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机械设计
机械设计

王庆禹

月刊

1001-2354

jxsj@chinajournal.net.cn

022-27343427

300232

天津市河北区南口路40号

机械设计/Journal Journal of Machine DesignCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国机械工程学会机械设计会会刊，中文核心期刊，中国科技论文统计用刊，研究生教育指定中文重要期刊。国内外公开发行。本刊为月刊，每月20日出版，平均传递信息量100万字，是学术与技术相结合的综合性技术性刊物。本刊办刊宗旨认真执行期刊的标准化、规范化。努力做到理论与实际相结合侧重实际应用；普及与提高相结合，侧重知识增新与补缺。杂志多次评为天津市一级期刊、天津市优秀期刊，并获期刊整体设计奖。
正式出版
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    秸秆翻旋联合整地机液压系统设计与仿真

    刘尚坤刘超弋景刚张秀花...
    70-77页
    查看更多>>摘要：针对联合整地机难以控制旋松深度和耕作地面平整度问题,文中设计了动态可调的新型整地机调整装置及其液压系统.对结构进行了分析并采用ADAMS软件进行多体运动学仿真,求解出液压缸伸缩量为0.12 m、旋松深度调整范围为0～0.15 m;采用ADAMS和AMESim软件机械液压联合仿真得出旋松装置上升平均速度为0.04 m/s、下降平均速度为0.03 m/s,验证了液压系统的稳定性,确定了液压元件的工作参数;采用仿真软件验证了液压系统承受冲击载荷的能力.仿真结果表明:调整装置能够满足联合整地机旋松和刮平调整作业要求,为样机制造提供了有力支撑.

    整地机液压联合仿真ADAMSAMESim

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    偏心效应下大范围转动弹性梁振动特性分析

    赵磊闫照方赵新华刘培昌...
    78-85页
    查看更多>>摘要：计及转子偏心效应,借助转子动力学理论,应用Galerkin法和Hamilton原理建立电机-弹性梁系统动力学模型;采用Runge-Kutta法实现动力学解耦,解析不同速度下大范围转动弹性梁的动力学特性,对比分析电机转子动偏心、静偏心与转动梁振动特性的耦合关系.研究结果表明:转子动偏心与系统动力学响应呈现强耦合,动偏心距达到0.5 mm时,转动梁振幅高达2 mm;而静偏心距由0 mm增至0.5 mm时,其振幅均为0.178 mm,后续研究可忽略静偏心因素;随着角速度提高至150 rad/s时,在转子动偏心的作用下,弹性梁振动由周期振动变为非周期振动,也是该类机构高速下呈现不同程度的突发性或间歇性振动的主要原因之一.

    大范围转动弹性梁动偏心静偏心动静混合偏心

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    基于芯片剥离参数分析的蓝膜固定直径可调式顶针罩设计与分析

    王战中李旭龙黄帅可方江河...
    86-93页
    查看更多>>摘要：针对现有芯片剥离工艺参数理论分析只进行单独参数分析并不考虑参数之间相互影响的问题,文中采用田口方法对在芯片剥离过程中的蓝膜固定直径和蓝膜底部真空吸附力这两个工艺参数进行了主次效应分析和交互作用分析,得出了蓝膜固定直径是影响芯片剥离的主要影响因素而蓝膜底部吸附力是次要影响因素的结论;进而基于该结论,设计了一种可调节蓝膜固定直径的顶针罩装置,并采用了 ANSYS软件的流体模块分析和验证了这种可调节蓝膜固定直径顶针罩装置的可行性,为提高芯片剥离效率和增加芯片良品率提供新的思路.

    芯片拾取田口方法顶针罩设计流体力学仿真

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    山地辣椒收获机液压系统的设计与仿真

    张建龙唐勇吴荻林蜀云...
    94-101页
    查看更多>>摘要：贵州为我国典型的喀斯特地貌省份,辣椒多在坡地种植,现有的辣椒收获机不能满足贵州辣椒采收要求,因此,文中设计并制造了适用于山地地形的全液压自行式履带辣椒收获样机.通过对山地辣椒收获机关键部位液压系统的设计计算及元器件选型,并采用AMESim液压仿真软件对行走、采收机构的液压系统进行建模与仿真.结果显示,行走马达启动时间为0.52 s,马达流量稳定在117.9 L/min;采摘辊的马达转速稳定在210 r/min,压合辊油缸、地轮油缸和升降油缸的举升用时分别为2.2,3.2和2 s,油缸压力稳定在16 MPa.由此得出,行走系统与采收系统的启动时间短暂且平稳,满足液压系统的设计使用要求.该研究以期为山地辣椒收获机及其他山地机器液压系统的改进与优化设计提供理论依据.

    山地辣椒收获机液压系统计算选型AMESim仿真

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    动态上下料路径下柔性产品族生产调度研究

    王鹏毕庆鹏悦华
    102-109页
    查看更多>>摘要：针对汽车零部件柔性产品族制造单元考虑工序间动态上下料路径与时间的生产调度求解问题,文中提出一种用于动态上下料路径柔性作业调度问题优化的自适应离散差分进化算法.通过自适应缩放参数实现收敛速度提升,构建基于矩阵映射的离散编码规则实现变异操作离散化及基于机器人实际运动路径的动态调度解码.通过对某平台化车型架构的转向器壳体加工单元实例分析并验证了算法有效性及优越性.

    动态上下料路径改进差分进化算法柔性产品族生产调度

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    基于有限元和RBF神经网络的液压支架前连杆疲劳寿命预测

    许志鹏刘婵冯红翠
    110-116页
    查看更多>>摘要：针对工程应用中液压支架前连杆疲劳寿命预测的需求,提出了一种基于RBF神经网络的疲劳寿命预测方法,选取5个关键设计参数为输入量,以前连杆疲劳寿命为目标函数建立了疲劳寿命预估模型.首先,运用有限元分析获得前连杆的疲劳寿命,再通过优化拉丁采样的方法获得训练样本点,并以此建立前连杆疲劳寿命的RBF神经网络预估模型,通过优化RBF神经网络的目标值和扩散值提高模型的预估精度.结果表明:优化后的前连杆疲劳寿命预估模型计算结果与测试样本点拟合精度较高,平均相对误差为6.72％,满足工程目标,适当增加训练样本点的数量有利于进一步提高疲劳寿命的预估精度.

    液压支架疲劳寿命预测神经网络疲劳性能

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    基于虚拟前轮反馈控制算法的履带车轨迹跟踪方案研究

    刘辉王振辉陈洪月郑雨新...
    117-124页
    查看更多>>摘要：为了提高煤矿开采环境中履带车辆轨迹跟踪控制的精度,以及减小轨迹跟踪算法的运算负荷,文中以两侧电机驱动履带车为研究对象,提出了一种基于虚拟前轮反馈控制算法的履带车轨迹跟踪方案.采用虚拟前轮反馈控制器为履带车提供参考跟踪轨迹,将前轮转向车与履带车运动轨迹结合,引入执行机构限制条件,建立了虚拟前轮车与履带车拟合的数学模型.针对虚拟前轮反馈控制所得离散参考跟踪轨迹序列点的特点,提出了一种圆弧曲线拟合方法,通过拟合离散参考跟踪轨迹点对履带车的运动控制量求解,将多变量控制问题转化为单变量控制,减小了履带车辆轨迹跟踪算法的运算负荷,实现了前轮反馈控制在履带车辆上的应用.在MATLAB软件中进行仿真试验和实车试验,并与纯跟踪算法比较,试验证明,该方案可以有效地实现履带车的高精度轨迹跟踪.

    无人驾驶履带车轨迹跟踪转向几何模型

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    带式输送机不停机托辊更换车结构设计及特性分析

    毛君陈迪陈洪月
    125-133页
    查看更多>>摘要：为提高煤矿带式输送机在更换损坏托辊时的维护效率,减小人工更换产生的安全风险,文中设计了一种可在带式输送机不停机状态下进行托辊更换的更换车.针对不停机更换托辊的工作要求,确定更换车的更换方案,并建立三维模型.采用D-H参数法建立更换车机械手的连杆坐标系,通过MATLAB软件机器人工具箱建立机械手模型,并用蒙特卡洛法确定机械手的工作空间,结果表明,其运动范围满足槽型托辊组3个托辊的更换.采用ADAMS软件对机械手拆卸和安装托辊过程进行仿真,得到损坏托辊和备用托辊的位移曲线,结合夹取结构的运动曲线和运行轨迹,结果表明,机械手的工作过程平稳流畅.采用ANSYS软件对更换车工作中关键受力部件支撑臂和支撑托辊架进行有限元分析,结果表明:两部件强度满足工作要求,保证更换车工作的可靠性.

    带式输送机托辊更换车D-H参数法运动学仿真结构强度有限元法

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    大气隙外笼型转子磁力耦合器设计及性能研究

    葛研军杨博王大明刘东宁...
    134-139页
    查看更多>>摘要：采用Halbach单侧聚磁特性,设计出了一种大气隙外笼型转子磁力耦合器(Long Air Gap External-cage Rotor Magnetic Coupler,LAEMC),并分析了其运行特性、调速特性及散热特性,推导出LAEMC电磁转矩解析表达式,据此分析了结构参数对电磁转矩的影响,得出了不同磁化比的Halbach结构对LAEMC电磁转矩的影响规律;根据LAEMC的运行特性,分析了其在离心式负载、恒功率负载及恒转矩负载的调速特性,表明其仅适合离心式负载调速并具有良好的节能效果;在离心式负载转差率为33％处的最大功率损耗点对LAEMC进行热仿真计算,得到永磁体工作温度约为60 ℃,而通过气隙与之相隔的笼条温度约为360℃,两者温度差达300℃以上,表明所提出的大气隙外笼型转子磁力耦合器——LAEMC在离心式负载上既具有良好的运行特性也具有良好的隔热效果.

    磁力耦合器外笼型转子大气隙Halbach结构运行与散热特性

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    路边一位四车停车装置研究与设计

    刘夏张世宏
    140-145页
    查看更多>>摘要：随着科技的发展,汽车的使用量越来越大,停车难的问题也逐渐凸显出来,尤其是繁华商业街路边停车和小区内路边停车的困难尤为突出,一位停多车的模式是解决现有停车困难问题的关键方法.文中针对现有停车装置的优缺点进行了深入研究,提出了一种基于路边停车位的新型一位四车停车装置.基于路边停车位设计了一位四车停车装置,利用现有路边地面上单个停车位的空间进行纵向空间扩展,实现了空一层停车、空二层停车、地面层停车及地下层停车.文中设计的平行四边形翻折机构实现了空间顶层车辆停放、液压驱动链式升降机构实现了空中二层车辆停放、蜗轮蜗杆式自锁升降驱动机构实现了地下车辆的停放和利用地下停车位的顶棚作为路面停车位的托盘实现了地面车辆的停放,自动化系统控制4层停车位的切换实现了 4层车辆分别在路面层存取.提出的路边一位四车停车装置充分利用纵向空间,其独特多样的停车方式适用于任何路边停车位,其具有占地面积小、停车数量多、自动化程度高、使用方便及易于管理等优势,为提高路边停车多元化、多样化和简易化提供了一种有效的解决方案.

    路边一位四车停车装置自动化控制

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