数来探究其对耦联轴系固有频率的影响,通过研究发现通过改变四组轴承的一些参数,能够实现对耦联轴系不同阶次的固有频率的微调。
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    2018年《机械设计与研究》征订启事(双月刊)
    2017 (05):  31.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4414
    摘要 ( 211 )  
    《机械设计与研究》创刊于1984年6月,是国内中文核心期刊和统计期刊。期刊编号为(ISSN 1006-2343)/(CN 31-1382/TH),邮发代号为4-577。2018年全年定价120.00元,欢迎订阅。
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    基于联合验算点和PNET法失效相关机械系统可靠性分析
    胡启国;王高爽;
    2017 (05):  32-36.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4375
    摘要 ( 317 )  
    针对JC法(一次二阶矩法)不适于求解高度非线性功能函数结构的可靠性问题。结合最大熵原理,在求解联合验算点的基础之上,对机械系统各失效模式功能函数进行线性转化,并进行了相关性分析。根据相关程度的大小,由概率网络估算技术(Probabilistic Network Estimation Technique,PNET)法的有关原则,找出系统主要失效模式,用主失效形式代替系统所有失效形式,给出了一种精确的可靠度分析的方法。最后结合算例,进一步验证了该方法的精确性和可行性。
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    基于Recurdyn的微小滚动体动平衡特性研究
    崔咏;李济顺;隋新;
    2017 (05):  37-40+59.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4415
    摘要 ( 303 )  
    针对微小滚动体质量小、驱动难度大、不平衡量微小等特点,利用虚拟样机可重复性、缩短产品开发周期、降低开发成本等优势,以Recurdyn为软件支撑,建立微小滚动体动平衡虚拟样机模型,对动平衡测试系统的重要参数进行仿真分析,为微小滚动体动平衡机的设计及优化提供依据,实现微小滚动体的动平衡检测。试验结果表明,所论虚拟样机模型与动平衡机的试验结果变化规律趋势基本一致,证明了仿真结果的正确性。
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    腹腔微创手术机器人主从运动及力反馈控制
    邓泽;石运永;谢叻;
    2017 (05):  41-45.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4434
    摘要 ( 314 )  
    微创手术机器人一般采用主从式结构。主从操作手的力反馈技术是手术机器人研究重要的方向。基于运动学D-H模型采用位姿分离法实现了机械手逆运动快速求解。运用虚功原理的方法实现了对机械手力反馈控制。并且进行了动物软组织实验,为操作者提供临场力感觉,实现人对手术机器人的有效干预和控制。
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    解决路径规划局部极小问题的势场栅格法
    朱爱斌;刘洋洋;何大勇;何胜利;
    2017 (05):  46-50.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4435
    摘要 ( 664 )  
    路径规划作为移动机器人顺利完成作业任务的前提,成为了机器人控制领域的研究重点和热点问题。人工势场法以其简洁性和有效性在路径规划中普遍应用,然而由于移动机器人对周围环境信息感知的局限性,容易导致局部极小问题的出现。针对此问题,提出了解决路径规划局部极小问题的势场栅格法。首先对机器人的工作环境进行栅格划分,然后应用改进后的人工势场法为每个栅格赋予势场值,机器人通过搜索势场值的下降方向不断接近目标点,接着采用赋最大值法对局部极小区域的栅格重新赋值,降低搜索的盲目性,使机器人以最优路径到达目标地点。对相同环境下的传统算法与改进算法进行仿真实验对比,结果表明无论是在有、无极小区域,或是目标点在障碍物附近,改进后的算法均可以成功规划出路径,且有效解决了传统人工势场法所面临的局部极小问题。
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    新型机器人辅助微创手术系统分析
    岳龙旺;石晓磊;冯腾飞;魏磊;
    2017 (05):  51-54.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4436
    摘要 ( 199 )  
    为解决现有机器人辅助微创手术系统的力反馈难题,在对开口手术、手工微创手术、机器人微创手术工作空间、自由度、运动映射关系等特性进行对比分析基础上,通过对现场医生和控制台医生的重新分工,提出一种新型的机器人辅助微创手术系统。针对该系统设计了一种新型丝传动微创手术机构。该机构采用对称式结构,通过丝传动实现对称位置机构的镜向运动映射、对称姿态机构的中心运动映射,从而实现微创手术工具手柄与末端执行器之间的一致运动映射。该机构不仅能够保证系统操作的直观性,而且可实现系统的力反馈功能。
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    《趣味机构学》新书介绍
    2017 (05):  54.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4402
    摘要 ( 307 )  
    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。
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    Pivot支承的轴流式血泵特性仿真与实验
    黄铭文;胡业发;吴华春;
    2017 (05):  55-59.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4421
    摘要 ( 187 )  
    血泵的出现为治疗心衰提供了一种新的途径。针对第二代血泵中使用的机械轴承摩擦大,第三代血泵中使用的磁悬浮轴承导致血泵体积难以缩小、功耗大的问题,提出了一种血流动压和Pivot轴承相叠加的支承方式,减小结构,便于植入人体。利用计算流体动力学对轴流式血泵的关键参数进行优化,对优化后的血泵进行仿真分析和溶血预测。加工出血泵并搭建体外循环实验平台进行血泵水力特性测试。结果表明所提出的Pivot支承具有摩擦小,体积小的特点,能较好的解决现有血泵的问题。
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    欢迎来稿 欢迎订阅
    2017 (05):  59.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4416
    摘要 ( 213 )  
    《机械设计与研究》创刊于1984年,由上海交通大学主办、教育部主管。来稿时请参阅本刊每期的《来稿启事》,本刊编辑部地址:上海市华山路1954号上海交通大学内。邮编:200030《机械设计与研究》编辑部
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    基于机器视觉的纸币清分机设计分析
    吴财源;钟球盛;侯文峰;
    2017 (05):  60-62+67.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4403
    摘要 ( 349 )  
    设计了一种基于机器视觉的智能纸币清分机,可实现纸币真假识别、面额清点和分拣等功能。清分机采用STM32作为运动控制系统的处理器,可同时控制进钞步进电机、传输步进电机和分拣步进电机,实现三轴联动。通过红外触发传感器,检测进钞状态,触发相机采集图像。基于工业计算机处理平台,采用CCD相机与紫外LED光源,采集纸币目标区域的水印图像。设计专用的纸币智能识别算方法完成水印图像处理与分析,处理信号驱动运动控制系统,控制线性模组完成纸币的分类。实验结果表明所设计的纸币清分样机可实现不同面值纸币的快速准确识别、清点与分类。
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    流固耦合的搅拌器振动特性
    胡效东;王海月;刘馥瑜;梁之西;
    2017 (05):  63-67.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4376
    摘要 ( 313 )  
    采用LMS Test.Lab振动测试系统,用敲击法测量了某搅拌器在自由状态和固定约束两种条件下的振动特性,并用有限元法数值模拟计算该搅拌器的振动模态,两者对比吻合较好,低阶固有频率相对误差均在10%之内,证明采用有限元法计算搅拌器模态特性是可行的。搅拌器通常在具有约束和液体(选择水介质)存在的条件下工作,基于流固耦合理论,采用有限元法计算在具有预应力和流体介质下的搅拌器振动特性,在液体的阻尼下,搅拌器低阶固有频率有所减小。在搅拌器设计时考虑液体环境内搅拌器的固有频率,有利于搅拌装备的稳定性,提高产品的使用寿命。
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    重叠轨道融合传动带的硬币分拣机器的创新设计
    康智强;程瑞锋;何秋明;
    2017 (05):  68-72+92.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4404
    摘要 ( 345 )  
    第五套人民币硬币分拣机的分拣原理是根据该套硬币的直径大小设计不同带有下落口的轨道,由于硬币大小不同所以分拣轨道下落口大小也不同,主要的创新是这些轨道重叠在一起,硬币滑行道到重叠轨道中分拣不同面值大小的硬币。根据这个原理设计的硬币自动分拣机,包括输送模块、分离模块和计数模块。输送模块主要作用是将硬币在输送带上输送到硬币轨道口,硬币在输送带上利用辊子和刮片板进行单层化铺平和分列排队;分离模块主要作用是将进入轨道的硬币在皮带的带动动力下水平并行滑行,这些轨道的底层重叠在一起,每个轨道中沿硬币运动方向设有若干口径,这些口径是根据硬币大小设计的从小到大的出币口,这种方法可以高效准确的分拣每个轨道中不同面值大小的硬币;计数模块主要作用是设置在各个滑道中的红外传感器,各个红外传感器连接单片机实现计数和数值统计。实验证明该分拣机可以高效准确地实现对我国第五套人民币大批量硬币进行分离和计数,而且效率高、准确性高。
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    基于CATIA的垂直滚筒式公交清洗小车设计
    韩旭东;冯云剑;陈旭阳;倪福鹏;韩桐;高建东;
    2017 (05):  73-77.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4428
    摘要 ( 191 )  
    近年来我国城市公共交通事业取得了快速发展,公交车的清洗效率不仅影响着公交公司的营运情况,更影响着一个城市的形象。目前的清洗方式主要有两种:人工清洗和大型固定滚筒式擦车机清洗,但仍存在许多弊端与不足。针对城市中公交车清洗面临的问题,本文利用CATIA软件设计垂直滚筒式公交清洗小车的三维模型,并为清洗小车的设计,仿真设计以及模拟计算提供了理论依据。
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    基于偏心振动原理的自动上麻机设计及其参数优化
    黄鹏程;林雪;陈长卿;侯长安;
    2017 (05):  78-81.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4391
    摘要 ( 281 )  
    饼坯上麻是饼类食品加工过程中的关键工序,饼坯的上麻效果直接影响饼类食品的入口口感和外观形象。现阶段由于上麻效率、上麻效果和芝麻回收率等方面的问题,上麻工序仍长期依靠人工完成,无法实现自动化上麻。针对上麻机存在的上述三方面问题,基于振动上麻的概念设计一款自动上麻机,并通过气压推动和真空反吸回收剩余芝麻,提高芝麻利用率。自动上麻机由芝麻循环系统、错层上麻轨道和偏心振动机构等组成。同时,通过单变量变化试验,研究芝麻料斗开口尺寸、电机频率对饼坯上麻效果的影响。试验结果表明,芝麻料斗开口尺寸对上麻效果呈现出饱和特性,电机频率对上麻效果呈现出近似正态分布特性。
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    基于部件相关的某履带车辆变速箱齿轮系统可靠性分析
    牟鹏博;刘毅;张宪新;刘喆;
    2017 (05):  82-86.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4405
    摘要 ( 289 )  
    针对传统的机械系统可靠性分析不考虑部件之间相关性而导致预测不准的问题,将Copula函数应用于机械系统可靠性分析中,建立了某履带车辆变速箱故障树并确定关重件,构建了具有相关性的齿轮系统可靠性模型,得到了行程和系统可靠度之间的关系,验证了建立的Gumbel Copula系统可靠性模型在分析机械系统可靠性的优越性,为机械系统可靠性分析及可靠性灵敏度分析提供了新思路。
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    核主泵水润滑轴承的润滑性能及起飞转速
    张帆;欧阳武;奚延辉;袁小阳;
    2017 (05):  87-92.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4406
    摘要 ( 266 )  
    针对核主泵半尺寸水润滑轴承,构建了轴线倾斜下可倾瓦推力轴承的载荷分布模型,提出了推力瓦块的区域性流态模型,分析了水润滑轴承在转速和载荷影响下的层紊流分布特征;在半尺寸水润滑轴承试验台上,研究了轴线倾斜下轴承的基本润滑性能和轴系的起飞转速。结果表明:轴线倾斜对于轴承的性能分布有明显影响,瓦面的流态性质受转速和载荷等运行参数影响,区域性流态模型更能反映轴承的润滑区域性特征,同时,轴线倾斜增大了轴系的起飞转速,实际起飞转速为理论起飞转速的2.5~3倍。研究结果对于全尺寸推力轴承及立式轴承转子系统的研制具有重要借鉴意义。
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    小批量非等数零件精密球轴承的最大合套率选配方法
    王林泉;陈晓阳;张涛;顾金芳;顾家铭;
    2017 (05):  93-96.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4407
    摘要 ( 246 )  
    对于小批量多品种精密球轴承的生产,常存在人工合套效率与成品率低的问题,因存在内、外圈数目不等和钢球规值及相应规值的钢球数量不一等因素均会影响合套率。针对这些问题,以满足产品设计游隙为目标,综合考虑上述约束条件通过编写程序进行计算机模拟合套分析,只要输入各待装配内、外圈沟底直径偏差和钢球规值及相应的球数,即可输出最优的合套方案,从而有效提高了人工合套的工作效率和成品数量。
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    欢迎补订2017年各期《机械设计与研究》
    2017 (05):  96.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4408
    摘要 ( 238 )  
    欢迎读者、作者补订2017年各期《机械设计与研究》联系地址:上海市华山路1954号上海交通大学内邮编:200030联系电话:021-62932023E-mail:jofmdr@126.com
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    地铁轨道交通国产化轴箱轴承性能试验
    王建勇;赵丽娟;马军;朱煦;
    2017 (05):  97-101.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4422
    摘要 ( 328 )  
    地铁轨道交通轴箱轴承属于高速、重载、高精密、高可靠性的轴承,作为城市轨道交通车辆的关键旋转支承基础件,其安全性能指标是最根本的技术性能要求。目前轴箱轴承技术被国外垄断,所以在线使用的基本都为进口产品,大多为日本NSK、瑞典SKF和德国FAG的产品。通过研究、攻关,研制出了双列圆柱滚子轴承NNJP 5224X2-2Z Q/P69YA,经过台架试验、空载、重载等试验,试验结果表明该地铁轴承已达到国内领先水平,能够替代进口产品,可实现国产化。
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    工程材料学
    堵永国;
    2017 (05):  101.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4380
    摘要 ( 313 )  
    出版时间:2015年12月定价:79.00元编辑荐语:本书首先介绍工程零构件的使用效能特点及工程材料的主要失效形式;然后分析工程材料在力学负荷、热负荷、环境(腐蚀介质)负荷及复合负荷作用下的行为,亦即工程材料的力学性能、热性能及耐环境腐蚀性,建立工程零构件使用效能与工程材料性能之间的关系;进而系统地阐明金属
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    基于多岛遗传算法和响应面模型的机床床身的轻量化设计
    信桂锁;薄瑞峰;冯超;沈兴全;
    2017 (05):  102-106.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4387
    摘要 ( 305 )  
    以某型号深孔钻镗床床身为研究对象,为实现床身轻量化设计要求,提出了一种将响应面模型和多岛遗传算法相结合的优化设计方法。通过对床身的静、动态特性分析,确定了以床身体积最小为优化目标,以床身最大变形、首阶固有频率为约束条件的优化模型。利用最优拉丁超立方试验设计方法在设计空间内产生样本数据点并进行数值模拟。采用最小二乘法建立了二次多项式响应面近似模型,并利用多岛遗传算法对响应面模型进行优化。结果表明:在保证机床性能的情况下,床身质量减小了11.2%,实现了床身的轻量化设计。
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    作者投稿需知
    2017 (05):  106.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4417
    摘要 ( 409 )  
    《机械设计与研究》的网址为:jsyy.sjtu.edu.cn,收稿邮箱:E-mail:jofmdr@126.com。本刊不设专门的投稿平台,或在某期刊平台上阶设投稿专栏,凡以某种名义收取审稿费、版面费与本刊无关,敬请各位提高警惕,以防受骗。
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    基于稀疏表征时频分析方法的滚动轴承故障特征提取
    潘昊亮;王宏超;
    2017 (05):  107-109+114.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4397
    摘要 ( 315 )  
    传统时频分析方法可以同时在时、频域反映滚动轴承的故障特征,然而故障信号中的噪声干扰会模糊故障特征在时频分布上的清晰表示。稀疏表征方法可以通过稀疏的原子来表达原始信号,其某些类型的原子在时频域上的聚集是其进行时频分析的良好特性。相比于STFT,基于稀疏原子重构的信号时频分布具有更好的分辨率;相比于WVD则避免了交叉干扰项的影响。提出基于稀疏表征时频分析方法的滚动轴承故障特征提取方法,通过仿真及实验验证所述方法相对于传统时频分析方法如STFT、WVD具有更清晰的时频特征提取效果。
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    基于LLTSA算法维数约简的滚动轴承故障诊断
    陈保家;朱晨希;刘浩涛;聂凯;
    2017 (05):  110-114.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4400
    摘要 ( 217 )  
    针对滚动轴承高维故障特征集识别精度低的问题,提出基于线性局部切空间排列(Linear Local Tangent Space Alignment,LLTSA)算法的维数约简故障诊断模型。首先结合小波包分解、时域、频域及时频域统计方法构造全面表征轴承不同故障特性的混合域特征集,通过敏感度的特征选取方法,从混合特征集中选取轴承故障的敏感特征集,再利用LLTSA算法将高维敏感特征集约简为故障区分度更好的低维特征矢量,并用模糊C均值(Fuzzy C-means,FCM)聚类算法进行故障模式识别,本研究方法能够突出不同特征对分类的贡献率,强化敏感特征,弱化不相关特征,提升了分类精度。最后用深沟球轴承不同部位故障诊断实例验证该模型的有效性。
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    水下仪器舱的底壳的强度设计与分析
    王院生;康红梅;路桂英;余安险;
    2017 (05):  115-118.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4377
    摘要 ( 248 )  
    本文介绍了外径220 mm,厚20 mm的水下仪器舱的缸底的强度计算,将缸底受力简化为弹性力学平面应力问题,计算了缸底在均布压力载荷下的内力。计算结果和模拟仿真表明:在无加强筋条件下,304钢材质的缸底最大工作水深1 561 m。若须工作水深3 000 m,缸底的厚度应增大到27.7 mm以上。并计算了缸底的弹性极限弯曲变形-轴向变形约0.11 mm,为仪器舱的工程设计提供了理论参考。
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    材料力学行为(第二版)
    Marc Meyers;Krishan Chawla;张哲峰;卢磊;
    2017 (05):  118.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4379
    摘要 ( 947 )  
    出版时间:2017年2月定价:179.00元编辑荐语:本书由美国加州大学圣迭戈分校Marc A.Meyers教授和是伯明翰阿拉巴马工程大学Krishan Kumar Chawla教授所著,2009年由英国剑桥大学出版社出版第二版。再版书中系统地介绍了各种典型材料的力学行为,不仅涵盖了金属、陶瓷、聚合物及复合材料等传统材料,同时也介绍了最新发展的生物材料和电子
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    基于系统裁剪法的产品视觉检测系统创新设计
    刘智光;于菲;张二甲;王莉静;
    2017 (05):  119-122.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4420
    摘要 ( 252 )  
    目前产品视觉检测系统普遍存在工人劳动强度大,产品易污损,检测效率难以提高等问题。在对该类系统进行功能分析的基础上,采用TRIZ理论中裁剪方法去除检测系统内部冗余和有害元件,消除了通过在原有系统中加入修正模块解决问题的思想局限性,并进一步利用创新软件知识库工具确定了利用多点触摸屏计算机实现信息处理、判断、执行和显示功能,XY直线单元组成的二维平台代替人手执行改变相机位置功能的创新设计方案。该设计结合"镜动物不动"的设计思路和"图片浏览式"的检测方式,为工业产品视觉检测系统研究提供了新思路和新途径。
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    枪钻加工工艺参数对喷油器体中孔加工质量的影响
    赵延超;武美萍;王全龙;吴克中;
    2017 (05):  123-126+133.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4383
    摘要 ( 310 )  
    针对目前对枪钻钻削深孔工艺参数的设置无理论依据,为研究工艺参数对喷油器体中孔钻削质量的影响,以提高深孔加工的质量,通过单因素实验法分别研究分析切削速度、进给速度、油压等工艺参数对深孔的直线度、圆度和孔平行度以及孔径偏差的影响规律。加工结果分析表明:随着切削速度的增加,直线度误差呈减小趋势,圆度和孔平行度误差呈现先减小后增大趋势,孔径偏差呈上升趋势。随着进给速度的增大,直线度呈现V形波动上升,但增幅不大,圆度误差呈下降趋势,孔平行度呈上升趋势,当进给速度为60 mm/min时,孔径偏差最小,孔径尺寸与刀具最稳合。深孔直线度误差随着切削液油压增大而增大,圆度误差随着油压的增大呈现先减小后增大的趋势,油压为12.5 MPa时,圆度误差最小;孔平行度和孔径偏差都呈现先减小后增大的趋势,在油压为11~12.5 MPa时,误差较小。
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    面向理想化的裁剪方法研究
    张换高;赵磊;王炎;陶涛;刘力萌;
    2017 (05):  127-133.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4390
    摘要 ( 186 )  
    当前裁剪方法是规则引导下进行资源搜索后设计者主观分析的过程,现有裁剪规则虽然能够引导资源搜索,但是却无法确保资源搜索的覆盖范围足够大,并且设计者的主观分析某种程度限制了方案的获取。针对上述问题,提出了主观分析和客观原理相结合的裁剪方法。首先,以理想化七条模式为基础,提取出了十条裁剪规则指导有用功能分配。然后,以裁剪规则与40条发明原理对系统结构改变方式上的相似性为基础,构建出了裁剪规则与发明原理的对应关系,以效应库、专利库以及新原理为知识源,利用裁剪规则对应的发明原理来寻找系统启发解。最后,通过对水果削皮机的创新设计,验证了此方法的合理性。
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    大型立磨状态监测数据库管理系统研究与开发
    杜文辽;李利军;钱春华;李安生;张路明;
    2017 (05):  134-138+142.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4378
    摘要 ( 302 )  
    大型立磨是对矿渣、煤渣等研磨加工的关键大型机械设备,状态监测和故障诊断系统是设备安全运行的重要保障,但是立磨设备系统、结构复杂,其状态有关的本征数据量大且关系复杂,而且配置有数量庞大的传感器,建立支撑状态监测和故障诊断的高效稳定的数据管理系统非常重要。从立磨状态监测和故障诊断系统数据管理中数据流、信息流、状态监测流程的需求分析出发,建立了整个系统的功能模型和E-R模型;实现了大型立磨本征数据库、专家知识库、设备及用户信息库、历史数据库的设计;针对海量数据查询效率低的问题,根据信号采集时间和访问频繁程度采用了对历史数据的分级缓存机制、分表分区、索引优化、存储过程及分页显示等技术。基于C#语言、SQL server数据库开发了大型立磨状态监测及故障诊断数据库管理系统。最后,实例验证表明:该系统实现了对大型立磨产业数据的综合管理,同时提高了相关数据资源利用率及数据的查询效率;为大型立磨状态监测及故障诊断提供了高效稳定的数据支持。
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    灰关联度分析优化SKD11电火花线切割电参数研究
    姚忠;
    2017 (05):  139-142.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4388
    摘要 ( 348 )  
    SKD11是硬度较高的高耐磨韧性通用冷作模具钢,传统方法难以加工。电火花线切割适合加工超硬材料。以脉冲放电时间、脉冲间隙时间、峰值电流和间隙电压为试验因素,表面粗糙度和材料去除率为试验指标,利用正交法进行了试验设计,通过极差分析和方差分析对试验结果进行了研究,结果显示:脉冲放电时间和峰值电流对表面粗糙度和材料去除率影响最为明显,脉冲间隙时间和间隙电压影响较小。通过灰关联度方法分析了试验指标间的关联程度,从而获得一组最优电参数方案,将此方案进行试验验证对比发现:表面粗糙度为2.105μm,材料去除率为37.85 mm2/min,其灰关联度值为0.823 0,达到试验预期目的。
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    基于自导向机理的深孔轴线偏斜分析
    李鹏飞;庞俊忠;黄晓斌;朱文涛;王振;
    2017 (05):  143-146.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4389
    摘要 ( 227 )  
    基于自导向机理,研究了BTA深孔刀具导向条的受力状态。借助Hertz接触理论,弹塑性接触变形理论,建立了导向副的接触变形模型。分析不同载荷形式下导向副的接触状态,建立了研究深孔轴线偏斜的数学模型,最后通过切削加工试验进行验证,结果表明:孔轴线理论偏斜情况与实际切削相一致,单位偏斜量的理论值与实际测量值基本吻合。
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    数控机床液压自动定芯夹具设计
    陈虹微;王荣杰;邱禄魁;戴玉花;林晓川;
    2017 (05):  147-151.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4384
    摘要 ( 434 )  
    针对现有数控机床加工长套筒类工件时存在加工工序多、定芯精度不高、装夹稳定性差、加工精度低等问题,设计一种液压自动控制并安装于尾座的内涨式夹具。在分析传统加工状况和工件特点基础上,阐述了该夹具的设计思路,提出了夹具设计的目标要求,介绍了夹具的组成结构,对夹具进行受力及自锁分析和强度计算,并运用Solidworks三维软件中的Simulation进行有限元分析,结果证明设计的夹具强度足够,符合设计要求。
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    机械工业出版社郑重推出彩色本《揭开机器人的面纱》
    2017 (05):  151.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4429
    摘要 ( 188 )  
    本书由邹慧君、梁庆华主编,上海市青少年活动中心和市重中学老师参编。机器人至今使人有一种神秘感。本书从揭开机器人神秘面纱着手,认识它们的基本组成和工作原理。帮助青少年举一反三地去创造崭新的机器人。本书第1章~第4章介绍了机器人技术基础,包括机器人的构成、机器人的机构以及机器人的感官与控制;第5章~第7章介绍了形形色色的机器人,包括玩具机器人、古代机器人、智能机器人;第8章~第11章介绍了如何自
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    基于神经网络的倒锥微细孔电加工工艺分析
    刘加光;柴永生;姜曼;周京;牟玲龙;岳艳丽;丁兆露;杨尚贤;
    2017 (05):  152-155.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4385
    摘要 ( 302 )  
    为了探索并联电容、脉冲电压以及导向块的旋转速度等对倒锥微细孔电加工的入口直径、倒锥顶角以及加工时间等工艺参数的影响程度和关联性。运用基于径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络的方法对实验结果数据进行分析和预测。神经网络分析结果表明,对于倒锥微细孔电加工中对工艺参数预测影响的重要性依次为电压、电容和转速,实验结果证实预测值与实验数据的最大标准偏差为6.95%。本文为倒锥微细孔电加工研究提供了一种有效的工艺参数预测分析方法。
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    车削高体积分数SiCp/Al复合材料有限元仿真与实验研究
    陆正杰;
    2017 (05):  156-159.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4386
    摘要 ( 296 )  
    为了揭示SiCp/Al复合材料的切削机理,提高其切削加工性,建立了一种SiCp颗粒和Al基体分离的有限元仿真模型,使用有限元软件ABAQUS从微观角度研究切屑的形成过程、基体和颗粒的内部应力分布,分析了不同切深和切削速度条件下切削力的变化规律,为了验证有限元仿真模型的有效性,进行了车削实验。仿真和实验结果表明:由于Si C颗粒的存在产生大量的微裂纹以及孔洞,形成表面缺陷,且剪切区域微裂纹的扩展是产生切屑的重要因素;而实验获得的切削力变化及其波动与仿真结果一致,进一步验证了仿真模型的有效性,为实际加工的切削参数优化提供参考。
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    低油污染敏感度的新型机器人液压驱动技术
    任安业;高鹏;高峰;
    2017 (05):  160-164.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4395
    摘要 ( 283 )  
    在许多场合中,机器人需要大负载和高功率密度驱动能力,液压驱动无疑是较好的驱动方式,然而传统液压系统复杂,限制了其在机器人驱动上的应用。提出了一种基于低油污染敏感度的新型机器人液压驱动技术,通过大幅度提升液压伺服元件的抗污染能力简化液压系统,介绍了应用液压元件浮动结构设计方法研制的一体化结构伺服油缸和三级双叶片伺服摆动缸在"高性能四足仿生机器人"和"新型液压驱动机械臂"项目中的应用,给出了一体化结构伺服油缸的性能测试结果。
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    风帆回转液压系统建模与仿真
    李鑫;陆建辉;
    2017 (05):  165-167+172.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4394
    摘要 ( 327 )  
    现代风帆助航技术的研究与应用对缓解国家能源压力和环境污染具有重要意义。为了实现风帆回转运动的自动化,根据电液比例泵控马达系统的原理,设计了一种风帆回转液压系统,并建立了系统的数学模型。使用Matlab/Simulink对系统进行了仿真分析,仿真结果表明,该系统在PID控制下,当无负载干扰时,风帆转角可以被精确控制;当对系统加入100~220 k N·m大小的负载力矩的干扰时,系统能快速恢复到稳定状态且控制精度不变,控制性能满足风帆回转运动的需求。
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    自动扶梯链传动横向振动实验分析
    章骄华;史熙;高翔;王永胜;
    2017 (05):  168-172.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4419
    摘要 ( 264 )  
    基于摄像测量学,为扶梯链传动的横向振动设计了一套非接触式测量系统,对理论结果的验证提供了有效实验方案。首先介绍了系统组成及实验装置,结合振动特性提出了定点检测和链节追踪两种研究方案,接着考虑实际扶梯参数进行实验测量和数据处理,最后将实验数据与理论参数对比,验证了方案高效实用。结果表明:扶梯运行中,驱动链条振动幅值中间较大,向两边递减,且松边的振动幅值要远大于紧边;通过FFT变换知,紧边的单个链节振动频率接近于链条与链轮的啮合频率。
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    高速电梯安全钳制动实验分析
    徐青;史熙;Simo Makimallila;
    2017 (05):  173-176.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4425
    摘要 ( 277 )  
    针对高速电梯安全钳制动过程,设计并搭建了高速电梯安全钳制动试验台,目的是通过间接测量制动压强以及制动减速度,得到制动材料的实验摩擦系数。此外,利用红外热像仪拍摄制动区域观察制动材料和制动盘的温升情况。以铜基粉末冶金材料作为制动材料,基于安全钳制动实验得到材料的实验摩擦系数,并研究材料摩擦系数对制动初速度的依赖以及温升特性等。
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    机械工业出版社新书《现代缝纫机原理与设计》简介
    2017 (05):  176.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4392
    摘要 ( 301 )  
    为了实现缝纫机强国的梦想,必须努力培养创新思维和创新设计能力。本书重点放在现代缝纫机设计上,共12章,主要包括三部分内容:阐明缝纫机线迹形成原理和缝纫机基本性能要求;缝纫机运动协调和主要机构的运动和动力分析、缝纫机电控基本原理;缝纫机创新及设计方法、机电一体化技术在缝纫机中应用和高速缝纫机动力学设计等。本书是国内首本系统阐述
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    基于有限元法的汽车滑移门结构优化
    张二虎;周五峰;徐从昌;肖良红;何秋平;李落星;
    2017 (05):  177-181.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4424
    摘要 ( 211 )  
    某商用车滑移门与门框分离距离过大,超过了100 mm,并且中导轮与导轨脱开,无法满足滑移门保持件新法规的要求。采用LS-DYNA软件对滑移门保持件载荷试验进行仿真分析,提出了中导轨和锁销两个薄弱区域的改进方案,改进后车门与门框的最大分离距离为93.3 mm,滑移门导轨和组件均未和车门框脱开,满足滑移门新法规要求,但整车增重了2.8 kg。本文通过灵敏度分析对滑移门周围的加强件提出了减重方案,减重约2.2 kg后的仿真结果表明,车门与门框的最大分离距离与未减重时相比仅增加4 mm。对减重后的方案进行了试验验证,为同类汽车滑移门保持件的设计提供了指导。
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    惯性离心和热弹变形对大尺寸高速高压推力加载装置性能的影响
    吴玥千;唐新姿;蔡鹏;彭锐涛;
    2017 (05):  182-187.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4398
    摘要 ( 279 )  
    以某反应堆主泵推力滑动轴承试验台加载装置为研究对象,考虑惯性离心作用和润滑油粘温效应,基于N-S方程建立三维油膜热流固耦合有限元分析模型,研究惯性离心和热弹变形对原型大尺寸高速高压推力加载装置承载性能的影响,并对加载装置进行结构改进计算与试验,为实际大尺寸推力加载装置设计与应用提供重要依据和参考。结果表明:高转速惯性离心作用改变加载装置内部流动,增加入口油压可以有效提高承载能力;热弹变形对承载力有显著影响,考虑润滑油粘温效应使油膜承载力降低12.6%;当热弹变形量过大将导致油膜破裂,加载装置由液体润滑状态变为干摩擦状态,发生烧瓦停机现象;将原环形整体单腔结构改进成扇形三腔结构油膜承载力较初始结构提高了22.5%;改进装置加载试验验证了改进方案的可行性和数值模拟方法的适用性。
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    数字化移液工作站的设计与开发
    谢志豪;方辉;袁泽林;
    2017 (05):  188-191.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4401
    摘要 ( 222 )  
    移液是生物学、医学等领域的重要操作内容,是各项研究实验的基础操作之一。目前,在涉及到移液、滴定的工作中大多使用移液枪。这些仪器的取液放液的过程需依靠人工操作,易出现漏加液体、遗忘润洗等问题。因此,构建一个定量精准、智能化程度高且经济合理的移液工作站,具有现实的研究意义和应用价值。通过数字化控制实现少量和微量液体的可控自动滴定,克服手工重复性取液和放液的问题,摆脱人工操作,提高工作效率。
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    基于多传感器数据融合的破碎机辊套剩余寿命预测新方法
    伍建军;刘海平;廖泰健;叶祥;
    2017 (05):  192-196+204.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4381
    摘要 ( 258 )  
    针对作业中破碎机辊套剩余寿命易受环境因素影响而导致预测结果不精确的实际工况,提出基于多传感器数据融合和支持向量机的协同融合模型,将辊套温度、加速度信号经过小波处理提取特征信息;然后经最小二乘模型对辊套剩余寿命和温度、加速度信息进行数据融合;最后建立了辊套剩余寿命预测的反演模型。为了比较多传感器数据融合的预测效果,在相同环境下进行了单源传感器信息辊套剩余寿命预测,并进行了误差比较。实验结果表明,多传感器数据融合预测结果误差更小,从而降低维修成本,具有较强的工程适用性与推广价值。
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    动梁式龙门铣床传动部件基座结构改进设计
    林娟颖;刘晓颖;蔡伯阳;尤芳怡;
    2017 (05):  197-199.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4382
    摘要 ( 303 )  
    针对动梁式龙门铣床传动部件基座结构对加工精度的影响,在满足强度、精度及稳定性的前提下,以减少基座的位移为目的,对动梁式龙门铣床传动部件基座进行结构分析及改进。建立基座的有限元模型,并对其进行结构静态特性分析。从工程应用的角度出发,摒弃传统设计方法,将有限元分析方法引入铣床传动部件的结构设计中,基于有限元分析结果对基座的结构进行改进设计。在相同工况下,对结构改进前后基座的位移大小进行比较。有限元分析结果表明,在满足基座强度、刚度及稳定性的前提下,传动部件基座的结构改进设计能够有效的减少基座的位移量,提高机床加工精度。
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    基于钢索速降装置中楔角的优化设计
    陶表达;
    2017 (05):  200-204.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4409
    摘要 ( 198 )  
    针对一旧的速降装置存在诸多技术缺陷,设计一新的基于钢索的速降装置,分析其工作原理和结构特点,进行力学建模,给出安全性计算公式并进行校核,针对可能存在的安全隐患进行改进和进一步校核,确定改进方向。该新装置的特点是结构简单、重量轻、制动力大、操作方便、制造工艺性好。
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    上海科学技术出版社隆重推出《世界前沿科技探索丛书(青少版)》(中译本)
    2017 (05):  205-206.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4426
    摘要 ( 191 )  
    (由美国著名大学教授撰写,国内知名院士、教授翻译)本系列丛书阐述了近年来世界科技创新和产业变革大势,对于提高青少年的科学素质,增强青少年学习和运用科技知识的能力,培养创新意识、创新思维和创新能力,具有十分重要的意义。有助于青少年把握世界科技发展大势,敏锐抓住科技革命新方向,形成科技创新的全球视野,激发科技
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    领域创新人才培养体系研究与建设
    郑伟;李健;张为华;唐国金;
    2017 (05):  207.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4427
    摘要 ( 243 )  
    出版时间:2017年4月定价:69.00元编辑荐语:本书是国内首部论述空天工程领域创新人才培养体系研究与建设的著作。本书围绕国内外工程教育改革趋势、人才培养模式与专业建设、课程体系建设、实践教学体系建设与教学模式改革依次开展论述,并介绍了研究与建设成果。其中,论及的国防科技大学航天科学与工程学院的实践教学体系建设给人以深刻印象,
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    《机械原理与机械设计课程实验指导(第2版)》
    2017 (05):  208.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4396
    摘要 ( 293 )  
    2017年6月第2版第1次16开定价:28.00元ISBN:978-7-5478-3237-0机械原理、机械设计和机械设计基础课程是设计性、实践性很强的一门技术基础课。为了培养有关专业学生更好地掌握机械设计的基本方法、步骤,具备设计机械的初步能力,适应教学改革的需要,在课程教学中必须安排一定的实践性环节。为了方便学生进行实践性环节的需要,将上述三门课程的实验指导及实验报告于一体,既可作为一本符合机械类和近机类各专业学生学习机械原
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    2018年征订启事
    2017 (05):  209.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4418
    摘要 ( 231 )  
    《机械设计与研究》(双月刊)欢迎订阅欢迎赐稿欢迎刊登广告全国机械仪表类核心期刊全国科技论文统计源期刊主管单位:教育部主办单位:上海交通大学主要栏目:综合评述,设计理论与方法,机电一体化技术,机构学与机械动力学,机械创新设计,工业设计,传动技术,CAD/CAM/CAE,零部件设计,制造工艺与技术,测试与实验技术,产品开发,分析与设计,专题讲座等
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    东华大学机械工程学院
    2017 (05):  211.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4430
    摘要 ( 155 )  
    东华大学(原中国纺织大学)地处上海,是教育部直属的全国重点大学、国家"211工程"重点建设院校。东华大学机械工程学院前身为成立于1951年的华东纺织工学院纺织机械系,为建校初期三大系之一,1981年成为我国首批获得博士、硕士、学士三级学位授予权部门,1999年成立机械工程学院。目前拥有机械工程一级学科博士点、机械工程博士后流动站;机械工程一级学科为上海市一流学科,机械设计及理论二级学科为国家重点培育学科,机械制造及其自动化二级学科为上海市重点学科。学院设有机械设计系、机械制造系、机械基础系、机电工程系、工业设计系、机械工程实验
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