机械设计与研究杂志是由中华人民共和国教育部主管，上海交通大学主办的一本北大期刊。
机械设计与研究杂志创刊于1984，发行周期为双月刊，杂志类别为机械类。
杂志介绍
机械设计与研究杂志
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主管单位：中华人民共和国教育部
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主办单位：上海交通大学
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国际刊号：1006-2343
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国内刊号：31-1382/TH
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发行周期：双月刊
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全年订价：￥280.00
杂志介绍
机械设计与研究杂志是由中华人民共和国教育部主管，上海交通大学主办的一本北大期刊。
机械设计与研究杂志创刊于1984，发行周期为双月刊，杂志类别为机械类。
主管单位：中华人民共和国教育部
主办单位：上海交通大学
国际刊号：1006-2343
国内刊号：31-1382/TH
发行周期：双月刊
全年订价：￥280.00
关键词: 随机变量 区间变量 模糊变量 可靠性 混合可靠性指标 拓扑优化
研究具有随机-区间-模糊混合变量的平面连续体结构在刚度约束下的拓扑优化设计问题。考虑结构的材料物理参数、外部载荷及结构许用柔度分别同时为随机、区间或模糊三种不同类型的变量，首先利用信息熵转化法将模糊变量转换为等价的正态随机变量，然后基于概率可靠性分析方法获得随机变量和区间变量共存时的混合可靠性指标。在此基础上建立了以结...
关键词: 并联机构 自由度分析 消元法 matlab 位置分析
系统地研究了3-RRS并联机构的位置正反解问题。首先应用螺旋理论对该机构进行自由度分析。利用代数消元法从3个约束方程中消去多余的未知数，以得到单参数的多项式，并结合MATLAB软件编程求解。实际算例求出了3-RRS并联机构的全部8组实数反解和全部8组实数正解，并绘制出了8组位置正解构型图。该机构位置分析的方法具有较强的通用性。
关键词: 精度设计 区域映射 三角剖分 边界推进算法
提出了一种并联机构误差传递建模的区域映射方法，采用确切的误差输出区域来描述机构末端的定位精度特性。基于Delaunay三角剖分，采用独立误差因素依次作用、逐层求解的方式建立了输出误差区域的边界推进求解算法，可快速确定末端位置和姿态误差的确切区域。采用上述方法，以末端输出位置误差区域的体积和最大值作为优化目标，对6-PSS型并联实...
关键词: 光电产品检测平台 混联机构 刚度分析 模态分析
提出一种滑块式6-dof光电产品检测平台机构，采用SOLIDWORKS建立机构的三维实体模型，并将其导入ANSYS软件进行静刚度分析，得到机构在外力作用下两种不同姿态的位移变形云图，由此得出机构刚度的薄弱部位；利用ANSYS的模态分析功能，求出检测平台系统的一到六阶固有频率及相应振型，找出机构运动过程中易引起共振的位置，以避免或抑制机构运动...
关键词: 腕部 康复机器人 外骨骼 三自由度
脑卒中和脑外伤带来的偏瘫等后遗症给患者生活与工作带来巨大的不便。腕部是人们日常工作生活的重要器官，针对具有腕功能障碍的患者，设计了一款外骨骼式三自由度便携腕部康复机器人。该机器人具有掌屈／背屈、内翻／外翻、内收／外收三个自由度，采用Maxon电机驱动。能够带动患者手腕进行三自由度运动，从而使患者进行有效的康复训练。传统的...
关键词: 下肢外骨骼 等级 控制策略 综述
下肢外骨骼穿戴于人体外侧，是一个人机耦合的智能化机器人系统。针对目前国内外对控制策略归纳和综述存在不清楚等问题，基于等级的控制分类方法，将外骨骼控制按照等级差别，分为任务规划层、高层和低层等三种，厘清了分类依据的思路，归纳出高层控制包含的各种不同控制方式。从适用助力控制和康复辅助两方面角度出发，对这些控制方式的原理、...
关键词: 最大可能点摄动法 响应面法 可靠度 灵敏度分析
可靠性灵敏度分析在可靠性设计和修改、可靠性优化设计、可靠性维护等方面均有重要的应用。但由于最大可能点摄动法、JC法、几何法等方法进行结构可靠度的计算时无法将可靠性指标函数表示为随机变量的显式，给可靠性灵敏度分析带来困难，该文基于响应面法将可靠性指标函数表示为随机变量的显式。从而较好地解决问题。通过实例计算，说明文中方法...
关键词: 标定 机器人 运动模拟器
空间对接半物理仿真系统对运动模拟器的运动精度提出了较高要求。针对一种新型的3—3式并联结构六自由度运动模拟器进行了运动学参数标定研究。提出了一种新的误差传递模型建立方法，针对各种不同性质的运动学参数分别推导出其误差与动平台位姿误差之间的传递关系，最终利用线性叠加原理，得到总的动平台位姿误差与各种误差因素之间的关系。与传...
关键词: 位置正解 机构耦合度 自动生成 拓扑特征分析
阐述了基于耦合度分析的并联机构位置正解求解的原理，对6-SPS并联机构及其衍生机型进行拓扑结构分析，得到它们的耦合度K分别为0、1、2,3；给出了κ=0的机构位置正解的解析计算公式，以及κ≥1的机构位置正解求解的算法，即通过虚设κ个SPS型支链，使之转化为κ=0的虚拟并联机构，并基于杆长条件建立κ个仅含一个变量的相容性方程，再采用K维搜索法...
关键词: 特征选择 特征子集 拉普拉斯分值 粒子群算法 支持向量机
为了提高分类器的分类精度和泛化能力，提出一种基于粒子群算法（Particle Swarm Optimization，PSO）和拉普拉斯分值（Laplace Score，LS）的混合式故障特征选择方法。该方法首先采用过滤式的特征选择方法（LS）对原始特征集进行筛选，然后利用PSO在经过精简的特征子空间里进行随机搜索，搜索过程中以支持向量机的分类准确率为适应度函数，选择...
关键词: 双高压巡线 机器人 机械结构 越障功能
针对为了满足500kV高压输电线路巡检作业要求，提出了一种新型的巡线机器人结构设计方案。该机器人采用对称式机械结构，由两个完全相同的吊臂组成，再加上中间主梁加两个转动关节连接起来，从而研制了巡线机器人样机，并着重阐述了行走单元、开合单元、压紧单元、旋转单元等四大功能单元。在室外搭建了一个1：1的比例模拟500kV输电线路及其障碍...
关键词: 焊接机器人 solidworks 有限元分析 拓扑优化
以自主研发的SR3—600型六关节工业焊接机器人为研究对象，设计了机器人的整体方案及传动形式。运用Soiidworks对机器人的各部件进行三维建模及虚拟样机的装配，并利用有限元分析软件Ansys Workbench对机器人在最危险工况下的结构强度进行仿真计算，包括静力学和动力学分析。仿真结果验证了机器人结构强度的可靠性，并在满足性能要求的前提下对...
关键词: 柔性铰链 压电陶瓷驱动器 微定位 垂直运动
根据桥式放大机构和平行四边形导向机构相结合设计了一种新型的垂直运动精密微定位平台。利用卡式定理推导了微定位平台的最大行程、刚度及放大比，利用拉格朗日方程推导了微定位平台的动力学模型及其固有频率。采用有限元仿真软件分析微定位平台的动静力学特性，并与理论分析结果进行对比，两者结果吻合良好。制造了微定位平台的原型样机，并进...
关键词: 圆形凹坑形貌 传动系统 输出转速 传动误差
建立不同直径的圆形凹坑形貌面齿轮三维实体模型及凹坑形貌面齿轮传动系统仿真模型，通过ADMAS软件进行仿真，分析了在一定工况下，不同直径的圆形凹坑形貌面齿轮输出转速的变化规律，并得出不同直径的圆形凹坑形貌面齿轮的传动误差值。利用YD9550滚动检查机搭建传动误差检测平台，对不同直径圆形凹坑形貌面齿轮进行转动误差实验，实验结果与仿...
关键词: 摩擦传动 超精密定位 定位精度 赫兹接触
针对超精密传动机构定位精度高、行程大、运行平稳、激励振动小、系统可靠性高的要求，设计了一种双圆弧型驱动轮摩擦副的超精密摩擦传动机构，与圆柱型驱动轮摩擦副、双V型驱动轮摩擦副的结构相比，减小了接触应力，提高了接触刚度。应用赫兹接触理论对摩擦副的接触区域中最大接触应力以及接触变形量进行分析。实验表明该摩擦传动机构在300mm全...
关键词: 摩擦提升机 传动特性 绝对节点坐标方程 接触
以非线性有限元法和多体动力学理论为理论基础，通过采用考虑剪切变形的二维梁单元的绝对节点坐标方程来描述钢丝绳的柔性变形，借助于单元节点相对于摩擦轮的线一线接触方法，建立了摩擦提升机摩擦传动系统的多点动态接触动力学模型。研究表明，构建的摩擦提升机多点接触动力学计算模型由于综合考虑了钢丝绳的柔性体效应、钢丝绳与摩擦轮之间的...
关键词: 发动机 齿轮齿条式动力传输机构 机械传动效率 缸壁侧压力
为提高传统发动机曲轴连杆动力传输机构的机械传动效率，以及减小缸壁和活塞组件间的侧压力，设计新型内啮合齿轮齿条机构作为发动机动力传输机构。对齿轮齿条动力传输机构运动过程进行仿真验证；对齿轮齿条动力传输机构与曲轴连杆动力传输机构的机械传动效率和缸壁侧压力进行对比分析；制造应用齿轮齿条式动力传输机构的发动机样机并调试运行，...
关键词: 滚动轴承 缺陷 载荷分布
建立了外滚道含矩形剥落的滚动轴承接触力学模型，基于Hertz接触理论研究了静态径向载荷作用下轴承内部载荷分布，并探究了缺陷形貌（环向跨度角、轴向跨度角）对轴承内部载荷分布的影响。结果表明，当滚动体经过缺陷区域时，其载荷部分卸载或完全卸载，而承载区内的其他滚动体加载；缺陷形貌对滚动轴承内部载荷分布有显著影响。总体来说，缺陷...
关键词: 弹塑性接触变形 滚珠丝杠副 双螺母预紧
依据弹塑性接触理论，考虑塑性变形对滚珠丝杠副接触变形的影响，对双螺母预紧的滚珠丝杠副进行了接触受力分析，利用赫兹接触理论、Mises屈服准则建立了滚珠丝杠副弹塑性接触变形的数学模型。以某一型号的滚珠丝杠副为例，分析了轴向工作载荷、螺旋升角及接触角对滚珠丝杠副接触特性的影响。分析结果表明，适当增大螺旋升角、接触角可以有效改...
关键词: sph方法 粘弹性流体 瞬态流动 poiseuille流
粘弹性流体作为非牛顿流体的一种特殊形式，其流变行为复杂，较难得到理论瞬态解析解。文中运用SPH方法，引入一种新的固壁处理方法对UCM（Upper—convected Maxwell）简单粘弹性流体模型的平板Poiseuille流进行了数值模拟，并与相关文献中其他数值结果进行了比较，验证了该方法在模拟粘弹性流体瞬态流动问题的准确性和有效性；随后对非线性SPTT...
关键词: 圆柱螺旋弹簧 弹簧轮胎 径向刚度 加载实验
为提高传统军用轮式车辆橡胶轮胎防穿刺、防爆胎以及环境适应性方面的性能，提出一种主辅弹簧结构车轮。该车轮由金属圆柱螺旋压缩弹簧相互编织、勾连而成。在深入分析了车轮的系统构成与工作原理的基础上，结合主簧接地时的径向受力情况，建立了主簧力学模型并计算了其径向刚度。加工制作了车轮试件并进行了静态加载实验，实验结果与理论计算结...
关键词: 风电机组 剩余寿命预测 相似性 衰退系数
风电机组是一个复杂系统，工作环境恶劣，维修费用高，通过寿命预测，制定精益维修策略，提高风机利用率。在欧几里得函数的基础上，引入衰退系数构建相似性函数，以剩余寿命为目标优化权重分配，提出一种应用历史失效样本进行相似性寿命预测的方法。通过数据模拟仿真，验证了该方法可较准确地预测设备剩余寿命。
关键词: 钢板橡胶组合弹簧 apdl 接触非线性分析 接触应力 位移荷载
钢板弹簧虽然结构简单，使用可靠，但其质量大，行驶平顺性相对较差，所以本文提出新型钢板橡胶组合弹簧来提高汽车行驶平顺性、舒适性。本文基于APDL在ANSYS中对组合弹簧在装配过程中的接触非线性行为进行了分析，并分析了弹簧片几何参数对组合弹簧力学性能的影响。结果表明，相比钢板弹簧而言，七层8＋8组合弹簧的接触应力降低了27．37％，七...
关键词: 装配线 平衡性 变生产节拍 惩罚因子
装配线的平衡性受到多种因素影响，提出通过改变生产节拍提高装配线的平衡性。考虑装配线的空闲时间和平滑性，建立了固定生产节拍下的装配线平衡目标函数。在此基础上增加了惩罚因子，分别建立了变节拍下的空闲时间目标函数和平滑性指数目标函数。采用遗传算法对目标函数求解。最后，通过实例对比了固定生产节拍下和变生产节拍下任务分配的平衡...
关键词: 相关性 模糊层次分析法 递阶层次模型 隶属度
为了分析零件功能与产品几何技术规范（Geometrical Product Specification，简称GPS规范，亦称公差规范）集的相关性，提出一种基于模糊层次分析法（FuzzyAnalytic Hierarchy Process，简称FAHP）的零件功能与GPS规范集相关性评估方法。首先，利用层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称AHP），建立相关性评估的递阶层次模型，计算GPS规...
关键词: 回转类零件 圆度 机器视觉 zemike矩 亚像素
针对工程应用中回转类零件的圆度测量精度不高、效率低等问题，提出了基于改进的Zernike矩亚像素边缘特征提取算法的回转类零件圆度视觉测量方法。建立了回转类零件轴截面图像的机器视觉测量系统，在分析零件轴截面图像特征的基础上，将传统的Zemike矩算法与最大类间方差法相结合得到改进的快速算法，提高了亚像素边缘点的定位精度。建立了轴截...
关键词: 再制造工程 方案选择 vikor 相对偏好关系 最大偏差法
机械产品是再制造工程应用的重要领域之一。结合再制造实践，提出了一种基于模糊VIKOR的机械产品再制造方案选择方法。提出了基于最大偏差法的主客观结合的指标权重计算方法；针对传统模糊VIKOR中方案间距离计算过程中模糊信息损失的问题，引入相对偏好关系分析间接计算其距离。最后通过在某企业机床再制造过程中的应用，验证了所提方法的有效性...
关键词: 最小二乘支持向量机 应力强度因子 粒子群优化 预测
应力强度因子是表征材料断裂的重要参量，与应力大小，裂纹的形状和裂纹长度有关。对应力强度因子进行分析，基于最小二乘支持向量机原理，结合粒子群优化，建立以应力大小和裂纹长度作为输入值，应力强度因子为输出值的模型，从而对应力强度因子进行分析和预测。模型预测值与理论值进行分析比较，结果显示，基于最小二乘支持向量机结合粒子群优...
关键词: 高速铣削 软测量技术 建模优化 pso算法
针对高速铣削过程中切削温度模型的非线性动态随机变化问题，在其二维热传导模型的基础上提出采用粒子群算法（PSO）进行建模优化，引入惯性权重值，建立热传导逆问题优化模型，分析粒子最优迭代条件，最终通过高速铣削试验验证运用PSO优化算法实现切削温度软测量的可行性。
关键词: 人工骨 ct 轮廓匹配 线性插值 激光快速成型
复杂曲面的人工骨个性化定制与激光快速成型一直是人工骨设计与制造的难点，针对此问题提出了一种由自然骨CT切片数据构建STL模型并采用激光快速成型的方法。首先对自然骨CT切片进行目标边缘提取，并采用八邻域跟踪算法获取自然骨的轮廓数据；然后，为满足激光快速成型对层片厚度的加工要求，建立相邻断层切片上的轮廓匹配点对，根据轮廓匹配点...
关键词: 循环湍动流化床 设计 压力梯度 转变速度
为克服传统循环流化床和湍动流化床固含率低和气固反混严重等缺点，设计出一种新型流化床——循环湍动流化床，并在该装置上进行了压力分布及变化规律的实验研究。结果表明：不同静床高度，相同的床层截面上，压力梯度仅有微小的变化，说明床层内气固接触均匀；压力梯度波动标准偏差的变化规律表明静床高度越大，转折点对应的气速会相应地增大，...
关键词: 电机电流信号 小波包变换 摩擦特征 能量特征向量 状态监测
对机床类设备的摩擦状态的监测是设备运行过程的一个重要环节。针对机床类设备运行过程中摩擦状态的变化，提出基于电机电流分析法及能量特征向量对摩擦状态进行测试和分析，利用电流信号的小波包变换节点系数重构各频带信号，计算各信号的能量值，构造能量特征向量。通过分析不同时刻各频带信号的能量值，提取包含摩擦信息的特征值能量值，以此...
关键词: 仿真分析 预紧力 振动特性
通过理论和仿真分析，设计和制作了一种纵-扭复合超声换能器，其谐振频率与理论值较吻合。进而重点试验研究了螺栓预紧力对纵-扭复合超声换能器相关参数的影响。随着预紧力的增大，频率、品质因数、动态电阻都呈现出一定的规律性。通过合理预紧，使共振频率更接近理论频率，并获得较理想的纵-扭振幅。
关键词: 知识重用 实例推理 门式起重机 快速设计
为了快速满足用户对起重机个性化的需求，提出了基于知识重用的起重机快速设计方法。采取模块编码、数据库、规则表示法等对相应的设计知识进行表达，建立起重机设计知识库，然后基于实例推理技术对起重机进行相似度计算、实例检索，并对新产品进行有限元分析，最终输出新产品并更新实例库。设计过程以Soildworks、Access、VB、Ansys为工具支撑...
关键词: 关联维数 支持向量机 自动机 故障诊断
针对自动机振动信号的非线性与短时冲击特性，提出了一种基于局部特征尺度分解（Local characteristic—scale decomposition，LCD）、关联维数和支持向量机（Support vector machine，SVM）三者相结合的故障诊断方法。首先，对自动机振动信号进行LCD分解，得到若干个内禀尺度分量（Intrinsic scale component，ISC）。然后，将ISC分量分别与原...
关键词: 自动变速器 同步器 同步器错位 同步点
针对由于磨损导致的同步点发生变化，综合考虑了同步器错位的现象，分析了同步器错位出现的原因及其与换挡同步力之间的关系，进而开发了一种新的同步点辨识方法。最后通过实车实验证明了该同步点辨识方法在升档和降档时都有着较好的表现，辨识到的同步点的准确性和一致性较好。
关键词: 送料系统设计 pcb微钻 摩擦性能设计 自动定向
微钻工艺则是PCB（印制电路板）制造中的重要工艺之一。PCB微钻毛坯成型容易在硬质合金棒材两侧形成棒筋，棒筋的存在，导致粗磨时PCB微钻毛坯承受因毛坯跳动而产生的磨削冲击力。尽管相比PCB微钻的毛坯尺寸，棒筋凸起小，但采用PCB微钻毛坯棒料与两个滚轮之间不同摩擦性能设计实现了PCB微钻毛坯的周向自动定向。
关键词: 燃油箱 模态分析 固有频率 扫频激振试验
针对某燃油箱在振动耐久性试验中油箱共振引起下箱体的振幅过大和底部破裂的问题，对该油箱进行扫频激振试验分析，发现有半箱水时会降低油箱的阻尼振动频率。利用有限元软件Hypermesh对该油箱模型进行模态分析得到该油箱的固有频率并与扫频激振试验结果对比。提出了三种下箱体底部结构的设计方案来改变该油箱的固有频率，并对结构改进后的油箱...
关键词: 并联式液驱混合动力 节能环保 can总线 液压再生制动
液驱混合动力是重型汽车节能环保的重要方法之一，以码头牵引车为样车进行液驱混合动力的设计计算分析。首先根据码头牵引车工作特性和驾驶循环特点，在满足动力性和燃油经济性的条件下，建立了基于CAN总线并联式液压混合码头牵引车驱动系统；然后对码头牵引车主要部件，包括动力耦合装置、泵／马达、蓄能器、再生制动系统等主要部件进行了参数...
关键词: 圆筒形部件 过渡段 变形 评价指标 模型 三次样条插值 飞行试验
圆筒形部件变形是工程实践中经常碰到的问题，定量地评估其变形程度对于指导工业生产具有重要的意义。提出了圆筒形部件变形评价指标，引入三次样条插值方法建立了工程化的指标计算方法，计算了飞机进气道／发动机之间圆筒形过渡段在三种不同状态时变形评价指标，并实际装机验证对比。结果表明：指标的评价结果与实际装机验证结果相一致，表明圆...
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