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机械设计与制造杂志

杂志介绍

机械设计与制造杂志是由辽宁省经济和信息化委员会主管,辽宁省机械研究院主办的一本北大期刊。

机械设计与制造杂志创刊于1963,发行周期为月刊,杂志类别为机械类。

  • 轴承预紧力和跨距对主轴动态特性的影响

    关键词: 预紧力  跨距  角接触球轴承  过盈配合  固有频率  

    基于ABAQUS采用有限元分析法分析了主轴动态特性,主要研究了轴承预紧力和支撑跨距对主轴动态特性的影响,在同时考虑轴向预紧和主轴自重对轴承刚度的影响的情况下,计算得到不同预紧力和过盈配合下组配轴承的径向刚度,拟合了固有频率随轴承预紧力和支撑跨距变化的经验公式。结果表明:轴承预紧力相比过盈量对组配轴承刚度的影响更为明显。主轴系统...

  • 倾斜折流栅式换热器壳程热力特性研究

    关键词: 换热器  折流栅  倾斜排布  数值模拟  

    为提升常规斜向流换热器的壳程传热性能,提出了一种倾斜折流栅式换热器。采用CFD分析软件FLUENT,标准k-ε模型方程对两种斜向流换热器的壳程热力特性进行了数值研究,并运用场协同原理分析了斜向流换热器的强化传热机理。结果表明:随着折流栅倾斜角的降低,壳程传热系数、压降、综合性能升高,但随着倾斜角的继续降低,如在(60~70)°范围内,壳程传...

  • 转子系统电机电流信号特征提取方法

    关键词: eemd  互相关分析  电机电流信号  特征提取  转子系统  

    电机定子电流信号可以反应电机拖动系统中的扭矩波动情况,然而负载波动的特征频率易被工频所湮没。针对这一问题,提出小波阈值去噪、EEMD和互相关分析相结合的方法,该方法首先对电流信号进行小波阈值去噪的预处理以提高信噪比,然后对信号进行EEMD分解,利用互相关系数确定重构信号的IMF层数,以抑制工频及其谐波并突出特征频率。将该方法用于转子...

  • 往复压缩机相空间LDA模型在异常检测中的应用

    关键词: 相空间  lda  往复压缩机  异常智能检测  js距离  多特征融合  

    针对往复压缩机异常检测不及时、漏报、误报的问题,提出一种多特征融合的相空间LDA(Latent Dirichlet Allocation)模型的异常检测方法。为了全面描述波形特征,提取往复压缩机正常运行数据和实时运行数据的特征集,对特征集进行预处理后,运用LDA方法计算正常状态和当前状态相空间分布模型,并用JS(Jensen Shannon divergence)距离计算两者差异...

  • 机床电主轴有限元建模与优化设计

    关键词: 电主轴  有限元建模  高刚性  轻质量  优化设计  

    根据几何参数和简化原则建立电主轴实体模型。采用滚动轴承拟静力学模型准确计算轴承刚度,建立主轴-轴承系统有限元模型,设计模态测试实验较好地验证了仿真结果。基于主轴有限元模型,以主轴转子外圆直径、内孔直径、悬伸量、支承跨距以及轴承配置形式为设计变量;以主轴转子一阶固有频率最大和质量最轻为优化目标;以主轴转子前端静变形、最大应力...

  • 罗茨真空泵转子系统动力学建模

    关键词: 罗茨真空泵  转子系统  动力学建模  集中质量法  弯扭耦合振动  

    由于内部激励和外部扰动的存在,罗茨真空泵在工作过程中会产生很大的振动问题。为了更好地对罗茨真空泵转子系统进行动力学分析,采用集中质量法,考虑电机、齿轮、罗茨转子等结构的基础上对系统进行动力学建模。采用牛顿欧拉法分别建立了转子系统的纯扭转模型以及偏心弯扭耦合模型的振动微分方程并考虑了重力的影响。研究发现由于齿轮啮合时变刚...

  • 电动汽车开关磁阻电机UKF软传感控制研究

    关键词: 电动汽车  开关磁阻电机  角位移传感器  ukf  

    开关磁阻电机驱动系统的性能对电动汽车整车动力性能和乘坐舒适度至关重要,为了提高SRD在车辆不同工况下的稳定性和敏捷性,软传感技术的研究就更为重要。提出了一种基于无迹卡尔曼滤波理论(UKF)的控制策略来估计开关磁阻电机的转子位置和速度,以取代传统角位移传感器。该策略以实测电流为状态变量,通过UT变换来传递Sigma点集的均值和协方差对...

  • 离散变量三段式车架轻量化设计

    关键词: 离散化  结构优化  静动态特性分析  灵敏度分析  多岛遗传  

    研究优化设计中设计变量的离散化处理,完成三段式车架的静动态特性分析和轻量化设计。首先,以某中型越野车车架为优化对象,采用实验设计方法进行了设计变量的灵敏度分析,并在对设计变量进行必要的取舍基础上建立了结构优化模型。其次,采用多岛遗传优化算法计算车架在三种工况下的最大应力、位移和自由模态下的固有频率,以完成在结构满足固有频率...

  • 驾驶员转向特性分类与在线辨识研究

    关键词: 驾驶模拟器  驾驶员  特征值  转向特性分类  在线辨识  

    针对汽车驾驶员转向特性分类与在线辨识问题,基于驾驶模拟器实验台,设计典型实验工况,选取具有一定驾驶经验的驾驶员进行实验研究。采集驾驶员转向过程实验数据并提取特征值,应用模糊C均值聚类算法将驾驶员转向特性分为谨慎型、一般型和激进型三类;根据分类实验数据应用BP神经网络算法建立驾驶员转向特性辨识模型,对模型辨识准确度进行离线验证,...

  • 一种基于鞍点近似的高效二阶可靠性分析方法

    关键词: 二阶可靠性分析方法  多学科可靠性分析  二次多项式  鞍点逼近  

    一次可靠性分析方法虽然效率高但在解决非线性状态极限函数问题时精度低,二次可靠性分析方法计算精度高但是效率较低,工程实际中很难普遍使用。为此,在分析传统二阶可靠性分析方法精度损失原因的基础上提出了一种具有较高精度且相对二阶可靠性分析方法高效的可靠性分析方法。所提方法首先用一系列的二次多项式组合近似表示极限状态函数。进而通...

  • 汽车防滑刹车系统滑模变结构控制器设计

    关键词: 防抱死制动系统  滑模控制  滑移率  指数趋近律  

    滑模变结构控制具有较好的快速性和较强的鲁棒性,非常适合高度非线性的汽车防滑刹车控制系统。针对汽车防滑刹车系统中存在的高度非线性问题,设计了一种基于改进的指数趋近律的滑模变结构控制器,在控制策略中,以最佳滑移率为目标函数,设计了滑模控制器的滑模面,克服了"边界层法"弱鲁棒性的特点,有效的减小了滑模变结构控制算法中抖动的影响,提...

  • 具有双防退功能的封隔器技术研究与应用

    关键词: 防退卡瓦  单胶筒  封隔器  尾管固井  

    针对常规尾管顶部封隔器在尾管固井作业中所表现出来的环空封隔压力低,安全可靠性较差等问题,研制了带有组合式防退锁紧机构的单胶筒尾管顶部封隔器。封隔器将防退卡瓦与双面卡簧两种防退锁紧机构组合在一起,有效解决了胶筒在坐封后的回缩问题,保证了密封效果。同时封隔器胶筒采用了一体式设计,两侧为组合式防突环,可在封隔器坐封时膨胀,形成密...

  • 机床主轴温度测点的K-means优化及试验

    关键词: 主轴  pearson相关系数  测点优化  

    针对机床热误差补偿技术中温度测点的优化选择,提出一种基于K-means算法和Pearson相关系数相结合的方法。通过K-means算法将不同位置测点的温度进行聚类,用Pearson相关系数计算温度与主轴热误差之间的相关性,从每一类别中选出一个最优测点组成最优测点组合,并对最优测点处的结果进行热误差建模。在立式加工中心VMC850E上对该方法进行了试验验证,...

  • 响应面法的温差发电器优化设计

    关键词: 温差发电器  响应面法  多目标优化  遗传算法  

    为提高温差发电器的发电效率,同时保证整机轻量化,提出了以发电器结构参数为设计变量,以质量、排气背压和发电片两侧温度差为目标函数的整机多目标优化设计方案。首先利用中心复合设计法、有限元法分别进行设计点的选取与计算。其次利用响应面法构建设计变量与质量、温差、排气背压三个响应量的响应面模型,并进行了灵敏度分析。通过多目标遗传优...

  • 自卸车驾驶室振动对标测试与分析

    关键词: 自卸车  驾驶室  振动  舒适性  

    针对某厂商研制的无副梁自卸车,为验证其更换主梁后驾驶室舒适性是否有所改善,进行不同速度及路况下的驾驶室振动测试试验,并与有副梁原型自卸车进行对标,采用时域与频域数据处理方法对结果进行分析,结果显示扭曲路面下无副梁自卸车的驾驶室舒适性有所改善,但对于4Hz以下的振动,其车架的隔振效果较弱。在碎石路面与平坦路面下无副梁自卸车满载时...

  • 奇异值分解与LMD结合的滚动轴承故障诊断研究

    关键词: 局部均值分解  奇异值分解  非线性  故障诊断  支持向量机  

    针对滚动轴承故障信号具有的非线性和非平稳性,其故障特征难以提取的问题,提出一种奇异值分解(SVD)和局部均值分解(LMD)相结合的滚动轴承故障特征提取和诊断方法。首先,将轴承故障信号进行LMD分解得到若干PF分量;然后选取和原始信号相关度较大的PF分量,利用奇异值序列来构造其故障特征向量;最后,将得到的故障特征向量作为学习样本输入到支持...

  • 紧急制动下车身姿态的控制研究

    关键词: 主动悬架  非线性模型  紧急制动  模糊控制  车身姿态  

    考虑到车辆行驶过程中遇突发状况紧急制动会引起车身姿态较大幅度地变化,同时受路面附着系数、道路条件等影响车轮也会发生抱死和侧滑。为了提高车辆在紧急制动工况下的平顺性和制动性能,改善车身姿态的变化,对非线性半车模型进行了研究,建立了包含主动悬架与制动在内的仿真模型,在主动悬架LQG控制、目标滑移率模糊控制的基础上,通过两者之间的...

  • 功能梯度材料微细电火花电极损耗机理研究

    关键词: 功能梯度材料  电沉积  微细电火花  

    论述了功能梯度材料Ni-TiN/Cu微细电火花电极的制备方法,并用实验的方法研究功能梯度材料层在电火花微细加工对电极损耗的影响。Ni-TiN/Cu微细电火花电极通过在圆柱铜电极外侧电沉积功能梯度材料层来制备,纳米颗粒TiN做为增强相。通过使用SEM分析功能梯度材料层的显微组织,使用光学显微镜测量电极加工孔质量与电极损耗情况,对比功能梯度材料电极...

  • 圆柱滚子轴承的瞬态温度场分析

    关键词: 圆柱滚子轴承  热网络法  瞬态温度场  温升  

    为保证圆柱滚子轴承在工作过程中的使用性能,需对轴承在外加载荷作用下的温升进行分析。以某摆剪减速器圆柱滚子轴承为研究对象,运用热网络法计算其温升,通过现场实测验证了热网络模型的可行性。并运用热网络法计算了不同品牌的圆柱滚子轴承的温升情况,得到了滚动体数和其结构对温升有影响。结果表明:滚动体越多,并且滚动体为空心时轴承的温升...

  • 脚踏式下肢康复机器人足底力检测方法及装置

    关键词: 康复机器人  足底压力  弹性梁  数学模型  有限元仿真分析  

    足底压力是患者进行康复训练时非常重要的生物力学参数。针对脚踏式下肢康复机器人,提出了一种新的基于弹性梁应变检测足底压力的方法,并设计了检测装置。通过分析人体足底力分布,选取足部四个主要受力点作为测量点;利用有限元仿真分析确定力与弹性梁应变的关系,建立了计算足底压力的数学模型;仿真与计算结果的对比,表明该方法及装置可实现对足...

  • 一种汽车平顺性试验数据处理系统的设计

    关键词: 数据处理  汽车平顺性  随机输入  脉冲输入  

    介绍一种基于MATLAB的汽车行驶平顺性试验数据处理系统,其通过在MATLAB/GUI开发环境下设计汽车平顺性数据处理可视化操作界面,结合GB/T 4970汽车平顺性试验的评价方法,建立用于分析处理汽车平顺性试验测试数据的评价系统。试验人员只需在操作界面中输入平顺性试验的测试数据,即可快速准确评定该工况下的汽车行驶平顺性。同时为了验证该系统的可...

  • 3-RPC型柔顺并联机构结构设计

    关键词: 微运动矢量映射  拓扑优化设计  静力学仿真  

    针对目前并联机构精度低,无法满足高精度要求的现状,提出对传统并联机构进行优化设计。首先,以传统并联机构构型3-RPC为基础建立微分运动矢量映射关系Jacobian矩阵。建立空间3-RPC柔顺并联机构的拓扑优化SIMP模型并运用OC算法求解,将实体模型导入有限元软件中进行拓扑优化设计。其次,在Ossmouth中对优化好的构型进行过滤及光顺处理并导出进行二...

  • 改进希尔伯特-黄变换的滚动轴承故障诊断

    关键词: 经验模态分解  包络谱  滚动轴承  故障诊断  

    针对希尔伯特-黄变换中经验模态分解方法存在的端点效应和虚假固有模态函数的问题,提出一种改进希尔伯特-黄变换方法并将此方法应用于滚动轴承故障诊断中。首先,利用最小二乘支持向量机和镜像延拓相结合的方法来抑制端点效应;其次,采用敏感固有模态函数选择算法选出反映故障特征的敏感固有模态函数;最后,利用敏感固有模态函数的包络谱进行故障诊...

  • 新型环缝轴向送粉HVOF枪结构设计与分析

    关键词: hvof枪  轴向送粉  结构设计  空气动力学原理  

    针对目前超音速火焰喷涂(HVOF)枪在实际喷涂作业中出现的枪管结瘤堵塞和刮伤磨损等问题,该文提出了一种新型环缝轴向送粉HVOF枪结构。首先对HVOF枪结构和工作原理进行分析,其次运用空气动力学原理对新型喷枪的燃烧室、环缝喷嘴和导流环等关键结构进行了设计,最后对这款新型喷枪运用ANSYS Workbench软件对其流场进行模拟分析,并采用对比研究的...

  • 一种改进的人眼定位算法研究

    关键词: 人眼定位  混合投影  最小二乘法圆形拟合  

    随着科学的发展,人机交互日益成为社会发展的主流趋势。从传统的鼠标人机交互、手势交互、语音交互再到目前的人眼视线交互等,交互的形式和种类也越来越多、越来越复杂。尤其是机器人技术快速发展的今天,人机交互已经成为国内外的研究热点。人眼定位的精度对视线控制机器人具有重要的影响,因此对传统人眼定位算法进行了研究和改进,提出基于最小...

  • 气缸低速爬行特性影响因素及补偿

    关键词: 气缸  爬行  单神经元pid  颤振信号  

    通过建立气动模型并进行联合仿真,探讨了气缸低速爬行现象和系统定位误差的来源,具体分析了气源压力、负载质量、摩擦力差值对气缸爬行的影响。采用单神经元PID控制算法和叠加颤振信号的方法,代替传统PID控制。结果表明气源压力大、负载质量小、动静摩擦差值小时有利于阻止系统的爬行;采用单神经元控制和叠加颤振信号的方法解决了系统的低速爬行...

  • 摩擦摆支座滑动位移量选取研究

    关键词: 摩擦摆支座  滑动位移  等效线性化  地震响应  有限元仿真  

    以摩擦摆支座隔震桥梁为对象,采用有限元软件Midas Civil研究摩擦系数、滑道半径以及地震波周期、加速度幅值对摩擦摆支座滑动位移的影响,采用线性拟合方法得到滑动位移的优化计算公式,得到不同抗震区域滑动位移的选取方法。同时采用Matlab对隔震桥梁双自由度力学模型进行地震响应求解,研究滑动位移优化选取方法对桥梁地震响应中主梁位移响应幅...

  • 高速铣削摆线加工的刀具磨损研究

    关键词: 高速铣削  摆线加工  刀具磨损  

    高速铣削加工过程中走刀方式对刀具寿命和零件加工质量有较大影响,对于精密模具用淬硬钢的高速切削方式进行刀具磨损研究具有现实意义。研究摆线走刀方式在不同循环圆半径和轨迹间距下对高速硬铣削淬硬钢时的刀具磨损影响并与行切方式进行对比。设计双因素试验并进行实际加工,建立后刀面磨损量与切削长度及材料去除量的关系曲线;并通过方差及贡...

  • 基于正交设计的GH4169高温合金电火花线切割加工研究

    关键词: gh4169合金  正交实验  表面粗糙度  切割速度  方差  

    GH4169合金是一种典型的难加工材料,具有高强度,切削加工时切削力大等特征,采用普通方法加工时刀具磨损严重,表面质量和精度难以保证。针对上述现象,采用正交实验对镍基高温合金GH4169进行线切割加工研究。研究了不同的加工参数(脉冲宽度、间隙、管数、加工限速)对中走丝线切割加工GH4169合金的表面粗糙度和切割速度的影响。并对实验结果进行...

  • 无线智能汽车防盗系统的研究与开发

    关键词: gps  gsm  汽车防盗系统  android平台  

    现有汽车防盗系统的不足主要有:缺乏防盗功能的多样化、没有跟踪和监控能力、程序判断的精确性低等,因此设计了该无线智能汽车防盗系统。系统采用多传感融合技术作为第一重防盗,判断是否有人非法进入车辆;运用GPS技术作为第二重防盗,程序识别车辆是否被盗走;当车辆被盗时,通过GSM网络将车辆的报警信息和GPS定位信息发送给车主,车主通过手机模块...

  • 工程车辆线控液压制动系统响应特性研究

    关键词: 线控  液压制动系统  模糊控制  联合仿真  

    针对线控液压制动系统响应速度慢、制动轮缸控制稳定性差等问题,并结合本研究系统所具有的非线性特点,设计了适用于线控液压制动系统的模糊控制器。通过结合汽车的实际情况,在Simulink和AMESim软件中搭建了模糊控制器与线控液压制动系统的仿真模型,通过仿真对比相同输入信号下的两种控制算法对该系统响应特性影响。在仿真中,仿真的输入信号为阶...

  • 包装机八杆机构式灌装开袋装置的优化设计

    关键词: 八杆机构  灌装开袋  优化设计  matlab  adams  

    在包装机上设计了一种适用于纸塑复合袋(双层袋)的八杆机构式灌装开袋装置,实现了黄皮纸外袋和塑料薄膜内袋的同步开袋和封袋,从而解决了双层袋灌装包装生产线设计中如何同步开袋顺利灌装难题。研究了八杆机构式灌装开袋装置特点,分析了八杆机构优化设计的方法,建立了以机构相位角最小值为目标函数的优化模型,运用MATLAB确定了八杆机构设计尺...

  • 高精度数车铸铁床身的试制及实验研究

    关键词: 数控车床床身  铸造新工艺  性能组织  床身精度  

    以某公司生产的数控车床床身为研究对象,采用合理的炉料配比、熔炼温度、三次孕育方式加强孕育处理等优化的铸造新工艺措施对该数控车床床身进行试制,然后进行相应的热时效处理,并在此基础上进行硬度均匀性、床身石墨形态的金相组织以及床身的几何精度等各项指标的检测,依据实验分析结果可知,新工艺下的床身铸件,性能组织和刚性较好,床身的残余...

  • 液体磁性磨具滑移效应对材料去除率的影响

    关键词: 液体磁性磨具  滑移条件  材料去除  孔  光整加工  工艺改进  

    滑移效应对液体磁性磨具孔光整加工的材料去除率有重要影响,它可能导致磁场强度较高区域的工件表面材料去除率较低,进而导致加工不一致,甚至导致加工堵塞,阻碍加工的进行,缩短设备的寿命。通过理论分析,建立了滑移模型及材料去除率模型。得到了滑移效应对材料去除率的影响规律:液体磁性磨具孔光整加工存在有效磁场强度区间;在该区间内,材料去除...

  • 某商用车车架台架疲劳寿命预测与提升

    关键词: 车架  台架试验  有限元建模  焊缝  疲劳寿命  优化设计  

    新开发商用车车架进行扭转台架疲劳试验时,第三横梁与纵梁连接处焊缝开裂,不满足车架循环次数20万次寿命要求;需要采用有限元法模拟车架扭转疲劳台架试验,以找出焊缝开裂原因并提出改进方案,比较不同焊缝建模方法计算所得车架扭转台架疲劳寿命,确定与台架试验结果吻合的焊缝建模方法;对车架焊缝开裂风险位置进行结构优化设计,提升纵梁横梁接头强...

  • 磨加工主动测量仪中的数字滤波设计

    关键词: 磨加工  主动测量仪  限幅滤波  圆度误差  正态分布  滑动加权均值滤波  

    针对磨加工主动测量仪中数字滤波方法的技术要求和特点,设计了基于圆度误差的限幅滤波方法,研究了采样数据是否有效的判断原则,提出先预测最新采样点的理想测量值,然后结合圆度误差确定限幅区间;预测值采用简单的一元线性方程推导,分析得出预测值是以理想值为期望的正态分布随机数,采样长度值Z的合理范围为(7~20);分析了限幅条件偏差值与圆度...

  • 装载机铲装过程仿真的物料堆建模方法研究

    关键词: 装载机铲斗  离散单元法  逆向工程  铲装阻力  建模精度  

    对装载机铲装过程仿真的物料堆建模方法进行了研究。使用ATOS Compact Scan 2M三维光学扫描系统扫描典型物料,并通过数据处理,获取了物料外表面轮廓。提出了一种多精度建模方法,在EDEM离散元软件中建立了不同精度的物料堆模型,通过和实验的对比,验证了模型的正确性。进行了水平插入阶段仿真,拟合出了不同建模精度情况下的铲装阻力曲线;以铲装阻...

  • 考虑支撑结构及螺栓连接的变桨轴承强度分析

    关键词: 变桨轴承  支撑结构  螺栓连接  静强度  疲劳强度  

    针对MW级风电机组变桨轴承静强度与疲劳强度分析的问题,建立了考虑轴承支撑结构刚度及螺栓连接的"叶片-轴承-轮毂"整体等效有限元模型。变桨轴承等效模型中滚球与滚道接触采用非线性弹簧等效,弹簧刚度利用Herz理论进行计算,并将弹簧节点与滚道曲面采用刚性联接,模拟滚球与滚道的接触边界条件;轴承与叶片、轮毂的螺栓连接采用梁单元进行等效,两...

  • 压裂泵车车载发动机支撑横梁的性能评估

    关键词: 支撑横梁  振动  疲劳分析  ncode  

    当前压裂泵车多配备大功率车载发动机,其振动容易引起支撑横梁的疲劳失效。以2500型压裂泵车连接发动机与变速箱的右侧支撑横梁为研究对象,通过相关参数确立边界条件;然后利用有限元软件对其进行静力分析,得出应力集中位置出现在近发动机端的圆孔处;继而将仿真结果导入nCode Design-Life,采用S-N静态疲劳设计方法对其进行疲劳可靠性分析,得出该...

  • 增程式电动城市客车动力系统匹配与仿真

    关键词: 增程式电动城市客车  cruise  参数匹配  功率跟随  仿真  

    设计了一款增程式电动城市客车,为使设计车辆满足动力性与经济性要求,对车辆动力系统中的驱动电机、动力电池与增程单元进行了参数匹配,并提出了一种基于功率跟随式的增程式电动城市客车动力系统控制策略。在MATLAB/Simulink环境下建立了控制策略模型,利用CRUISE软件建立了整车模型,进行了车辆动力性仿真与循环工况仿真,确定了增程单元发动机工...

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