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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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    齿根裂纹对齿轮轮体及齿间耦合刚度的影响研究

    陈再刚智云胜宁婕妤
    1-8页
    查看更多>>摘要：齿根疲劳裂纹是齿轮传动系统服役过程中最常见的失效形式之一,威胁着齿轮传动系统甚至装备的运行安全,开展齿轮传动系统齿部故障诊断具有重要意义,而其核心是齿根裂纹故障的动态作用机制及振动特征.然而,传统啮合刚度计算模型尚未考虑齿根裂纹对齿间耦合作用的影响.针对该问题,分析了齿轮轮体结构变形引起的齿间耦合作用机制,建立了轮体刚度计算的有限元模型,研究了作用力、轮毂孔半径及齿根裂纹深度等参数对轮体刚度,特别是齿间耦合刚度的影响规律.结果表明,齿根裂纹对轮体变形引起的轮体刚度与齿间耦合刚度具有显著的影响,在齿根裂纹时变啮合刚度激励计算中应予以考虑,从而提高齿根裂纹刚度激励计算模型的准确性.

    齿根裂纹轮体结构变形轮体刚度啮合刚度有限元

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    齿面摩擦对船用人字齿轮弯扭轴摆耦合非线性幅频特性的影响

    张颢秦董皓王理邦赵晓龙...
    9-16,61页
    查看更多>>摘要：为了更加精确地分析船用人字齿轮传动系统的非线性幅频特性,综合考虑齿面摩擦、时变啮合刚度、齿侧间隙、综合传动误差、外载激励以及中间轴段与弹性支撑等因素,采用集中质量参数法,建立了24自由度船用人字齿轮传动系统的弯-扭-轴-摆耦合非线性动力学模型,推导了系统的非线性动态微分方程.模型中采用弹流润滑理论,计算了齿面摩擦因数、摩擦力及摩擦力矩;采用Runge-Kutta数值法对微分方程进行求解,获得了齿面摩擦影响下的无量纲频率系统相图及时间历程图,分析了齿面摩擦对系统非线性频响特性的影响.结果表明,齿面摩擦抑制了人字齿轮副沿啮合线方向的振动,但不改变齿轮的啮合状态;在频率0～0.89的低频段及频率1.42～2的高频段,齿面摩擦对振动幅值的阻尼作用不可忽略,在无量纲啮合频率0.95～1.23的非稳态共振区,齿面摩擦的阻尼作用并不明显.为船用人字齿轮减振降噪性能的研究提供了理论依据.

    人字齿轮齿面摩擦非线性弯扭轴摆幅频

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    液黏摩擦副马鞍形屈曲变形接触及温度场分布特性研究

    姜宇宇崔红伟乔一军孙浩...
    17-24页
    查看更多>>摘要：马鞍形屈曲变形是液黏离合器摩擦副最主要的热屈曲变形方式.为获取变形摩擦副的接触特性及温度场分布规律,基于椭球体赫兹点接触理论与屈曲变形规律,建立了摩擦副接触变形等效模型,获得了软启动工况下变形摩擦副接触应力的分布与变化规律;提出了考虑接触应力分布时变特性及对流换热条件的二维瞬态温度场计算模型,对摩擦副滑摩过程表面温升及温度场进行了仿真分析.结果表明,软启动过程中,摩擦副由局部接触发展为完全接触,接触区由弯曲椭圆形对称分布于摩擦副两侧发展至完全覆盖,应力大小由接触中心向四周呈椭圆形梯度下降;受接触应力影响,滑摩温度场同样按照从高温中心向四周呈椭圆形梯度下降的方式分布,但对流换热条件的差异导致高温中心相对于接触中心向对偶钢片外侧偏移,使得外径一侧整体温度更高.研究结果为后续液黏摩擦副热机耦合特性与转矩热失稳方面的研究提供了理论基础.

    液黏离合器摩擦副马鞍形屈曲变形赫兹接触温度场

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    3-PRS并联机构冗余设计与工作空间分析

    黄俊杰王鹏霏张博文赵俊伟...
    25-34,41页
    查看更多>>摘要：并联机构的冗余特性具有增大有效工作空间、实现容错运动等优点,可提高并联机构的性能.基于3-PRS并联机构结构特点,从运动子支链的构型出发,设计出具有冗余的运动子支链,提出了3-PR(P)S冗余并联机构;运用螺旋理论分析3-PR(P)S冗余并联机构的自由度,建立运动学模型,推导了运动学方程;针对经典蒙特卡洛法求解并联机构工作空间存在边界粗糙、精确度不够问题,提出了一种基于边界极值点增密的蒙特卡洛法,并对3-PR(P)S冗余并联机构进行工作空间分析,给出了具体的求解步骤;最后,通过Matlab进行编程与仿真,绘制出不同参数下3-PRS并联机构与其冗余并联机构的工作空间图谱.结果表明,在相同参数下,3-PR(P)S冗余并联机构的工作空间较3-PRS并联机构有较大的改善.研究为轨迹规划、容错控制提供了理论基础.

    3-PRS并联机构冗余结构设计螺旋理论工作空间

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    基于自适应变换蝙蝠算法的机械臂轨迹优化

    孙颙琰郭文勇孙云岭王晶航...
    35-41页
    查看更多>>摘要：为了提高机械臂工作效率,同时减少能量损耗及所受冲击,提出了一种基于自适应变换蝙蝠算法(Adaptive transformation bat algorithm,ATBA)的轨迹优化方法.利用5次多项式插值建立机械臂轨迹模型,通过在标准蝙蝠算法(Bat algorithm,BA)的局部搜索中加入动态扰动系数,同时改进全局搜索与局部搜索的变换策略,得到了ATBA;将时间、能耗和冲击设为优化目标,对机械臂运动轨迹进行优化.对6自由度机械臂进行仿真分析,结果表明,该轨迹优化方法能有效地进行多目标寻优,得到理想的Pareto最优解集,通过实际工况构造归一化权重目标函数,选择期望解,较好地提高了轨迹、速度、加速度的平滑性及机械臂的运行效率.

    自适应变换蝙蝠算法多目标优化5次多项式插值六轴机械臂

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    混合驱动柔索并联机器人自适应迭代学习控制

    曹建斌魏明生赵海啸
    42-47页
    查看更多>>摘要：以一种兼容混合驱动机构与柔索并联机构特点的新型混合驱动柔索并联机器人为研究对象,对其动力学建模及轨迹跟踪控制进行了研究;应用Lagrange方法建立了混合驱动柔索并联机器人系统的动力学模型;针对具有非线性、时变特性以及带有可重复时变干扰的混合驱动柔索并联机器人动态系统模型,设计了一种控制增益随迭代次数变化的自适应迭代学习控制策略,并采用Lyapunov函数证明了该控制器的稳定性;数值仿真结果表明,在该控制器的作用下,混合驱动柔索并联机器人控制系统能够完成高精度跟踪期望轨迹,进一步验证了所建系统动态模型的正确性及控制策略的有效性.

    混合驱动柔索并联机器人动态模型轨迹跟踪自适应迭代学习控制

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    可用于铺盘调节的2T1R并联机构的综合与运动学分析

    林浩石志新罗玉峰叶梅燕...
    48-52,99页
    查看更多>>摘要：针对育秧机中铺盘调节机构的型综合问题进行分析,基于方位特征集的并联机构拓扑设计理论与方法,综合出了14种以移动副为驱动的可用于铺盘调节机构的3自由度2T1R并联机构;考虑实际应用需求,从中优选出一种具有较强实用性的机构,并对该机构进行了拓扑特征分析和运动学分析,为后续具体的结构设计奠定了理论基础.

    铺盘调节机构2T1R拓扑特征分析运动学分析

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    新型行星滚柱滚轮复合传动装置原理及运动学分析

    李路路王海伟刘更付晓军...
    53-61页
    查看更多>>摘要：提出了一种将行星滚柱丝杠和次摆线滚轮齿条进行结合形成的新型传动装置——行星滚柱滚轮复合传动装置,该装置不仅具有行星滚柱丝杠结构紧凑、承载力大的优点,还兼具次摆线滚轮齿条传动精度高、低噪声的优点.阐述了该装置的传动原理并建立了传动装置参数匹配设计方法;针对特定工况需求,进行了传动装置的参数设计和三维建模.采用Adams软件完成了行星滚柱滚轮复合传动装置的运动学仿真,验证了该传动装置的基本传动原理及设计的可行性,并分析归纳了部分基本设计参数对运动特性的影响规律.

    行星滚柱丝杠次摆线滚轮齿条行星滚柱滚轮复合传动装置传动原理参数匹配运动学仿真

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    基于约束法线的多环耦合机构自由度分析计算

    罗国军王晓慧闫献国王友利...
    62-67,122页
    查看更多>>摘要：针对空间多环耦合机构比空间并联机构更加复杂,运动链之间通过运动副作用于耦合构件产生了更多的约束作用,提出了一种适用于多环耦合机构的自由度计算新方法.首先,确定机构中的耦合构件,结合运动副约束法线分布,把机构中各构件之间通过运动副产生的约束,简化成约束点上法线的分布;然后,将耦合机构的自由度分析转化为分析各个耦合构件的约束法线几何关系,根据建立的约束法线几何关系对自由度的判定理论,分析判定耦合构件的自由度性质,并确定各耦合构件的过约束数目;最后,通过机构的连续性确定虚约束数目,代入自由度计算公式,得到多环耦合机构的自由度.结合实例分析可知,新方法不仅可以求得各耦合构件的自由度,还可准确计算耦合机构的自由度.新方法理论依据充分,物理意义明确,可有效应用于耦合机构的自由度分析.

    多环耦合机构约束法线几何定理自由度计算

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    新型液电混动多功能无级变速器设计建模仿真

    苟武尧邓涛柳平张露...
    68-75页
    查看更多>>摘要：传统无级变速器主要有液压、机械、电力3种传动方式,单一传动方式劣势明显,复合式无级变速器应用领域仍然较为局限.设计了一款新型液电混动多功能无级变速器,融合液压传动与电力传动的驱动与制动能量再生功能,实现机械能、液压能、电能融合工作,提升了系统的性能与能效水平.通过结构分析与设计,制定其工作模式,建立SolidWorks、Matlab/Simulink与Advisor的联合仿真模型,在UDDS循环工况下进行了仿真验证.结果表明,该变速器结构可实现设计的无级变速功能,而所搭载的整车以多消耗约10％SOC为代价,其动力性、燃油经济性与排放指标分别提升了19.8％、36.4％与41.9％,验证了无级变速器设计的合理性与有效性.

    无级变速器液电混动双转子设计联合仿真

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