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2019年, 第35卷, 第01期　刊出日期：2019-02-20    下一期

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坚定文化自信,创建有中国特色的设计科学理论与方法初探 邹慧君;梁庆华; 2019 (01):  1-6+13.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4813 摘要 ( 262 )   人类社会发展过程中形成了五大文明,不同的文明形成了各自特色的文化。中国传统文化是中华民族思考问题、解决问题最根本的思想武器。中国人善于综合思考、辩证思维、系统剖析。用这些思想武器能解决形形式式的科学技术问题,创造出具有世界先进水平的科技成果。中国古代原创性的科技成果累累,有力证明了中国古代是有自己的科学和技术。只是与西方文艺复兴后的科学和技术有不同的表现形式。我们应该全面和深刻理解科学、技术、经验和直觉的内涵。摆脱长期迷信西方、缺乏自信、否定自我、盲目追随的思想和枷锁,走有中国特色的创新设计之路,学习别人、超越别人、发展自己。创新需要设计来完成,设计是无所不在的。设计蕴含着深刻的哲学理念,设计是一门涉及面广泛的科学。只要我们采取整体的、辩证的、系统的发展观念对待设计,我们就有可能建立具有中国特色的设计科学理论体系,去指导我们的设计与创新。 相关文章 | 计量指标

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参考文献格式要求 2019 (01):  3.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4817 摘要 ( 140 )   1.参考文献按正文部分标注的序号依次列出,并在序号中加[]。2.对于常见的各类参考文献标注方法如下:1)著作:作者姓名,题名[M].出版地:出版者,出版年.2)期刊论文:作者姓名.题名[J].期刊名称,年,卷(期):页码.3)会议论文集:作者姓名.题名[C]//论文集名称,会议地点,会议日期. 相关文章 | 计量指标

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面向太空碎片抓取的人工卷绕纤维驱动3指灵巧手设计 孙振川;何俊;陈龙海; 2019 (01):  7-13.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4795 摘要 ( 282 )   针对太空碎片抓取任务对抓捕机构的工作空间及灵活性等方面的要求,设计出1种采用人工卷绕纤维驱动的串并混联3指灵巧手。通过对手指的运动学分析,确定了每只手指的运动空间,并根据雅克比矩阵,采用条件数研究了其灵巧工作空间。利用人工卷绕纤维的温度-应变数据,设计出其温度控制模型。经计算验证,该灵巧手具有较大的工作空间及良好的灵活性,可以满足太空碎片抓取任务对抓捕机构的诸多要求。 相关文章 | 计量指标

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仿避役弹舌装置的建模和动态分析 郑智磊;王琨;吴晅;曹恩国;李可;张秋菊; 2019 (01):  14-17+22.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4796 摘要 ( 232 )   仿避役弹舌装置是模仿变色蜥蜴舌部伸展能力强和抓取速度快的运动特点的仿生机械装置。根据生物力学和机械设计原理,该装置采用弹性嵌套式机械结构;根据机械动力学理论建立系统的数学模型,再根据机械结构参数设置合理的仿真参数,并利用Solidworks Motion软件对该装置3维模型进行仿真分析,直观实时地表达了该装置工作的动态特性;综合各仿真结果深入分析了仿避役弹舌装置运行的动态特性,从而为仿避役弹舌装置的设计和应用提供了1种理论依据。 相关文章 | 计量指标

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两轮电动车用轮辐式立体车库及存取车原则 张占立;李梦凯;何青竹;姚永辉;李学广;褚开亚; 2019 (01):  18-22.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4837 摘要 ( 211 )   本文设计的两轮电动车用轮辐式立体车库采用轮辐式结构,每条轮辐上悬挂若干个厢体,每个厢体可存放一辆两轮电动车,厢体内可对电动车进行充电。为更方便地固定车辆,设计了一种由共用滑块的三个摇杆滑块机构和双摇杆机构组成的前轮夹紧和锁死装置。制定了车库运转的安全性原则、存取车原则。该车库具有体积小、存取方便快捷的特点,适合建设于城镇的老旧小区、超市、商场等场合,对缓解停车难问题以及消除火灾隐患具有一定意义。 相关文章 | 计量指标

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基于卷积神经网络的水果图像分类识别研究 曾平平;李林升; 2019 (01):  23-26+34.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4797 摘要 ( 1330 )   为了解决传统水果图像分类识别算法人工提取特征的缺陷,将卷积神经网络应用到水果图像识别上,基所创建的数据集,参照经典的卷积神经网络模型Le Net-5结构,提出更适合本数据集的卷积神经网络结构,首先对水果数据集进行分类标签,将苹果、梨、橙子、橘子、桃子分别标记为0、1、2、3、4,然后将图片分批次投入模型训练,该模型构建了一个输入层、两个卷积层、两个池化层、两个全连接层和一个输出层。卷积神经网络通过底层提取特征,再进一步更深层次提取特征,最后得到目标的分类。实验结果表明,所提出的卷积神经网络结构不仅在数据集上取得了较高的识别准确率,而且与传统的水果图像分类识别算法相比较,卷积神经网络避免了人工提取特征的繁琐过程。 相关文章 | 计量指标

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一种新型直立式自行车停放装置的设计 敬爽;李治明;黄宁波; 2019 (01):  27-30+41.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4838 摘要 ( 344 )   自行车交通在城市交通系统中占有重要的地位,我国目前大力提倡节能减排、绿色出行,自行车作为一种绿色交通方式,使用频率高、数量庞大,据调研,目前我国自行车数量已过亿,已成为我国城市居民短途出行的首选交通工具。而自行车停车问题由来已久,一直没有得到有效解决。通过对我国自行车停车现状,停车装置的现有产品、专利,以及人们停车需求的分析,设计研究出了一款新型纯机械式直立式自行车停车装置,该装置由卡位装置及提升装置两部分组成,两个分功能装置均能实现"一按即开,再按即关"的按压式开关的功能。其中,卡位装置由滑块式夹紧机构和自锁式心形槽开关机构组成,用于对自行车前轮的锁定与释放;提升装置借助自锁式心形槽开关机构实现对卡位装置的锁定与释放,同时采用体积小、耐疲劳的卷簧为前轮竖直提升提供牵引力,依靠装置内发条弹簧弹性势能与自行车重力势能之间的相互转化,轻松快捷的实现卡位装置连同自行车的提升与下放,从而省时省力地完成自行车停取车操作。该装置将有效解决现有装置停取车费时费力、停车装置造价高等问题,解决自行车乱停乱放、停放时占地面积大现象,实现对城市大量自行车的规范、有序停放,提升城市形象,健康地推动自行车交通的发展。 相关文章 | 计量指标

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等离子冗余机器人逆运动学分析与试验 温贻芳;王太勇;徐朋; 2019 (01):  31-34.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4798 摘要 ( 306 )   针对等离子机器人位姿分离算法精度不足及旋量理论计算复杂的缺点,提出一种位姿分离算法结合旋量理论的新算法。位姿分离算法虽然计算简单、但是位置关节对姿态关节的误差影响较大,容易导致等离子喷枪距离参数出现不稳定的情况,从而影响等离子表面改性质量的好坏。旋量理论虽然具有较高的计算精度,但是计算复杂,不太适合应用于对实时性要求很高的场合。位姿分离结合旋量理论的新算法首先在腕点位置矢量基础上利用位姿分离算法求解等离子机器人的位置关节逆解,然后利用位置关节逆解和旋量理论求解机器人的姿态逆解,一方面保证了等离子机器人的计算简洁性,另一方面也保证了逆运动学的求解精度。最后通过等离子表面改性试验验证了所论算法的正确性。 相关文章 | 计量指标

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含子闭环并联机构的六维控制器奇异性分析及限位设计 李帅;张建军;戚开诚; 2019 (01):  35-41.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4818 摘要 ( 391 )   针对现有的基于并联机构的六维控制器灵巧度不高、动态性能差等问题,提出一种含子闭环三支链6自由度并联机构的六维控制器。首先应用封闭矢量法,建立了运动学反解模型,求出了解析解;在反解的基础上,建立了运动学正解模型,求出了数值解,同时建立了逆解雅可比矩阵;基于逆解雅可比矩阵的分析和机构的速度分析,求解出了的三种奇异位形;最后依据奇异位形提出了机械限位的方案,保证控制器可以实现其功能。 相关文章 | 计量指标

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线性驱动并联机构基于有效工作空间比的尺度优化 陈佳丽;许勇;刘文彩; 2019 (01):  42-46+52.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4819 摘要 ( 186 )   提出了1种并联机构工作空间的几何求解及尺度优化方法。首先,借助闭环矢量法构造了线性驱动6自由度并联机构的位置逆解模型;推导得出并联机构定姿态可达工作空间的边界曲面方程,获得精确的3维可达空间;提出"有效工作空间比"概念,以刻画可达工作空间的有效尺度域;最后,在考察归纳机构关键尺度参数对有效工作空间比的影响规律的基础上,以包络已知任务空间的可达空间体积最小作为目标函数,结合有效工作空间比取值范围、驱动关节位移范围、构件干涉及尺度约束等约束条件,联合应用模拟退火+模式搜索算法进行了机构关键尺度参数的优化设计。研究成果可为并联机构的结构设计奠定必要理论基础。 相关文章 | 计量指标

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一种大摆角五轴联动混联机床并联模块的误差分析 薄瑞峰;鲁岩;郭晓南;李瑞琴; 2019 (01):  47-52.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4808 摘要 ( 348 )   为提高大摆角五轴联动混联机床的运动精度,解决杆长误差以及铰链间隙误差的影响问题,将该机床并联模块的各条运动支链作为假想的单开链,采用误差独立作用原理建立并联模块的误差模型,利用微分法推导出杆长误差、铰链间隙产生的位置误差与机床动平台位置误差的映射关系。然后采用MATLAB软件对误差影响因子对机床动平台运动精度的影响规律进行仿真分析。由仿真结果看出,该机床动平台的输出误差处于合理范围,误差影响因子对机床运动精度影响不大,该误差模型的建立为进一步优化机构设计及误差补偿奠定了基础。 相关文章 | 计量指标

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仿生爬树机器人髋关节运动精度可靠性分析与优化 王汝贵;袁吉伟;戴建生; 2019 (01):  53-60.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4820 摘要 ( 259 )   以一种非对称空间两自由度并联机构作为仿生爬树机器人的髋关节,能够实现机器人机构沿树干爬升及抱树的复合动作,以此仿生爬树机器人的髋关节为研究对象,基于一阶泰勒展开,建立了包含髋关节机构杆长误差因素、铰链间隙误差因素和机构输入误差因素在内的机构位姿误差数学模型,给定机构参数后,基于所建立误差数学模型,运用蒙特卡罗法得到了髋关节机构运动可靠度,进一步分析了不同误差因素对机构可靠度影响,以及同一误差因素对机构不同方向运动可靠度的影响,并分析了此算例中机构可靠度与机构输入参数之间的关系,最后基于对机构可靠性分析,应用线性加权法对仿生爬树机器人的髋关节机构参数进行了多目标优化设计。 相关文章 | 计量指标

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基于A~*算法和三次样条的工业机械臂路径平滑性研究 赵金龙;晁永生;袁逸萍; 2019 (01):  61-64+69.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4799 摘要 ( 406 )   为提高工业机械臂运动的平滑性,提出了一种基于A*算法和三次样条函数的路径规划方法。首先建立空间障碍物3维模型,应用A*算法规划出在障碍物环境下的可行路径。然后以该路径的关键节点,建立三次样条插值函数,生成平滑的机械臂避障路径。最后通过实例对关节不同时刻的位移、速度、加速度的仿真和对比,结果验证了该方法的有效性。 相关文章 | 计量指标

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带式输送机模拟摩擦系数测试及运行能耗研究 张东升;张志峰;王兴宏; 2019 (01):  65-69.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4804 摘要 ( 597 )   针对国内目前使用的大带宽、长距离带式输送机运行能耗过高问题,对带式输送机运行阻力进行理论分析,主要阻力在运行阻力中所占比重最大;设计了一种模拟摩擦系数测试试验台,对带式输送机在实际工况下的模拟摩擦系数进行测试。结果表明:该装置能在不同带宽、带速、托辊直径、托辊间距等多参数下对模拟摩擦系数进行测试,实验测得的模拟摩擦系数比目前使用的国家标准GB17119/GB10595减小了5%～10%,整机的计算功率降低了5%～20%,总成本可下降近100万元,达到了降低电机功率、减小拉紧力、保护输送带,降低生产成本的目标。 相关文章 | 计量指标

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笔头加工机床端面凸轮驱动系统特性分析与极限转速确定 王东菱;马勋勋;王生泽;吴瑛戟;李文福; 2019 (01):  70-74+86.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4809 摘要 ( 333 )   针对现有多工位圆珠笔头加工机床主驱动机构—圆柱端面凸轮-从动件-摇臂-动力头系统动力学及力封闭弹簧展开研究。首先研究了在理想运动状态下摇臂-动力头间非分离条件,对已知预压缩的力封闭弹簧进行刚度校核,得到了在现预压缩量下力封闭弹簧刚度最小值;然后考虑圆柱端面凸轮-滚子和摇臂-动力头两高副处接触变形属性,建立对应等效非线性弹簧阻尼连续接触模型,导出该系统等效集中质量的动力学方程并予以求解,得到了接近实际运动状态下力封闭弹簧刚度及预压缩量下摇臂-动力头间非分离条件并对现机床端面凸轮的工作转速进行校核;最后在不改变力封闭弹簧刚度情况下通过调增力封闭弹簧的最大可预压缩量,得出了该机床端面凸轮的极限工作转速。 相关文章 | 计量指标

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基于遗传基因理论的变胞机构变胞方程研究 王汝贵;孙家兴;戴建生; 2019 (01):  75-80+86.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4821 摘要 ( 428 )   为分析变胞机构稳定态的构型组成和变胞态的变胞过程,将遗传学基因理论引入变胞机构学,将机构主要特征分为三类,即运动副特征、构件特征和构件间连接关系特征;通过机构特征改变对机构结构特征和构型变化的影响,归纳总结出运动副类型基因改变、运动副数目基因改变、单个运动副的方位基因改变三种变胞方式,并以此建立基于构态变换矩阵的变胞方程。以平面三构态变胞机构为例,通过构态变换矩阵和变胞方程对该变胞机构的稳定态和变胞态进行详细描述和分析,验证其可行性与普遍适用性。 相关文章 | 计量指标

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基于G_F集理论的三转动四支链并联机构构型综合 马庆国;杨世明;郭翠敏; 2019 (01):  81-86.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4822 摘要 ( 296 )   针对并联机构位置正解复杂的问题,基于G_F集理论提出了一种具有三转动运动特征的四支链并联机构构型方法,此类并联机构通过一条支链确定动平台的位置;通过另外三条支链确定动平台姿态。介绍了G_F集的基本概念和运算法则,建立了并联机构数综合方程。根据各支链的末端特征进行支链设计,根据G_F集运算法则得到并联机构G_F集的各种组合方式。在所有并联机构组合中选取RRPS/3-SPS并联机构为研究对象,对其进行运动学分析,通过对机构进行位置正反解的分析发现,此类并联机位置分析的正反解都很容易,解决了并联机构位置正解难的问题,为以后的运动学分析提供了很大的便捷。 相关文章 | 计量指标

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11-6台体型Stewart并联机构位置正解的半解析算法 张阳;尤晶晶;叶鹏达;葛子豪;符周舟; 2019 (01):  87-90+99.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4823 摘要 ( 272 )   针对6自由度并联机构的正运动学无全解析解或全解析解推导困难的现状,提出1种11-6台体型Stewart冗余并联机构,并构建了1种区别于传统全解析法和数值法的半解析算法。首先,通过构建虚拟支链,将11支链构型转换成具有低耦合度的12支链的并联机构,并基于特征点的尺度关系,推导出转换机构的全解析解;然后,运用Newton-Raphson法,数值求解了6个杆长协调方程,并分析了72种情况下迭代次数与初值偏差的关系,据此得到求解不同支链时的最优方程。 相关文章 | 计量指标

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基于有限元法的变齿厚内齿轮包络外转子鼓形蜗杆热力学分析 王欣;王进戈;李茂国; 2019 (01):  91-95.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4824 摘要 ( 264 )   变齿厚内齿轮鼓形蜗杆传动是一种新型蜗杆传动,它由变齿厚内齿轮和利用包络形成的鼓形蜗杆两部分组成。它具有体积小、重量轻、结构紧凑以及大传动比等特点,在机器人智能关节领域有着广阔的应用前景。蜗杆传动在工作时会产生大量的热,同时电机置于蜗杆内部也会产生大量的热,使蜗轮蜗杆发生变形,产生热应力。为了掌握内齿轮包络鼓形蜗杆传动副的热应力分布及其热变形情况,探讨温度对最大应力的影响,做了以下研究。首先,利用微分几何与啮合理论通过Creo建立齿面数学模型;其次,将模型导入Ansys Workbench中对其进行热分析和热力学分析;最后,利用参数化设计的方法,分析出在特定结构载荷的作用下,温度对蜗轮蜗杆的最大等效应力的影响,并得出最大应力与温度变化的关系曲线。 相关文章 | 计量指标

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基于自联想神经网络与模糊C均值的滚动轴承的性能退化评估 周建民;张臣臣;张龙;郭慧娟; 2019 (01):  96-99.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4825 摘要 ( 258 )   滚动轴承是旋转机械中最重要也是最容易出现故障的零部件之一,如果能对滚动轴承的性能进行实时监测评估就能及时做出维修策略,故建立了自回归(AR)模型,提取滚动轴承全寿命周期的AR模型的自回归系数和残差,对提取到的特征降维后建立自联想神经网络(AANN)以及FCM模型,然后将AANN模型的输出与输入向量之差作为特征向量输入到FCM模型中,得到性能退化指标,再用实例对结论进行验证。实验表明,文中提出的性能退化方法得到的结论与轴承加速疲劳试验得到的结果是一致的。 相关文章 | 计量指标

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基于总体平均经验模态分解与1.5维谱的滚动轴承故障诊断方法 熊国良;毛志德;张龙;崔路瑶; 2019 (01):  100-104.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4826 摘要 ( 261 )   针对滚动轴承早期故障冲击信号微弱,强噪声干扰下故障特征难以提取等问题,提出了基于总体平均经验模态分解(EEMD)与1.5维谱的滚动轴承故障诊断方法。由于经验模态分解(EMD)在对信号进行分解时容易产生模态混叠现象,引入总体平均经验模态分解(EEMD)。首先将最小熵解卷积(MED)作为前置滤波器,对原始信号进行降噪处理,再利用1.5维谱对经过EEMD分解得到的较为敏感的本征模态函数进行分析,得到各个分量的1.5维包络谱,最终判断轴承是否存在故障。通过仿真信号及实验信号验证了文中所论方法的可行性和有效性。 相关文章 | 计量指标

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主轴颈圆柱度对发动机轴承润滑特性的影响 袁志远;顾廷昶;王宝; 2019 (01):  105-109+117.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4827 摘要 ( 365 )   基于制造效率和成本的平衡考虑,发动机曲轴的轴颈圆柱度不可避免地产生公差,从而对轴承副润滑状态、摩擦功耗和服役性能产生重要影响。本研究针对某三缸发动机,基于弹性流体润滑(EHD)理论分析曲轴主轴颈圆柱度对主轴承润滑性能的影响。首先将主轴颈圆柱度分解为沿轴颈径向的圆度和轴向的腰鼓度及轴心直线度,通过Kriging方法建立形位尺寸与轴承摩擦功间代理模型;然后基于遗传算法进行优化求解,进而评估轴颈圆柱度尺寸在公差范围内对轴承润滑的影响规律。结果表明,轴颈圆柱度对于轴承润滑状态有重要影响,在公差范围内会使得轴承摩擦功明显增大,但是提供了轴承润滑状态小幅度改善的可能性。其中腰鼓度的影响最大,使得轴承摩擦功变化27.7%;直线度的影响次之,导致摩擦功变化18.9%;而轴颈圆度的影响十分微小,仅为3.1%。 相关文章 | 计量指标

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基于多维度互近似熵的滚动轴承故障诊断方法研究 王宜静;谭海燕; 2019 (01):  110-112+124.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4828 摘要 ( 302 )   针对滚动轴承的故障诊断问题,引入互近似熵的方法对轴承振动信号进行分析。通过研究嵌入维数和延迟时间对信号互近似熵的影响,提出多维度互近似熵的特征提取方法。利用多维度互近似熵方法所提取的特征,建立了基于支持向量机的轴承故障诊断模型。对轴承不同类型、不同程度的故障数据进行分析,证明了多维度互近似熵方法可以有效提取轴承不同状态的特征信息,与支持向量机结合可以精确地诊断轴承不同类型、不同程度故障,具有一定的优势。 相关文章 | 计量指标

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核级套筒式调节阀的流量特性 沈国强;秦丹丹;吴欣;尚群立;盛叶飞; 2019 (01):  113-117.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4829 摘要 ( 302 )   为了提高核级套筒式调节阀小开度抗堵塞能力与大开度时的介质流通能力,设计了具有两个大窗口和两个小窗口的套筒,并采用仿真与实验相结合的方式研究了套筒式调节阀的流量特性。首先,基于工况参数设计了套筒窗口。然后,采用计算流体力学软件分析了不同开度下阀内流体流动规律,得到流场中压力和速度分布,计算并绘制流量特性曲线。最后,采用实验的方法测定了阀门流量特性曲线。结果分析表明,模拟值与试验值有较好的吻合,并且流量系数曲线光滑连续,满足设计要求。 相关文章 | 计量指标

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高粘度流体截止阀的过流性能模拟 何备林;郑勐;张红勇;李恒;胡艳凯;张永乐; 2019 (01):  118-124.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4801 摘要 ( 399 )   为了解决现有截止阀不适用高粘度流体以及非标非常规工况下的流体管道控制问题,设计了一种高粘度流体截止阀。通过solidworks软件建立结构模型,采用ICEM CFD软件划分网格离散化处理,基于Fluent软件构建高粘度流体的流场分析模型并进行数值模拟,以流阻系数为过流性能评判标准,对截止阀的结构形式、腔体形状、阀芯形状以及阀芯大小进行对比分析并得出结论,最后辅助实验验证,给阀门的设计和应用提供科学依据。 相关文章 | 计量指标

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基于PID的掘进机横摆速度智能控制 谢苗;李晓婧;刘治翔; 2019 (01):  125-127+132.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4805 摘要 ( 259 )   为实现掘进机横摆速度的有效控制,提出一种基于神经网络的PID智能调速系统。首先,利用MATLAB神经网络模块建立了掘进机横摆摆速v与煤岩坚固性系数f、截齿截深B的拟合模型,并选取了16组数据对拟合模型进行残差分析,结果显示拟合的横摆速度最大残差为0.005 m/min,证明了拟合模型的精准性。然后,在已建立的神经网络拟合模型基础上,基于PID控制技术建立了掘进机摆速的智能调速系统。最后,以煤岩坚固性系数为8、截割深度为0.6 m的工况为例,分析了煤岩坚固性系数f突变情况下智能调速系统的横摆速度。结果表明:掘进机的横摆速度能够快速、准确地随着煤岩坚固性的改变而自动调节。证明该智能调速系统的有效性和优越性,为掘进自动化的研究提供理论参考。 相关文章 | 计量指标

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矿用扁平链激光熔覆分层轨迹的研究 翟建华;沈成;张菀麟;许慧印; 2019 (01):  128-132.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4806 摘要 ( 304 )   为了实现矿用扁平链的激光熔覆再制造修复,采用激光熔覆技术在扁平链表面制备铁基激光熔覆层,对熔覆层分层轨迹进行研究。首先通过3维扫描技术获取磨损链的3维点云数据,应用逆向工程和CATIA软件求取磨损部位的缺损模型,利用MATLAB软件进行分层算法仿真,根据求取的最佳熔覆方向与层厚进行熔覆试验。结果表面,熔覆层与基体结合良好,熔覆层硬度明显高于基体硬度,验证了分层算法的有效性,为同类型材料或链式结构的再制造修复提供参考依据。 相关文章 | 计量指标

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扫描路径对选择性激光熔化成形质量的影响 刘兴鹏;武美萍;魏建锋; 2019 (01):  133-137.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4810 摘要 ( 261 )   基于选择性激光熔化技术,研究了不同扫描路径对Ti6Al4V成形试样的表面粗糙度、残余应力、翘曲变形的影响。结果表明:无论是长边扫描还是短边扫描,上表面的粗糙度值要明显小于侧表面的粗糙度值,和扫描方向相平行的侧表面的粗糙度值要小于和扫描方向相垂直的侧表面的粗糙度值。采取短边扫描的成形件和基板之间的残余应力值更小,且成形件和基板的最大翘曲变形相较于长边扫描减小了约35%。在SLM成形前,采取对基板进行适当预热的方式可以减小成形过程中成形件和基板之间的温度梯度,从而达到减小残余应力的目的。采取短边扫描且基板预热温度为300℃的成形件达到了99.4%的近全致密,采取短边扫描的成形件的致密度要高于采取长边扫描的成形件的致密度。实验结果表明,采取短边扫描的SLM成形件的成形质量更好。 相关文章 | 计量指标

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基于交互正交设计的磁力研磨Si_3N_4陶瓷试验研究 梁伟;张桂香;张鹏;姜林志;秦璞;梁久平;滕潇; 2019 (01):  138-141.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4802 摘要 ( 348 )   利用雾化快凝法制备的球形磁性磨料,设计合理的交互正交优化实验,对Si_3N_4陶瓷材料进行磁力研磨加工,探究加工Si_3N_4材料的最佳工艺参数组合。并对各影响因素进行分析。通过SEM扫面电镜及白光干涉仪对加工后的表面粗糙度进行分析,探究所能达到的最佳表面粗糙度。结论:当工艺参数为:转速S=1000 r/min,加工间隙δ=2.5 mm,磨料填充量为2.5 g时,经分析可得,工件的平均表面粗糙度由加工前的1.95μm下降到0.56μm。 相关文章 | 计量指标

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废旧轴类零件改型再制造加工成本评估算法 王洪申;杨馥宁; 2019 (01):  142-145+149.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4830 摘要 ( 166 )   研究了废旧轴类零件的改型再制造可加工性评价及加工成本评估的问题。根据轴的特征,提取零件轴线及轴各端面信息,利用这些信息,与待加工零件的3维模型进行形状对比,从几何形状的角度评价其再加工其他零件可行性。根据对比结果,确定加工方法,并评价加工成本,根据加工成本选择出最优废旧零件作为加工新零件的毛坯,试验表明本文提出的算法切实可行,并在改型再制造中具有较好的应用价值。 相关文章 | 计量指标

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双角度空间斜孔复合加工模型与工艺实施 高文;姚军; 2019 (01):  146-149.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4811 摘要 ( 320 )   针对空间斜孔加工容易产生偏差的问题,建立了以立方体上任意两点空间直线为对象的零件模型,以机床附件铣头带动刀具倾斜与工件倾斜相结合的复合加工模型。根据投影关系,推导出了加工空间斜孔所需要的斜角计算公式,建立了任意空间角度斜孔加工的数学空间模型。给出了几种具体的斜孔加工方法并将结果成功应用于生产实践,取得了显著效益。 相关文章 | 计量指标

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采煤机截割部的动态特性实验 毛君;杨辛未;陈洪月;宋秋爽; 2019 (01):  150-153.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4807 摘要 ( 356 )   为了研究采煤机截割部工作状态下动态特性,采用1:1模拟煤矿井下综采成套装备试验平台,以MG500/1180-WD采煤机为研究对象,通过无线数据传输系统,分别对采煤机在空载行走、斜切进刀、重载截煤三种不同工况下截割部的动态特性进行了测试与研究。研究结果表明:不同工况下采煤机滚筒和摇臂在行走方向上受到的载荷冲击最大,并且在重载截煤工况下受到的载荷冲击最大,分别为1.891 m/s~2、1.709 m/s~2;在斜切进刀过程中,采煤机滚筒和摇臂在轴向和纵向受到的载荷冲击变化最大,增大幅度分别为697.45%、709.36%。 相关文章 | 计量指标

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锁环式同步器同步过程摩擦锥面摩擦特性试验 刘美艳;谭草;李波;葛文庆;王克峰;闫皓; 2019 (01):  154-156+164.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4839 摘要 ( 391 )   为了研究锁环式同步器同步过程摩擦锥面的摩擦特性,对其同步过程进行试验研究。以同步器同步过程为理论基础,搭建了同步器摩擦磨损试验平台,在不同载荷和换挡转速差下进行摩擦试验,研究了同步器同步过程摩擦锥面摩擦特性的变化规律。研究结果表明:随着同步过程的不断进行,摩擦副的摩擦系数先降低后逐渐趋于稳定;载荷与同步器两端的转速差对同步器摩擦副的摩擦系数影响较小,温度是主要影响因素;给定工况下,温度升高7℃时,摩擦副的摩擦系数减少0.006。分析同步器摩擦锥面摩擦系数的变化规律,为建立同步器同步过程摩擦系数补偿控制策略进而提升换挡品质奠定了基础。 相关文章 | 计量指标

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考虑轮-地接触的汽车盘式制动器模拟制动试验台设计 黄山;鲍久圣;阴妍;马驰; 2019 (01):  157-160+174.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4840 摘要 ( 157 )   针对现有制动试验台无法真实反映汽车在路面行驶制动过程的局限性,设计了1个用于模拟汽车轮胎与地面接触并产生和测试制动过程的制动试验台,该试验台能够模拟汽车惯量、汽车对地面的压力以及路况,可以针对不同的盘式制动器、轮胎以及地面材质开展制动试验。试验台采用PLC作为下位机,以LabVIEW为上位机软件开发平台设计了测控系统,通过各传感器获取相关制动参数。整个装置操作简单、功能拓展性强、安全稳定性较高,较好地实现了试验台的实时监测与自动化控制功能。 相关文章 | 计量指标

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智能制造环境下产业联盟制造资源配置的评价方法 霍壮志;王云霞;陈健飞; 2019 (01):  161-164.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4800 摘要 ( 377 )   为解决智能制造环境下产业联盟企业间资源配置调度优化的问题,在充分考虑制造服务需求方、提供方、平台运营方的利益的基础上,提出了一种高效智能的产业联盟服务平台资源配置方法以及评价指标。平台由感知层通过传输层向服务平台提供设备资源、人力资源、技术资源等信息,通过资源配置评价方法将联盟企业的资源根据任务进行筛选,并通过遗传算法求解选出最佳满足单元任务平衡率、成本、质量、服务等多目标的最优组合。 相关文章 | 计量指标

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基于MRSVD与Elman神经网络的供输弹系统早期故障识别 付志敏;许昕;潘宏侠;赵雄鹏;梁海英; 2019 (01):  165-168+174.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4834 摘要 ( 206 )   对于供输弹系统早期故障信息易湮没在强噪声中,潜在故障特征难以提取的问题,提出1种基于MRSVD与Elman神经网络的早期故障识别方法。供输弹系统振动信号经过预处理后采用双树复小波进行降噪,之后利用多分辨奇异值分解对降噪信号有效分解为若干分量,提取各分量的能量,归一化后将其作为特征值,运用Elman神经网络对供输弹系统早期故障有效识别。结果表明,该方法能有效识别供输弹系统早期故障,识别率为94.44%,证明该方法对自动供输弹系统早期故障识别的有效性。 相关文章 | 计量指标

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井字形纸箱隔板供给装置设计与分析 袁浩;张寒冰;彭山宏;邹春华;缪福福;周学渊;汤玲玉; 2019 (01):  169-174.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4814 摘要 ( 424 )   在包装机械领域,井字形纸箱隔板大多数采用人工方式装箱,其自动化供给对纸箱隔板自动化装箱有着重要指导意义。通过对人工装箱动作的研究与分析,纸箱隔板的供给需要自动送料和成形两个步骤。提出了一种基于摩擦的单边牵引成形的方法,设计了一台井字形纸箱隔板供给装置,包括自重力送料模块、气动压料模块以及机械夹爪式成形模块,能够完成纸箱隔板的自动送料和成形动作,从而为自动化装箱做准备。此外,利用Solid Works 2016软件对其中的关键部件进行了有限元分析与多目标优化设计。通过对原理样机的试验,其结果表明所设计的原理样机可以有效的供给完全展开状态的纸箱隔板。 相关文章 | 计量指标

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混联搅拌摩擦焊装备施焊能力建模与仿真分析 王腾;郭为忠; 2019 (01):  175-178.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4812 摘要 ( 316 )   为研究搅拌摩擦焊装备的施焊能力,选取可焊最大板厚和焊缝精度作为施焊能力评价指标,并对施焊能力进行了建模和仿真分析。以受力分析为基础对最大板厚进行建模,以误差分析为基础对焊缝精度进行建模。利用利用NXUG和Simulink联合仿真对施焊能力的两个指标进行仿真分析。通过仿真发现焊缝轨迹曲率突变会导致驱动力的突变,在轨迹规划中应该避免。 相关文章 | 计量指标

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某双层动车组中间车厢内气流场及热舒适性分析 邓发强;张继业;李田; 2019 (01):  179-184+188.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4836 摘要 ( 327 )   空调列车车厢内部气流组织是研究列车内部环境的基础,满意的气流组织可使乘客获得较好的热舒适性。夏季极端环境下,以某双层动车组中间车厢为研究对象,基于非稳态k-ε湍流模型,运用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对其内部流场进了仿真计算,得到了车内速度和温度的分布,同时对风道系统进行了优化,并根据流场指标和热舒适性指标分别对车内流场和乘客热舒适性进行了分析。研究表明:对于原风道系统,速度分布不均匀且不满足流场指标;对于优化后的风道系统:速度和温度分布均匀且基本满足流场指标;有效温差分布比较均匀,大部分区域处于-1.7℃～1.1℃范围内;乘客附近区域有效温差偏大,过道上方部分区域有效温差偏小;客室平均空气分布特性指标达到80.78%,大于80%,乘客热舒适性良好。 相关文章 | 计量指标

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气缸盖排气鼻梁区优化设计 卫军朝;王艳丽;张丽;许春光;尹艳君;李鹏;路拥庆; 2019 (01):  185-188.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4841 摘要 ( 240 )   针对气缸盖排气鼻梁区热负荷承载较高的问题,对排气鼻梁区冷却流场优化设计,有效降低了排气鼻梁区边缘热负荷。依据塑性应变能理论,对排气鼻梁区进行低周疲劳寿命预测,优化后的排气鼻梁区火力面低周疲劳寿命较原方案提高了38%。经过排气道稳流试验证明,优化设计后的排气鼻梁区使得排气道平均流量系数提高了3.56%。 相关文章 | 计量指标

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基于ANSYS Workbench的顶驱提环侧连接板的拓扑优化设计 楚飞;雷宇;高瀚;程腾飞;王洋绅;赵春晖;于川; 2019 (01):  189-191+195.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4831 摘要 ( 418 )   针对经验设计方法中顶驱提环侧连接板存在质量偏重、外型不尽合理的问题,将连续体拓扑优化理论引入顶驱提环侧连接板的设计中,在设计空间内建立了最大范围设计模型,应用ANSYS Workbench进行了求解,通过两次拓扑优化将质量在最大设计空间内进行了最为合理的分布,摆脱了传统优化设计在原设计基础上优化的思路,克服了传统优化在优化初始排除最佳方案的可能性。根据拓扑优化结果并综合考虑了装配条件、加工制造费用等因素建立了侧连接板模型,分析了优化后侧连接板形变和应力的分布情况。结果表明该方法设计出的侧连接板完全满足实际需求,证明了该方法的可行性和合理性,为顶驱侧连接板的设计提供了新的思路和参考,为降低顶驱生产成本和整机重量,提高顶驱市场竞争力提供了可能,具有重要的实际经济意义。 相关文章 | 计量指标

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基于EEMD与模糊核聚类的供输弹系统早期故障识别 梁海英;许昕;潘宏侠;付志敏; 2019 (01):  192-195.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4835 摘要 ( 275 )   对于供输弹系统早期故障中信号成分复杂,潜在故障征兆难以识别的问题,本文提出了基于EEMD-KFCM的早期故障识别方法。首先用EEMD方法对供输弹系统振动信号进行分解,对分解的分量进行相关系数运算,选取与原始信号相关系数大的前4层分量对信号进行重构;接着提取前4层分量的能量百分比作为特征;最后基于核的模糊C均值聚类方法,对供输弹系统三种不同状态振动信号EEMD分解后的能量特征进行分类识别,并与模糊C均值聚类方法进行了对比。实验结果表明,该方法能有效地对自动供输弹系统早期故障进行识别,正确率达88.89%。 相关文章 | 计量指标

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汽车蓄电池支架频率响应分析及其优化设计 索明何;吴庆捷; 2019 (01):  196-199+204.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4842 摘要 ( 268 )   为了验证某新型汽车蓄电池支架是否满足设计要求,首先测试纵梁端在不同路面的加速度,测试结果表明其中搓板路的X、Y和Z向的加速度分别为2.3g、2.6g和0.6g。然后基于实测的振动加速度和频率响应方法对该蓄电池支架进行强度分析,分析结果表明蓄电池支架在X和Y向的最大应力均大于其材料屈服强度,不符合设计要求。再基于Isight集成平台和邻域培植多目标遗传算法对蓄电池外支架和内支架的厚度进行优化设计,获取其最优厚度值,优化之后其X、Y和Z向的最大应力都小于其许用应力,均能够满足强度性能要求,安全系数均大于目标要求值,同时其支架总质量也有所降低,达到了轻量化的目的,最后蓄电池支架的优化方案顺利地通过了整车道路耐久试验。 相关文章 | 计量指标

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油压机热板温度场均匀性研究 徐京豫;孙宝寿; 2019 (01):  200-204.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4803 摘要 ( 304 )   硫化机热板表面温度均匀性是衡量硫化机械设备性能优劣的重要指标。运用FLUENT软件进行仿真分析并结合实验验证,研究了硫化机热板温度场分布规律并对热板的机械结构进行改善。针对规格为1760 mm×1 760 mm×80 mm的热板建立了有限元模型,研究了热板加热油液通道结构分布情况及导热油流速对热板温度场的影响规律,并对热板通道排布结构参数进行了改进。比较分析改进前后方案,结果表明:热板表面温差由原先4.6℃降低为3.1℃,温度均匀性提高了33%,通过实验研究进一步验证了模拟结果的可靠性,结构改善后的热板在实际生产中的产品,质量显著提高。 相关文章 | 计量指标

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带导流板的一体化风机气动性能分析 陈林;莫秋云;尹佳蓓;刘伟豪;蒋立;廖智强; 2019 (01):  205-209.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4794 摘要 ( 361 )   为了探究风轮结构参数对带导流板的一体化风机的气动性能影响规律,采用3D瞬态RNG k-ε湍流模型和滑移网格模拟风轮不同工况下,重叠比、叶片弯度以及导流板长度和安装角度对转矩系数和风能利用率的影响,分析了风轮内部流场变化,选取了最优参数进行综合仿真分析并进行了实验验证。结果表明:在重叠比为0.1,弯度为0.35时风机风能利用率达19%,比sandia实验室的风机提高3.5%;导流板有助于改善风轮内部流场,提高风机风能利用率。 相关文章 | 计量指标

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高等教育出版社 学术著作新书简介 2019 (01):  209.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4832 摘要 ( 186 )   书名:机械创新设计理论与方法(第二版)作者:邹慧君颜鸿森出版时间:2018年5月定价:89.00元编辑荐语:编辑推荐:任何一个国家想要真正强大,就必须有完整、坚实的制造业,特别是装备制造业。装备制造业是制造业之母。为了满足社会新需求,为了发展先进生产力,我们必须不断地设计和制造出各种新颖、高效的机械装备。只有这样才 相关文章 | 计量指标

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东华大学机械工程学院 2019 (01):  211.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4833 摘要 ( 248 )   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 相关文章 | 计量指标