首页期刊导航|机械设计与研究
期刊信息/Journal information
机械设计与研究
机械设计与研究

邹慧君

双月刊

1006-2343

jofmdr@126.com;jsyy@chinajournal.net.cn

021-62932023

200030

上海市华山路1954号（上海交通大学内）

机械设计与研究/Journal Machine Design & ResearchCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为机械类期刊，集学术性、技术性于一体。本刊宗旨是提高学术水平，密切联系生产，立足实际应用。稿源丰富，录用稿件水平较高。编委会由国内外著名的专家、教授组成，有较大的影响和权威性。本刊由邮局公开发行，订户遍及国内外。全国中文核心期刊，中国科技论文统计源期刊，美国工程索引（EI）收录期刊。
正式出版
收录年代

    地下矿山开采掘进机刀盘异常振动频率响应特征分析

    荆忠亮李洪宇赵丽王超...
    128-132,139页
    查看更多>>摘要：地下矿山岩层的地质构造非常复杂,存在着不规则的岩石结构、孔隙分布以及断裂带等.这种不规则性导致异常特征之间产生强烈的耦合干扰,从而使得掘进机械刀盘在岩层中挖掘时,异常振动特征的频率响应变得难以确定.为了解决这一问题,研究地下矿山开采掘进机刀盘异常振动的频率响应特征.结合能量传递转换规律与刀盘运动学原理,深入分析了掘进机刀盘异常振动的频率响应特征.通过计算和测量刀盘能量,建立了振动与能量的对应关系方程,结合能力和频率的关系,分析刀盘异常振动对应的频率特征,从而进行异常振动特征的频率响应分析.实验结果表明:通过设定刀盘的出刀前角度数、刀盘旋转速度和刀盘进给速度,可以得出能量-频率、能量-振动、频率-振动三者的响应关系曲线,得出刀盘发生异常振动的主要因素,该方法为地下矿山开采掘进机的优化设计和作业效率提升提供了重要的理论依据和实践指导.

    频率响应能量响应机械刀盘振动振动激励刀盘推进力

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    螺杆电梯中安全螺母基于响应面的机械优化

    周永超周鹏闫志华刘强...
    133-139页
    查看更多>>摘要：安全螺母作为螺杆电梯的核心部件之一,其研究对于提升电梯的安全性、稳定性和应用广泛性具有重要意义.为了提高螺杆电梯中安全螺母的性能,基于螺旋传动机构工况环境,探究了安全螺母不同材料性能,并对某公司现有零件进行机械优化设计.引入了 ANSYS静态结构疲劳工具中安全系数分布的参数,利用响应面分析方法对零部件进行多目标优化的设计,从而得到零件模型的最佳设计方案.结果显示:疲劳寿命中安全系数分布最小值、分布区域得到了优化;质量降低了 2.53％、变形降低了 1.76％、等效应力降低了 30.9％,且1阶模态频率也得到31.9％的提升.研究结果为以后螺杆电梯中安全螺母的开发与应用提供了理论支撑.

    安全螺母螺杆电梯响应面分析多目标优化模态频率

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于改进高频脉振注入法的PMSM低速域无位置传感器控制

    肖罡廖琴李佳文杨钦文...
    140-145,153页
    查看更多>>摘要：在高频脉振电压注入法的零低速域永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)无位置传感器控制中,多滤波器的使用和观测器的稳定性均会影响转子位置观测精度.为了提高PMSM转子位置观测环路滤波精度、动态性能以及抗扰性,进而提升控制系统性能,提出了一种基于改进高频脉振注入法的PMSM低速域无位置传感器控制策略,并验证了其有效性.首先,通过多频自适应陷波器(multi-frequency adap-tive notch filter,MANF)滤除高频信号中不同频次的谐波分量,获取准确的位置误差信号;其次,将系统的总扰动扩张为新的状态变量,设计线性扩张状态观测器对转子位置、转速以及转矩进行观测,提高转子位置观测精度;最后,通过0.26kW的PMSM无位置传感器控制性能测试实验平台完成有效性验证,结果表明:相较于传统高频脉振电压注入法,所提方法能够有效减少电机在稳态工况、变速工况以及变载工况的位置观测误差,提升控制系统动态性能和稳定性.

    永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制高频脉振注入法信号误差提取转子位置观测

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于多源动态加权和改进域对抗网络的齿轮箱故障诊断

    叶成帆战洪飞林颖俊余军合...
    146-153页
    查看更多>>摘要：现有的齿轮箱多源迁移诊断模型在不同迁移任务中的泛化能力有限,同时忽略了目标域和每个源域之间的特征分布差异对模型的影响.为了解决上述问题,提出了一种多源动态加权和改进域对抗网络的故障诊断方法.首先,通过改进一维卷积神经网络提取所有样本的高维特征;然后,构建混合核函数作为最大度量差异中的核函数,并设置具有可变参数的映射函数作为核函数权重,自适应度量域间差异;最后利用目标域和每个源域相应的度量差异和域对抗损失作为联合权重赋予域对抗策略.通过不同轴速下的齿轮箱数据集验证了该方法的泛化能力和有效性,为基于大数据的故障诊断的研究及应用提供参考.

    故障诊断多源迁移学习跨工况多源动态加权改进域对抗网络

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于TRIZ理论的棱边形状气动测量研究

    王阳张翔
    154-157,162页
    查看更多>>摘要：零件上的功能性棱边具有提高机械强度、增强耐磨性、防止松动等功能,对于保证机械设备的正常运行具有重要的作用.棱边的形状对零件的性能影响很大,因此对棱边形状的测量至关重要.在常规测量方法中,提高测量精度和造成棱边损伤构成了一对技术矛盾.文中运用TRIZ理论中矛盾矩阵和创新原理,提出了棱边形貌气动测量方法.该方法通过背压气室的气体压力,反算窄缝测头与被测棱边所形成的矩形孔口面积,进而获得被测棱边的形状.根据TRIZ解决方案设计了用于内环槽工作棱边测量原型装置.实验结果表明,所提出棱边形貌气动测量方法,测量精度高,同时对棱边没有造成损伤,对提高机械零件的制造质量具有重要意义.

    TRIZ理论功能性棱边窄缝测头气动测量

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于齿轮齿条啮合机理的输电线路绝缘子串作业机器人

    唐术锋罗鹏郭晓栋王鑫...
    158-162页
    查看更多>>摘要：绝缘子污闪是影响输电线路可靠性最常见的事故之一,为了保证输电线路的正常运行,需定期对绝缘子进行清洗,由于人工作业上塔不方便、作业效率低及作业安全性低的问题,使用作业机器人就尤为重要.针对现有机器人工作效率低、作业稳定性差的问题,提出了一种基于齿轮齿条啮合机理的轻型耐张绝缘子串作业机器人.结合输电线路的工作环境,通过理论分析,提出了一种新型驱动轮和被动式导板结构.进一步,在仿真中考虑了弧垂及侧向风力的影响.最后,在绝缘子串上对机器人进行移动稳定性试验.实验表明,在电网正常运行的情况下,操作人员可以远程控制作业机器人精确稳定到达指定的作业位置.这样既保证了电网的正常运行,提高工作效率,同时也保护了工作人员的安全.

    作业机器人绝缘子弧垂齿轮齿条

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    设计参数对等变位变双曲圆弧齿线圆柱齿轮弯曲应力的影响分析

    刘昌浩赵斐奉泰宇赖建平...
    163-167页
    查看更多>>摘要：针对变双曲圆弧齿线圆柱齿轮尚未研究其变位后齿根弯曲应力变化规律,以变位变双曲圆弧齿线圆柱齿轮为研究对象,推导获得了变位变双曲圆弧齿线圆柱齿轮齿面方程,基于所获得的齿面数学模型,通过有限元法计算获得了变位系数对齿根弯曲应力的影响规律,并在此基础上研究分析了刀盘半径、模数、齿宽、刀尖圆角半径等设计参数对齿根弯曲应力的影响.结果表明:当变位系数取值在-0.2～0.2时,主、从动轮齿根弯曲应力均随着变位系数的增加而明显下降,且主动轮下降趋势更明显;模数对齿根弯曲应力影响显著,模数越大齿根弯曲应力越小,且随着模数增大,齿根弯曲应力随变位系数增加其下降趋势变大;齿根弯曲应力随着齿宽、刀尖圆角半径变化规律相似,表现为随着齿宽和刀尖圆角半径的增大齿根弯曲应力均呈现先减小后逐渐平稳的趋势;而当齿宽保持不变时,随着刀盘半径的增大,齿根弯曲应力逐渐减小.其分析结果将为后续变位变双曲圆弧齿线圆柱齿轮参数优化选择等方面的研究提供基础.

    变双曲圆弧齿线圆柱齿轮变位系数设计参数齿根弯曲应力

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    制动盘表面热疲劳裂纹热应力仿真分析

    南松刘波文赵丽红
    168-174页
    查看更多>>摘要：制动盘作为轨道车辆制动系统的核心部件,其制动性能的优劣直接影响列车的运行安全.剧烈的制动热负荷会导致制动盘表面产生热斑和热点,严重情况下会形成沿径向扩展的裂纹.准确评估裂纹制动盘的性能是预测制动盘寿命和保障列车运行安全的关键,同时需要考虑热力耦合的影响.本研究首先建立了地铁列车轴装制动盘三维有限元模型.然后,采用有限元瞬态传热模型,利用摩擦功率法计算了连续两次紧急制动的热流输入.最后,对不同扩展程度裂纹的温度场和应力场进行仿真.仿真结果表明:与对照组相比,长方形裂纹和椭圆形裂纹的中心处温度分别降低了 30 ℃和43℃,由此产生的温度梯度使得最大等效应力分别增加了 60.3％和88.9％(分别达到505 MPa和595 MPa);不同扩展形态的单个裂纹对温度场和应力场的影响有明显差异,同时多裂纹会导致附近盘面的等效应力增大;制动盘表面径向裂纹的增加会进一步增大应力峰值,更容易导致材料疲劳损伤和裂纹扩展,影响列车的安全运行.

    制动盘热应力热-力耦合裂纹紧急制动

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    针对生活垃圾的智能分类垃圾桶设计与制作

    杜雪林邹家华刘颖陈毅...
    175-182页
    查看更多>>摘要：针对智能分类垃圾处理装置研制的关键问题,包括视觉识别、机构设计和满载检测等,研发了一种新型智能分类垃圾桶.该垃圾桶具有开机自动循环播放宣传视频、自动垃圾识别和分类、可回收垃圾压缩、餐厨垃圾粉碎和满载报警等功能.为提高垃圾识别准确度,采用神经网络MobileNetV2模型和迁移学习方法,基于自建垃圾数据集进行了训练和测试.通过树莓派4B开发板实现分类机构、粉碎机构和压缩机构的运动控制.在制作的智能分类垃圾桶实物样机上进行系统测试,验证了各相关功能的可靠性,为智能分类垃圾处理装置的研发提供参考.

    智能分类垃圾桶MobileNetV2模型迁移学习粉碎机构压缩机构

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    坐姿扭腰双向抗阻训练器设计研究

    杨红春朱婕妤孟非沈文娟...
    183-187页
    查看更多>>摘要：为预防及康复腰部伤痛,研究一款坐姿扭腰双向抗阻训练器,提供一种创新和安全的训练手段.首先,依据流体力学理论设计出通过调节流口大小控制阻尼的摆动液压缸,然后,参照中国成年人人体尺寸设计了扭腰双向抗阻训练器,最后,利用表面肌电图技术对坐姿扭腰双向抗阻训练器和传统重力式扭腰训练器进行实验测试,对比二者阻力特征以验证设计样品功能效果.结果表明:新型坐姿扭腰双向抗阻训练器能够提供双向阻力,而传统重力式扭腰训练器仅能提供单向阻力;在反映阻尼柔和性的sEMG波形峰值时刻(42.25±7.13％)上明显慢于后者(39.89±6.50％),p＜0.05,验证了使用坐姿扭腰双向抗阻训练器,既能同时锻炼主动肌和拮抗肌,又能提高训练效率和安全性.

    双向抗阻训练工业设计腰背扭转表面肌电图

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据