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: 椰树攀爬装置 结构特点 作业原理 声发射
阐述了椰树攀爬装置的结构特点,并对其作业原理及工作过程进行了分析,介绍了声发射的试验原理与方法,并在空载、承重50kg、承重75kg以及承重100kg四种工况下,对该装置进行了声发射试验,试验结果表明:该装置在作业过程中,声发射信号稳定,在不同承载工况下,信号幅值变化较小,其使用可靠性高,安全性能好。
关键词: 爬壁机器人 六轮 滑动转向 动力学
针对一种六轮滑动转向爬壁机器人的壁面运动动力学问题开展了相关研究。通过引入驱动轮纵向滑动率,建立了考虑机器人纵向和侧向滑动的运动学模型。基于车辆动力学理论中的轮胎离散模型,分析了驱动轮与壁面之间的摩擦力学特性,进而建立了机器人壁面滑动转向动力学模型。基于上述模型,仿真分析了不同壁面倾角下机器人运动过程质心运动轨迹、质心侧...
关键词: 爬树机器人 机械结构 爬升策略 位姿调整
爬树机器人具有攀爬和操作功能,以代替人们在高空复杂环境中从事危险工作为目标,完成诸如树木整枝、果实采摘、采集标本、军事探测及杆状建筑物的清洗保养、质量检测等任务。在详述了国内外爬树机器人的研究和应用现状后,分别探讨了爬树机器人夹持机构设计、自保防坠落机构设计、爬树时位姿调整机构设计和运动规划避障以及控制结构设计等关键技...
关键词: 爬壁机器人 静态受力与稳定性分析 防倾覆装置 ansoft maxwell仿真优化
针对水冷壁爬壁机器人运动中的倾覆问题,提出了1种导向防倾覆装置。在水冷壁特殊壁面工作情况下,对机器人进行静态受力与稳定性分析,得到其能在壁面不发生下滑和倾覆的安全吸附条件。介绍了永磁间隙式导向防倾覆装置的工作原理。对间隙式永磁导向防倾覆装置磁路结构,采用Halbach永磁直线阵列的磁路设计,并在Ansoft Maxwell软件中对该装置进行了...
关键词: 自主移动机器人 定位系统 轨迹误差补偿 李雅普诺夫法
自主移动机器人现有轨迹控制器结构复杂且控制不稳定,本文设计出一种结构简洁且快速收敛的线性化轨迹误差补偿方法。首先将自主移动机器人在全局坐标系下X和Y方向的轨迹误差转换到局部坐标系下,然后得到切向误差、法向误差以及角度误差,最终设计线性化轨迹误差补偿方法,计算出两个驱动轮的运动补偿量。基于李雅普诺夫稳定判据,在该控制模型下整...
关键词: 建筑机器人 机械化 智能化 精度 传感器技术
近些年,随着经济建设步伐的急剧加快,建筑行业迎来高速发展。基于建筑行业特征,引进工业机器人技术,发展具有针对性的建筑机器人已经成为必然趋势。结合机械结构和控制系统等方面,系统综述了墙体施工机器人、装修建筑机器人、维护建筑机器人、救援建筑机器人和3D打印建筑机器人等国内外研究与应用现状。同时,从结构设计、传感器技术、导航定位技...
关键词: 微动平台 结构设计 刚度模型 有限元分析 运动解耦
为获得具有运动解耦性的并联2-2-2结构的6自由度微动平台,首先以并联6-PUS 3维平台为原型,用柔性铰链替代球铰,用柔性框架替代直线移动副,设计了并联2-2-2结构的6自由度微操作平台。其次,建立了该微操作平台的位置正反解方程;然后,建立了柔性铰链的刚度模型,以各种强度条件为约束,并利用有限元分析校核了其中的柔性铰链。上述分析证明了该机构的...
关键词: 传热 效率 温度分布 数值模拟
为解决传热系统效率低、沙层垂直温度分布不均匀问题,对具有不同加热方式的传热系统温度场进行实验与数值模拟,得出有效的能使沙体层垂直温度分布均匀的方式。设计了多种实验平台优化方案;采取多孔介质导热方程、DO辐射模型及标准k-ε湍流模型,创建3维热物理模型,将传热系统中的气固耦合问题通过有限体积方法进行了计算,对系统的温度场分布情况在...
关键词: 机构基因 机构基因变异 变胞方式 基因变异 基因重组
尝试将生物学中生物基因引入到机构学领域中,提出机构基因的概念,对遗传性、变异性和自适应性进行描述,并建立机构基因变异与变胞方式的关系,将机构基因变异分为基因突变和基因重组两类。分别运用基因突变和基因重组方式对八杆九副机构和(0T一3R)并联机构进行机构综合,综合出多种构型,以满足不同工作环境的需求,机构基因变异的提出为机构的构型...
关键词: 可重构并联机构 位置反解 工作空间
为了克服并联平台工作空间小的问题,结合少支链并联机构与可重构机构的优点设计出一种新型可重构并联机构,该机构可在3一SPS、2一SPS—SRS、2一SRS—SPS和3一SRS构型之间灵活转换,在保持了并联机构原有的优点上扩大了其工作空间,增加了其灵活性。以该并联机构为研究对象,首先利用螺旋理论对机构的各个构型进行自由度分析,接着在结合矢量法与旋转...
关键词: 机床 几何误差 指数积 商空间 误差补偿
提出了一种基于商空间和指数积的五轴数控机床几何误差标定与补偿算法。首先,利用提出的机床几何误差标定模型可以快速、准确识别出机床各运动轴的实际旋量坐标,采用商空间法去除伴随变换冗余参数,避免了旋量坐标重复正交化和归一化。其次,采用基于微分法的雅克比矩阵补偿算法,可以在不求取机床运动学逆解的情况下,对机床几何误差进行补偿。最后...
关键词: 平面单环闭链 多运动模式 移动并联机构 运动学分析 优化
提出一种新型的多模式移动并联机构,以平面单环闭链为单元,设计一种结构对称、两电机控制的多模式移动并联机构,通过改变两电机输入角的大小,可实现机构的直线滑行、转向滑行、整体滚动等多运动模式的自动切换。在简述机构结构原理的基础上,分别对各运动模式下的自由度、运动学进行分析,并对机构的稳定性和杆长进行优化。最后对机构进行仿真及样...
关键词: 螺旋锥齿轮 当量齿轮 根切 根切齿数
深入研究了渐开线圆弧螺旋锥齿轮根切问题。根据齿轮啮合原理,应用微分几何学方法,建立了圆弧螺旋锥齿轮的根切齿数的求解方法,推导出了圆弧螺旋锥齿轮最少根切齿数的计算公式,该公式简单、准确、实用,且同样适用于直齿圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮。为圆弧螺旋锥齿轮的设计制造提供了理论依据。
关键词: a35crnimo 齿轮 可靠性 弯曲疲劳强度
为解决某大型升船机用大模数齿条新材料-A35CrNiMo感应淬火弯曲疲劳特性基础数据缺乏,准确预测和评估该大型装备的寿命和可靠性问题,采用成组与爬山试验相结合的方法,对该种材料齿轮弯曲疲劳特性开展了试验研究,采用LABVIEW软件对试验数据进行处理,得到了齿轮的疲劳极限应力、弯曲疲劳寿命分布和不同可靠度下的P-S-N曲线,为该材料齿轮齿条可靠性...
关键词: 改进杠杆法 行星齿轮机构 并联双排 自动变速器
利用单级和双级单排行星齿轮机构的统一模型,提出采用改进杠杆法建立6速行星齿轮机构的速度矢量图,从而图解得到各挡传动比,此方法简单直观。根据速度矢量图分析,6速行星齿轮机构两类6种方案只有两种是合理的,由于每排可以是单级或多级两种情况,所以理论上最多共有16种子方案。设计了1种3排都是单级的6速行星齿轮机构以及自动变速器,并把它与其...
关键词: 悬架 多段式组合 变刚度
针对某特种车辆悬架不同工况载荷特点,设计1种变刚度悬架螺旋弹簧。基于弹簧串联和并圈理论,提出多段式组合变刚度悬架螺旋弹簧设计方法,取各段弹簧丝径、工作圈数和弹簧内径为设计变量,以弹簧装配尺寸、变形量、总工作圈数、疲劳强度为约束条件,建立以弹簧质量最小为优化目标的数学模型,利用多变量优化设计方法,求解各段弹簧结构参数。结合仿真...
关键词: 滚动轴承 小波包分解 频率加权能量算子 故障诊断
针对强背景噪声下故障特征信号提取难的问题,利用小波包分解能重构信号高低频的特点和频率加权能量算子抗干扰性强的优势,提出基于小波包分解与频率加权能量算子相结合的滚动轴承故障诊断方法。首先运用小波包分解对原始信号进行三层小波包分解,通过计算各个分量的峭度得出最优分解系数;再利用频率加权能量算子追踪信号的瞬时能量并求其包络谱;...
关键词: 转子结构 edem 正交设计 加速效果 优化
为了改善立轴冲击式破碎机转子对物料的加速效果,采用离散元软件EDEM仿真分析了转子结构对物料加速效果的影响并提出了采用正交试验、离散元仿真和回归分析相结合的方法对转子结构参数进行优化。首先,通过EDEM建立立轴冲击式破碎机转子关键结构参数对物料加速效果影响的仿真模型,设计正交试验方案并进行仿真试验,再运用MATLAB软件对仿真结果进行...
关键词: 径向密珠滚动轴承 过盈量 钢球额定载荷和最大载荷 钢球过盈负荷
对光电经纬仪中常用的精密径向密珠滚动轴承组件设计参数进行了探讨,主要有轴承尺寸、钢球直径、钢球数量、钢球过盈量、轴承载荷等相关要素的影响及组合分析,通过对钢球额定载荷、钢球最大载荷、钢球过盈负荷等计算校核,提出了1种参数的设计和工艺校核的算法,最后结合我单位已研制成功的多种型号光电经纬仪轴系的经验数据进行了统计分析,证明了...
关键词: 轴承 eemd 盒维数 概率神经网络 故障诊断
针对EMD存在的模态混叠以及轴承振动信号故障特征提取困难的问题,提出了一种基于EEMD与盒维数的轴承故障特征提取方法。首先,采用EEMD方法将去噪后的轴承振动信号自适应地分解为多个本征模函数。其次,利用相关系数和峭度选取一定量的本征模函数,并计算盒维数与能量熵得到特征向量。最后,将特征向量输入概率神经网络进行分类识别。仿真与实验结果...
关键词: 柔性轴承 试验机 故障 特征频率
为了研究谐波减速器中的柔性轴承性能和疲劳寿命,针对其特殊的运动与受力方式设计并研制出具有随动加载功能的柔性轴承性能试验机,其加载机构能始终对运动且受椭圆形波发生器作用而不断径向变形的柔性轴承外圈在持续转动的长轴方向跟随加载,试验机能模拟柔性轴承在各种大减速比谐波减速器内的运动特性。初步试验结果表明:试验能复现谐波减速器中...
关键词: 螺栓 扭矩法 扭矩转角法 屈服点 预紧力 扭矩衰减
传统的螺纹紧固件拧紧方式为扭矩控制法,紧固扭矩随很难控制的摩擦系数变化,轴向预紧力精度低,且不会超过屈服强度的70%。针对紧固件扭矩法和扭矩转角法进行了理论与试验研究,对扭矩转角法的起始扭矩和转角的确定方法做出了说明,提出了螺栓扭矩转角法的屈服点捕捉方法,制定了合理的扭矩转角法拧紧方案,并通过路试试验验证了扭矩转角法的优势,结...
关键词: 铣削加工 力变形 误差在线补偿
基于铣削加工特点,建立铣削加工过程中的力-位综合误差模型,并基于原点偏移法建立了力-位综合误差在线补偿系统。根据铣削过程中的剪切和犁切机制,建立刀具微元切削力模型,通过积分得到切削力模型。依据变形理论,提出刀具及工件的切削力所致误差模型,并结合机床几何误差模型,利用齐次坐标变换,建立力-位综合误差模型。基于Fanuc数控系统的原点偏...
关键词: 大翼漆层 catia 打磨设备 可行性分析 振动分析
针对飞机大修时采取的大翼漆层人工打磨方式的不足与提高效率等项需求,利用3维设计软件CATIA,设计了一套大翼漆层去除设备。该设备采用气动式吸盘夹紧、自动恒力磨削等设计,较好地解决了其与大翼装夹、打磨压力控制等问题;利用CATIA完成零部件设计,对设备可行性及工作时可能产生的振动情况进行了分析,结果表明其固有频率远离工作频率。经实践分...
关键词: 增强现实 自然特征 装配引导 位姿估计 跟踪
增强现实装配引导技术应用于复杂工业产品的装配引导中,可以提高装配操作人员装配效率。在产品增强现实装配引导过程中,对装配基体及装配零部件的位姿估计是实现真实场景中增强现实装配引导信息注册的关键技术环节。为同时对装配基体以及零部件进行位姿估计,实时获取装配基体与零部件的相对位置关系进行位置检测,针对装配过程中装配基体与装配零...
关键词: 热液压 双金属复合管 成型技术 结合力
开发了1种新型双金属复合管热液压装置制造技术,克服了双金属复合管现行制造工艺的不足,并在新技术和新装置的基础上进行了优化设计。通过理论分析阐述了热液压工艺的原理,在液压成形过程中分析了复合管和外管的应力应变,并通过热液压实验验证了理论分析的正确性。该装置成功研制了DN200(6+2)双金属CRA复合管,为大批量工业生产打下了基础。
关键词: 骨支架 微观孔隙 体素化 多孔结构
为解决组织工程骨支架多孔结构设计建模问题,提出1种基于体素模型的多孔体骨支架建模方法。基于CT断层扫描图像,采用MC算法3维重建骨支架三角网格模型;采用分区划分,逆向追踪求交分层算法,获取骨支架分层截面轮廓线段;基于离散采样法,对分层截面轮廓线段等距扫描线填充、离散,生成骨支架体素化模型;构建孔隙单元结构,以体素化空间为约束边界,通...
关键词: 外包络法 仿形等厚切削 运动轨迹
基于土豆外形凹凸不平的削皮局限性,提出了1种外包络法土豆表皮切削的新方法,在逐个仿人工切削的基础上,将一整个切削刀片分成若干等宽的小刀片,并采用弹性介质作为传动媒介,以达到土豆表皮仿形等厚切削的效果。确定出此切削方法的工作原理,阐明了该刀头整体和关键组成部分的功能实现及结构,并通过对土豆表皮切削的3维仿真及运动轨迹分析,得到了...
关键词: 旋流器 分流比 数值模拟 试验验证
通过计算流体动力学Fluent软件,研究分流比对旋流分离器性能的影响,模拟了旋流器内分流比对旋流器所处理流体的压力特性、速度分布及分离效率的影响。发现随着分流比的增大,底流压力降增大,溢流压力降降低,分流比与压降比呈线性关系;简化效率Ej及质量效率Ez变化趋势相似,随着分流比的增加都呈现增长趋势,而综合效率E却随着分流比增加呈现先增大...
关键词: 主模型检具 汽车车身 质量控制 检测工艺装备
汽车车身整车主模型检具是专门用来验证汽车车身制造精度的1种特殊检测装备,它既要匹配整个车身,又要匹配各个零部件,是主机厂用来控制车身质量不可或缺的工装,但是,它结构非常复杂,零部件繁多,其中有许多活动件需要经常装拆,制造精度要求也特别高,它是机械行业中的高端产品,开发难度相当大。以某轿车车身主模型检具为例,详细阐述它的设计难点、...
关键词: 绑带 mea 接触压力 pemfc
绑带装配的质子交换膜燃料电池(PEMFC)较传统的螺杆式装配具有结构紧凑、功率密度高的特点。电池中膜电极(MEA)与极板接触压力对电池的性能至关重要。本文运用ABAQUS软件建立绑带型PEMFC的3维有限元模型,研究了绑带数量、厚度、分布以及端板圆角半径对MEA接触压力的影响规律。研究表明,对于车用440mm×135mm规格的金属极板电池,4根和5根绑带的MEA...
关键词: 超前支架 防冲击 溢流阀 过渡过程 全支撑过程
为改善超前支架的防冲击性能,针对其液压系统,提出一种添加先导溢流阀的改进方案,针对超前支架全支撑与过渡过程两种工况,对新、旧液压系统工作过程进行仿真分析与实验验证,仿真结果表明:当液压冲击发生时,对于全支撑状态,改进后系统液压缸无缸腔压力波动时间减小了6S,活塞杆位移波动时间减小了9S;对于过渡过程,改进后系统液压缸无缸腔压力时间...
关键词: 边界条件 hyperworks 下模板 rbe2单元
通过研究某注吹机下模板断裂的实际情况,利用SolidWorks建立其模型并利用Hyperworks系列软件进行有限元分析。在分析过程中发现边界条件的设定对分析结果有直接的影响,进一步通过对不同边界条件下的分析结果进行比较,最终提出与实际情况相符合的下模板有限元计算边界条件,并总结了对同类产品进行有限元分析边界条件的一定规律,对同类问题的分析...
关键词: 粉体 triz 冲突解决理论 流化快淬设备 最终理想解
针对行星式高能球磨机对Cu/Fe粉体进行研磨时难以形成均匀的颗粒度的问题,建立了功能模型,通过因果链分析得到关键问题;采用基于TRIZ冲突解决理论的技术冲突和物理冲突工具对关键问题求解,得到发明原理,最终形成了粉体流化快淬设备系统的创新设计方法和解决方案。新的制粉设备针对塑形金属材料而设计,集加料、流化、快淬和收集功能为一体,能够快...
关键词: 卡扣 插入力 保持力 材料 瓣厚 角度
针对某SUV进行路试时前车门出现内饰板抖动异响、卡扣弹出等问题,首先对用作连接的卡扣插拔过程进行有限元仿真和实验分析,仿真和实验结果表明,卡扣存在连接性能不达企业要求、角度设计不合理等问题。其次探讨了卡扣设计参数中的材料、瓣厚和角度对连接性能的作用规律,得出卡扣最佳选材为POM、瓣厚为1.4mm、角度为150。,此设计参数使原卡扣保持...
关键词: 升降平台 刚度配置 悬臂梁 下装 结构设计
根据特定环境与接口尺寸分析了国内激光核聚变装置下装光机模块升降平台的设计要求,构建了升降平台力学计算模型,推导了求解变截面悬臂梁型升降平台的线刚度公式。结合边界条件应用公式计算了升降平台主要结构参数和开展了平台线刚度配置,运用ANSYS软件构建了升降平台3维模型和开展了结构分析,验证了平台刚度配置的合理性。最后将研究成果应用于...
关键词: 前副车架 振动 模态分析 优化设计 模态试验
为了解决某SUV在高速时产生的振动与噪声问题,基于前副车架有限元分析模型和自由模态计算对其进行振动特性分析,获取其低阶模态频率及其阵型,分析结果表明其第1阶扭转频率处于发动机激励频率范围之内,将引起前副车架产生共振,从而产生剧烈振动和噪声。基于霍克-吉维斯直接搜索法对前副车架的料厚进行优化设计,得到了各个零部件最优的厚度值,分析...
关键词: 空间机械臂 可重构 模块化 机械臂构型
面向我国空间站战略计划实施,为了满足航天器舱内外各种任务需求,尤其是解决空间站复杂多样的在轨维修维护以及舱外的运行监测等问题,根据空间站典型的任务需求,基于模块化可重构机器人的设计思想,研究空间机械臂的各个功能模块,建立完整的模块库,根据任务需求,搭建了三种机械臂构型,并仿真验证了直线模块对机械臂工作空间的影响。
关键词: 桥式起重机 起升动力学 动态应力 结构振动 应力试验
桥式起重机作为生产车间重要的搬运设备,其货载起升过程,桥架频繁承受冲击载荷的作用。以50/10t双梁桥式起重机桥架为研究对象,建立货载起升过程动力学模型,获取该阶段小车动态轮压,并将其作为桥架动态载荷开展瞬态动力学分析,研究不同起升速度下桥架应力特性;依据桥架结构形式及其受力特点,开展动态应力测试研究。结果表明,小车起升速度越大,应...
关键词: 除尘器灰斗 梁斗合一 有限元分析 协同作用
进行了1:1足尺新型梁斗合一电除尘器灰斗模型的注水加载试验,并对灰斗大梁应力,斗壁应力,灰斗大梁挠度,斗壁位移等试验数据及现象进行了深入剖析。通过建立以材料各项同性为基础的MIDAS/GEN有限元模型对试验模型进行模拟分析,数据相近,规律基本吻合。研究表明:斗壁对组合梁刚度的贡献不可忽视,应在今后设计中考虑协同作用;灰斗大梁应力分布并不...
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