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期刊信息/Journal information
机械设计
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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
收录年代

    水下控制系统测试台设计及试验研究

    商守博吴志星王鑫张宪阵...
    1-8页
    查看更多>>摘要：针对水下控制模块测试需求,文中设计了一种多功能水下控制模块测试台.水下控制模块(SCM)作为水下生产系统的核心部分,其安装成本高、难度大,且不便于在水下维护,因此,在其入水前必须对其进行严格的功能测试,确保在水下工作的可靠性.首先,对关于水下控制模块测试的相关技术和标准进行研究,得出水下控制模块在测试台上进行的测试主要包括内部静水压力测试、液压内部泄漏测试和液压系统功能测试;然后,基于被测水下控制模块的性能指标对测试台的机械结构和液压系统进行了设计,并对上述测试内容的测试方法进行了研究;最后,通过试验对测试台的测试功能进行验证.文中研究为我国设计和研制国产水下生产系统测试设备提供了宝贵经验.

    水下控制模块测试台测试技术液压系统试验研究

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    一种JCO成形压下量计算的改进方法

    王耀宋国鹏耿庆琳孙立新...
    9-15页
    查看更多>>摘要：针对大型直缝焊管JCO成形过程中难以准确得到压下量的难题,文中提出了一种根据计算折弯角的大小来计算压下量的方法.其关键为:在考虑预弯和最终成形具有一定开口的前提下,对每一道次的折弯角进行分配,通过理论分析给出每一道次折弯角的计算公式.建立JCO成形的有限元模型,通过分析应力应变状态,获得板料成形过程中的回弹情况和形状演化规律.研究了 X65钢的JCO成形过程,当成形道次为17时,通过理论解析获得了每一道次折弯角为16.3°.运用有限元模拟,分析板料成形压下量和回弹后折弯角的关系,通过对模拟结果进行线性拟合得到了理论解析式,得到了每一道次折弯角对应的压下量,试验和理论压下量对比,平均相对误差为6.45％,证明了该方法的可行性和精确性.

    直缝焊管JCO成形折弯角理论计算有限元仿真

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    功能梯度材料混合及挤出过程中螺杆参数分析与设计

    王龙王世杰马聪杨杰...
    16-26页
    查看更多>>摘要：为了解决微流挤出工艺制备功能梯度材料混合挤出过程中过渡不均匀现象,建立了在混合挤出过程中体积流量与材料流变特性、螺杆结构参数及螺杆转速之间关系的数学模型,得到了适用于三维打印功能梯度材料混合挤出式螺杆设计的解析关系.研究了螺杆结构设计及参数间的关联关系,分析了设计参数对工作性能的影响,得到了功能梯度材料在螺旋槽内混合挤出分布规律,其中,螺杆转速是影响体积流量的主要因素,槽深与螺旋角是浆料混合过程中形成滞留区的关键因素,最后,使用特定参数下的螺杆结构进行混合挤出试验验证.结果表明:采用优化的螺旋参数能够保证一定体积流量下的打印零件的成形效果,为混合挤出式螺杆的优化设计提供理论支持.

    三维打印功能梯度材料混合挤出螺杆参数分析

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    多夹杂物对重载铁路钢轨疲劳寿命的影响

    彭启钰张骞石彤刘衍璋...
    27-34页
    查看更多>>摘要：非金属夹杂物容易引起钢轨疲劳损伤,为了探究非金属夹杂物特征参数对重载钢轨疲劳性能的影响规律,文中采用ABAQUS有限元软件建立重载钢轨分析模型,对外载荷作用下含夹杂物钢轨的应力状态进行仿真计算,通过FE-SAFE疲劳仿真软件对含多夹杂物钢轨进行疲劳寿命预测.结果表明:相比于软质塑性MnS夹杂物,硬质脆性A12O3夹杂物对钢轨最大应力的影响更大;夹杂物位于钢轨的高应力区时,在外部载荷作用下,曲线段钢轨的最大应力大于直线段钢轨的最大应力;相邻夹杂物相距临界距离时,多夹杂物水平分布时比其垂向分布时对钢轨应力的影响更大,且随着相邻夹杂物距离变小,钢轨基体的最大应力变小;相邻多夹杂物会使钢轨疲劳寿命骤减,含4个相邻夹杂物的钢轨比含2个夹杂物钢轨的疲劳寿命短.

    钢轨夹杂物夹杂物材料曲线段钢轨疲劳寿命

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    重载铁路断轨应急装置结构分析与优化

    李文斌彭启钰刘衍璋徐风远...
    35-41页
    查看更多>>摘要：重载铁路钢轨发生断裂事故时,可采用应急装置夹紧断轨来保证短时间内铁路的安全运输,为使救援工作更便捷,在原有设计基础上进行优化.文中以大秦线重载铁路钢轨为研究对象,用ABAQUS软件建立有限元模型,分析影响应急装置安全性的因素,确定装置工作的最不利工况,从而进行方案优化并分析验证.结果表明:应急夹板与螺栓的应力随着荷载作用点逐渐远离断轨位置,呈三次多项式非线性减小;应急夹板与螺栓的应力和位移随温度的变化而变化;在低温-40℃至高温50 ℃范围内,通过改变螺栓大小和夹板材质,在满足强度要求的前提下,确定优化组合及其安全工作的环境温度范围.

    断轨应急夹板优化垂向力横向力

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    新型刚柔耦合爬壁机器人虚拟样机建模与仿真分析

    韩力春王黎明薛毓铨侯佳欣...
    42-51页
    查看更多>>摘要：对于具有刚柔耦合性质的船用爬壁机器人在建立虚拟样机时,履带为多柔性体连接件,刚性体与柔性体机构之间难以建立配合关系及动力学约束,从而导致其不能完成仿真运动.针对此问题,文中依据DAE建模原理和SI2积分求解法提出刚柔分离建模方案.设计了刚柔耦合爬壁机器人,其由刚体性质的车体框架和柔体性质的履带移动机构组成.通过此建模方案有效地完成了机器人的多体动力学虚拟样机建模和仿真,联合仿真结果表明:机器人的越障能力提高了 3 mm.基于此虚拟样机模型完成了实际样机的制作与试验,验证了此刚柔耦合爬壁机器人设计的合理性及刚柔分离建模方案的可行性,为履带式机器人领域的多体动力学虚拟样机建模提供了新方案.

    爬壁机器人刚柔分离建模多柔性体联合仿真多体动力学

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    液压钻机钻杆连接方式研究

    马长青马鹏飞李先兴杨清源...
    52-56页
    查看更多>>摘要：为了提高钻杆拆卸速度和改善转矩传递方式,文中根据液压管快速接头的工作原理对ZDY1900型钻机使用的63.5 mm钻杆接头进行改进和优化,研究设计了 一种新型的钻杆连接方式.建立三维模型,导入ANSYS有限元软件进行静力学分析,并根据结果对接头结构进行进一步优化.改进后的快速接头改正了螺纹接头只能单向旋转的缺点,能够实现正反转动,并且装卸快速方便,更利于机械装卸和矿用钻机自动化发展.

    液压钻机快速接头有限元分析强度校核优化分析

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    曲面综合法少齿数弧齿锥齿轮加工参数计算仿真与切齿试验

    魏冰阳张柯宋聪聪冯少坤...
    57-64页
    查看更多>>摘要：少齿数高减比齿轮传动具有体积小和轻量化的优势.根据综合变位和节锥外啮合原理,设计了一对高减速比弧线等高齿锥齿轮,给出了相关的几何限制条件,推导了大、小轮齿面方程.大轮采用成形法加工,小轮采用单面展成法加工,为弥补大轮齿廓曲率的不足,小轮刀齿采用圆弧刃修形,采用曲面综合法优化求解了小轮加工参数;通过建立ease-off 差齿面,对齿面修形梯度、传动误差、接触路径与接触线进行了 仿真.切齿和滚检试验,验证了高减比弧齿锥齿轮几何设计、刀盘修形加工方法的可行性.

    小轮修形综合变位啮合仿真加工参数切齿试验

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    对称悬架混联轮腿机器人结构设计与参数优化

    杨洪涛单翔飞沈梅刘月琪...
    65-74页
    查看更多>>摘要：为了实现机器人在地下空间低能耗的灵活运动,文中设计了一种对称悬架混联轮腿机器人,并针对其腿部参数优化问题,提出了一种基于沙猫群算法的性能均衡优化方法(简称均衡优化方法).结合对称四边形机构与悬架系统,设计了一种对称悬架混联式轮腿结构,并建立其运动学和动力学模型,分析了腿部杆长对单轮腿运动空间和灵活性指标的影响,预优化确定了腿部初始杆长均为0.3 m.在满足轮腿越障规划空间及高灵活性的基础上,为了实现低能耗,建立了轮腿性能均衡优化评价指标,采用均衡优化方法对腿部杆长进行了优化研究.数值计算结果表明:大腿和小腿杆长最优值分别为0.23 m和0.3 m,该轮腿运动能耗为23.18 J,运动空间为0.1322 m2,灵活性指标变化范围为(0.2,1).优化后灵活性保持不变,运动空间减小了 24.54％,能耗降低了 22.60％,验证了该方法合理有效,为轮腿机器人的设计与优化提供了一种新的思路.

    对称悬架混联轮腿机器人结构设计参数优化

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    基于TRIZ理论的汽车水泵装配尺寸自动测量装置设计

    刘树青施兆春汪木兰王华生...
    75-81页
    查看更多>>摘要：汽车水泵的装配精度直接影响其冷却能力,为解决汽车水泵装配完成以后关键装配尺寸的自动测量问题,并使测量装置便于集成到自动装配线上,以提高测量精度和效率,从而保证水泵装配质量,减少不合格品率.文中运用TRIZ理论,对自动测量装置设计中存在的问题和技术矛盾进行分析,基于TRIZ发明原理解决技术矛盾,提出了 自动测量装置的模块化设计方案;基于机电一体化设计理念对自动测量装置的机械结构、电气控制和上位机数据处理软件进行了设计;在物理样机上进行了装配尺寸的自动测量试验,并对测量精度和重复性进行了计算和分析,验证了设计的有效性.

    TRIZ理论汽车水泵自动测量装置

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