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机械传动
机械传动

秦大同（兼）

月刊

1004-2539

Jxcd@chinajournal.net.cn

0371-67710820；67710817

450052

郑州嵩山南路81号

机械传动/Journal Journal of Mechanical TransmissionCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要报告机械传动领域研发及装置，测量技术等方向的成果。
正式出版
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    硬齿面齿轮齿根裂纹扩展特性与剩余寿命研究

    吴鲁纪杨世豪杨林杰李优华...
    1-8页
    查看更多>>摘要：为了研究齿根裂纹对硬齿面齿轮疲劳寿命的影响,以某渐开线硬齿面齿轮为研究对象,基于断裂力学方法和疲劳裂纹扩展理论,分析研究了齿轮齿根疲劳裂纹扩展机制;建立了考虑载荷大小、初始裂纹大小以及初始裂纹位置等因素影响的硬齿面齿轮齿根裂纹扩展剩余寿命分析模型,研究了齿根裂纹不同扩展阶段的应力强度因子演变规律与裂纹扩展机制;根据某渐开线硬齿面齿轮副弯曲疲劳试验数据,对所建计算模型进行了分析与验证,证明了模型的准确性.结果表明,与Ⅱ型裂纹、Ⅲ型裂纹相比,Ⅰ型裂纹应力强度因子最大,从齿面到裂纹深度方向,其值逐渐减小;随载荷、裂纹长度、裂纹宽度以及初始裂纹距齿宽中心位置的距离等因素的增大,裂纹扩展剩余寿命都随之减小.

    硬齿面齿轮齿根裂纹应力强度因子剩余寿命

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    全向移动机器人的神经滑模自适应PD跟踪控制

    张凯文李国丽许家紫王群京...
    9-13,21页
    查看更多>>摘要：针对四轮全向机器人数学模型中未知因数的干扰,提出了一种基于神经滑模的比例微分(Proportional plus Derivative,PD)自适应跟踪控制策略.首先,对机器人的动力学模型进行分析;其次,利用反步轨迹跟踪控制器得到虚拟速度,基于虚拟输入与实际输入的误差设计PD控制器;接着,采用神经网络来逼近动力学模型中的不确定性,并利用Lyapunov定理证明了系统的稳定性.仿真和实验结果表明,该控制策略具有有效性.

    轨迹跟踪全向移动机器人神经网络自适应控制PD控制

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    基于动态热流分配的限滑离合器温度场分布研究

    陈俏儿李学良彭增雄金嘉玺...
    14-21页
    查看更多>>摘要：为了准确获得限滑离合器长时间滑摩过程的温度场分布规律,利用Fluent软件求解了摩擦副不同工况下流场速度分布以获取平均对流换热系数,计算了润滑油冷却功率;通过热平衡法建立以摩擦接触表面温度连续为约束的动态热流分配温度预测模型,并设计了长时间滑摩试验.验证分析结果表明,定热流输入条件下,对偶钢片与摩擦片间存在温差且随时间增大,温度预测结果均高于试验值,最大偏差22.2 K;动态热流分配温度预测偏差在8.1 K之内;对偶钢片表面各位置处输入热功率随时间下降并趋于定值,平衡温度沿径向呈抛物线分布,在中、外径处达到峰值.

    限滑离合器动态热流分配对流换热温度场

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    基于MPC的麦克纳姆轮移动平台轨迹跟踪控制

    黄晓宇孙勇智李津蓉王翼挺...
    22-29页
    查看更多>>摘要：针对麦克纳姆轮全向移动平台轨迹跟踪控制问题,提出了一种模型预测控制(Model Pre-dictive Control,MPC)和微分先行比例-积分-微分(Proportional plus Integral plus Derivative,PID)协同的双闭环控制策略.基于麦克纳姆轮运动学特点,设计了位姿控制环和速度控制环;在位姿控制环建立麦克纳姆轮底盘的线性误差模型,设计二次型目标函数,将路径跟随问题转化为对非线性模型的预测控制;在速度控制环引入微分先行PID控制器,避免输入量频繁的阶跃变化对系统产生高频干扰,加快麦克纳姆轮的角速度收敛,增强了系统稳定性.仿真实验表明,设计的控制器在收敛速度、跟踪精度方面均高于常见的轨迹跟踪器,对麦克纳姆轮移动平台的控制具有良好的鲁棒性.

    麦克纳姆轮轨迹跟踪线性误差模型模型预测控制微分先行PID

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    基于非线性接触的风电机组主轴疲劳强度影响因素研究

    宋克伟陈孝旭刘祥银田家彬...
    30-36页
    查看更多>>摘要：为了更合理地模拟风力发电机组主轴的受力及传力特点,找出主轴疲劳强度影响因素,运用非线性接触单元模拟主轴承滚子,正确模拟主轴承的调心作用,建立了某型风电机组主轴与主轴承内圈过盈接触模型;结合等效时序载荷谱以及Miner疲劳损伤准则,研究分析了主轴-轴承内圈过盈量大小、主轴内孔大小、表面粗糙度、接触面摩擦因数和材料抗拉、屈服强度等对主轴疲劳强度性能的影响.研究结果对工程实际和生产具有一定的指导意义,同时为主轴的进一步轻量化设计奠定基础.

    风电机组主轴非线性接触疲劳强度

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    基于改进运动学法和瞬态动力学的谐波齿轮新型齿廓设计研究

    邓杨何雪明李鹏超牟彦铭...
    37-42页
    查看更多>>摘要：为了提升谐波减速器的啮合性能、改善机器人的工作性能,提出了基于改进运动学法和瞬态动力学的谐波齿轮新型齿廓设计方法.首先,针对公切线双圆弧齿廓和S型齿廓的特点,提出了由S型齿廓和公切线双圆弧齿廓相结合的新型柔轮齿廓;其次,基于改进运动学法计算了共轭刚轮的齿廓,并运用瞬态动力学方法对比分析了在不考虑塑形变形情况下齿廓谐波齿轮的啮合侧隙和柔轮应力.对比分析发现,在不考虑塑形变形情况下,新型齿廓谐波齿轮具有更小的啮合侧隙和等效应力,最小啮合侧隙仅为0.003 6 mm,给定负载工况下最大等效应力仅为1 211.6 MPa,与双圆弧齿廓柔轮、S型齿廓柔轮、公切线双圆弧齿廓相比都明显降低;新型齿廓设计方法可有效改善谐波齿轮的传动性能,为高性能谐波齿轮设计奠定了理论基础.

    谐波齿轮改进运动学瞬态动力学新型齿廓设计啮合性能

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    仿婴猴单腿弹跳机器人结构设计与实现

    李静李贵孙伟陈浩祚...
    43-48,85页
    查看更多>>摘要：针对弹跳仿生机器人存在的主要问题,结合婴猴体型小且具有平稳暴发弹跳的特点,提出了一种仿婴猴单腿弹跳机器人,对其主要结构和控制系统进行了设计.通过分析婴猴的腿部结构,基于Stephenson六杆机构原理,设计了一种仿婴猴机器人腿部的平面八连杆机构,并对其轨迹进行优化,获得了具有最佳弹跳能力的杆长参数;对机器人弹跳的3个方向进行控制调整,利用双闭环反馈控制系统实现了机器人在起跳、腾空、落地时姿态的稳定;最后,建立了机器人的实物验证模型,整个机械装置质量为395.5 g,整体高度为250 mm.实验结果表明,该仿生单腿机器人可实现连续稳定的跳跃,最高弹跳速度可达20 m/s,弹跳高度为100mm时的响应时间为0.1 s.

    婴猴单腿弹跳机器人平面八连杆机构结构设计姿态控制

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    双螺杆压缩机转子型线正向设计及自动寻优

    孙维杰何雪明胡蓉
    49-56页
    查看更多>>摘要：目前,双螺杆转子型线的设计方法有正向设计和反向设计两种.其中,正向设计是先确定好其中一个转子(一般为阴转子)的某一段型线,根据啮合定律和坐标转换法,求出另一转子(一般为阳转子)的一段型线,再进一步得到转子的啮合曲线;反向设计是先确定好啮合曲线,再根据坐标转换法和啮合定律,求得对应的阴、阳转子型线段.本文基于双螺杆压缩机的综合性能来进行转子型线的正向设计,并尝试推导出一种自动寻优的方法.首先,将已知转子型线分为多段,求解出每一段的表达式;进一步,得到各段节点,并确定转子型线控制点的调整范围;最后,基于综合性能表达式对各段型线进行自动寻优.通过对比,发现寻优后转子型线的密封性能有所提升.

    正向设计综合性能自动寻优密封性能

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    重型液力自动变速器中的变矩器参数化设计方法研究

    李正伟吴怀超聂龙潘克强...
    57-64页
    查看更多>>摘要：现阶段工程机械等装备对重型液力自动变速器的需求越来越大,作为该类变速器核心部件之一的液力变矩器,其设计要求更准确、更高效.由于尺度及转矩差异,普通变矩器的设计方法已不再适用.当前,变矩器参数化设计过程与三维软件模型生成过程相分离,延长了设计周期.为此,提出了一种适用于重型液力自动变速器变矩器的参数化设计方法,并开发了参数化设计软件.通过两段椭圆弧构建中间流线的方法建立了循环圆几何模型,采用4次B样条曲线设计叶片骨线,提出了通过两级进、出口角和顶点坐标控制骨线形状的方法;在叶片骨线形状控制方法和曲线控制点之间建立联系,设计骨线控制参数的约束条件;基于NX Open软件开发变矩器自动化设计程序,以参数合理性检查为约束条件,建立了中心调度式数据处理框架.实例验证结果表明,该设计系统能使液力变矩器快速获得合理造型.

    液力变矩器参数化设计B样条曲线NX二次开发

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    单驱动多模式扑翼飞行器设计及耦合动力学研究

    江厚清侯宇郭永兴
    65-72页
    查看更多>>摘要：针对目前扑翼飞行器扑翼运动模式单一,飞行灵活性和稳定性不高的问题,设计了一款基于空间连杆机构的单驱动多模式扑翼飞行器.建立了扑翼飞行器运动学模型,通过软件Matlab与Ad-ams 联合仿真对驱动机构进行分析,对比得出了扑翼飞行器的运动特性;建立了单驱动多模式扑翼飞行器气动力学模型,将求得的周期变化的迎风阻力施加在机翼上,分析了扑翼飞行器的动力学特性;通过联合机构运动学和气动力学耦合分析,得出扑翼飞行器的耦合动力学特性.为未来扑翼飞行器的飞行控制与性能提升提供了研究基础.

    扑翼飞行器多飞行模式空间机构运动分析耦合动力学分析

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