机械科学与技术杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

《机械科学与技术》征稿简则

刊期：2015年第10期

基于运动学分析的铝箔复卷机的结构优化与动态仿真

作者：汪磊 张学昌 孙忠杰 刘春晓 刊期：2015年第10期

针对铝箔复卷机高速工作状态时关键核心组件失效及其设备稳定性不足等问题,采用主模型技术完成复卷机的三维建模,通过定义刚体和施加约束,对模型进行运动学分析,通过对核心组件进行结构优化与动态仿真,提高复卷机的性能参数。顶料轴组件是复卷机的关键核心组件,所以本文对复卷机的顶料轴组件进行了动态仿真分析,通过顶料轴的位置、速度以及加速...

挖掘机工作装置挖掘力及铰点受力仿真分析

作者：刘文国 周宏兵 吴伟胜 杨梅钦 刊期：2015年第10期

利用三维造型软件Pro/e及动力学仿真软件ADAMS,搭建了某大型挖掘机SH700-5的虚拟样机模型。为获得铲斗以及斗杆最大挖掘力值,依据挖掘力国标测试方法对工作装置挖掘力进行了仿真测试,并与理论计算值进行了对比,结果表明,两种挖掘方式下工作装置自重对挖掘力大小分别有约4%与8%的提升作用。为研究挖掘作业过程中各铰点受力变化情况,分别按照铲斗...

基于多目标满意度的履带架拓扑优化研究

作者：李钊 张春光 屈福政 宋海洋 刊期：2015年第10期

履带架是履带行走装置的重要结构件,为了得到其在多个工况下最优结构形式,将拓扑优化的方法引入履带架的结构设计中。分析了履带架典型工况,建立履带架结构多刚度拓扑优化模型;采用带权重的折衷规划法将多目标问题转化成单一目标问题,基于多目标满意度理论提出动态权重系数的计算方法。该方法中权重系数是相应单目标值的函数,避免了主观设置权重...

基于遗传算法的3-PRS并联机床的运动学标定分析研究

作者：孙付伟 赵俊伟 张芹 刊期：2015年第10期

针对并联机床运动中存在偏差的问题,提出了基于结构参数和遗传算法的逆向运动学标定方法,推导出了并联机床误差标定的模型。该方法不需要求并联主轴平台的正向解,避免了并联机构相对复杂的正向运动分析问题。计算表明:利用名义机床结构参数计算的逆向运动误差明显大于标定的结构参数得到的逆向运动误差;标定后的三个圆柱铰和球铰的位置更接近于...

冗余度机器人梯度投影避障算法的改进

作者：张立栋 李亮玉 王天琪 刊期：2015年第10期

针对传统基于梯度投影法的避障算法只进行关节空间局部调整,无法实现冗余度机器人末端躲避障碍物的不足,提出一种改进的避障算法。借助人工势场思想,实时地规划出冗余度机器人末端的避障路径。同时以最短距离为指标,进行关节空间自运动调整。末端避障和关节自运动调整相结合,实现全局范围避障。最短距离计算采用解析方法,避免最短距离垂足落在杆...

计入推力的轴系合理校中的轴承负荷比优化及轴线设计

作者：张新宝 董广坤 刊期：2015年第10期

目前没有计入推力的影响或者计入推力时推进轴系的轴承负荷法校中的计算方法没有实现艉管前后轴承的负荷比在1/2~1/3的范围内,为此提出了计入推力和不计推力的弯矩时满足艉管前后轴承的负荷比最佳的轴系合理校中设计方法。对旋转时的轴线进行优化设计,并对一个简化轴系模型进行校中计算。计算结果显示:没有考虑推力影响时艉管前后轴承的负荷比小...

TC4钛合金螺旋铣孔工艺孔壁表面完整性研究

作者：江跃东 何改云 秦旭达 赵庆 刊期：2015年第10期

研究了螺旋铣孔工艺参数(主轴转速、每齿切向进给以及螺距)对TC4钛合金孔壁表面完整性的影响规律。通过开展TC4钛合金螺旋铣孔加工正交试验并利用粗糙度仪、显微硬度计、X射线应力仪、金相显微镜等测量分析了螺旋铣孔工艺对表面粗糙度、显微硬度分布、表面层残余应力分布以及显微组织变化的影响。结果表明:孔壁最大表面粗糙度Ra 0.431μm,能很好...

小型高速精密气浮气动主轴的研制

作者：蒋雷 尹韶辉 陈逢军 刊期：2015年第10期

针对微结构的超精密磨削要求,设计了一种涡轮驱动的小型气浮主轴。采用了涡轮叶片作为动力结构部分,由压力气体驱动,带动主轴高速旋转;同时也采用了空气静压轴承作为支撑;建立了气动涡轮的设计模型,分析了气体静压支承轴承的结构参数,仿真研究了各设计参数对轴承承载力的影响,得出了最佳的设计尺寸和主轴工作参数,对涡轮与转轴组成的整体转子进...

基于非线性有限元算法的空气弹簧横向动态刚度研究

作者：戚壮 李芾 丁军君 黄运华 虞大联 刊期：2015年第10期

基于非线性有限元算法,建立了轨道车辆空气弹簧的横向刚度计算模型,其中考虑了橡胶特性、帘线层布置、流固耦合及裙板接触等非线性因素。计算结果表明:在研究空气弹簧横向特性时,可以忽略附加空气室与节流孔的作用,但不能忽略应急橡胶弹簧的影响。将空气弹簧的横向反力计算结果与试验结果进行对比,发现两者误差在6%以内,验证了模型的正确性。通...

基于偏置/控制磁场比例约束的单边混合型轴向磁轴承设计

作者：邹望蠡 王晓琳 邓智泉 刘胜利 刊期：2015年第10期

立式电机通常利用混合型轴向磁悬浮轴承对轴向进行卸载和悬浮控制,由于混合型轴向磁轴承中永磁体与控制绕组的结构分布影响其悬浮控制性能,因此需要从偏置和控制磁场的角度对其进行结构设计。分析了一种用于立式电机的新型单边混合型轴向磁悬浮轴承的结构和工作原理,并从电磁场理论计算出发,借鉴电机设计方法,提出了一种以偏置磁场与控制磁场的...

基于Meta-face Learning的工件定位算法

作者：朱丽敏 丁伯慧 俞冠珉 刊期：2015年第10期

提出了一种包含自由曲面特征的工件定位的Meta-face Learning(MFL)算法。利用基于字典学习的图像稀疏表示方法,在交替迭代优化的基础上,通过逐次修正Euclidean变换矩阵的列向量更新测量点到名义工件模型的位姿变换,确定工件坐标系相对于测量坐标系的位姿。设计了两个自由曲面验证了本文算法,并通过与现有算法的比较说明了其具有较高的计算效率和...

基于最小单向Hausdorff距离的线轮廓度误差评定

作者：曹利新 秦令剑 刊期：2015年第10期

为了高效率、高精度的评定平面线轮廓度误差,提出了一种基于平面曲线间最小单向Hausdorff距离的线轮廓度误差评定方法,给出了求解最小单向Hausdorff距离的数学规划模型及其线性化解算方法。该方法可以保证计算结果符合国家标准关于线轮廓度误差定义的最小条件。模型中涉及到的点到曲线最小距离,采用全局算法中的投影多面体方法计算。通过与已有...

塔式起重机起重臂正向设计方法研究

作者：张显焕 刘子建 李斯明 刊期：2015年第10期

提出双吊点塔式起重机起重臂正向设计方法,进行塔机的高效轻量化设计。在用力法求解拉杆内力进而计算控制截面最大应力的基础上,将起重臂弦杆的等强度作为约束条件建立了起重臂臂架结构的数学模型,用遗传算法进行第一次设计优化得到臂架结构和等截面弦杆的基本参数。进一步用ANSYS系统的APDL建立参数化有限元模型,第二次优化得到起重臂臂架的变...

NURBS曲线曲率极值点快速分析与定位算法研究

作者：尹涓 罗福源 游有鹏 刊期：2015年第10期

在分析和加工具有NURBS曲线定义的轮廓的机械零件时,由于NURBS曲线基于基函数的分段构造与有理式表示形式,曲率极值点的计算十分复杂耗时。为此,提出一种以微邻域分析为核心手段的快速数值计算方法。该方法分成粗定位与精搜索两个阶段,粗定位阶段通过各个节点区间两端的微邻域采样点的分析去推断曲线曲率变化类型,进而确定曲率极值点的数量及其...