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期刊信息/Journal information
机械设计与制造
机械设计与制造

张义民

月刊

1001-3997

mdm1963@163.com

024-86899120

110032

沈阳市北陵大街56号

机械设计与制造/Journal Machinery Design & Manufacture北大核心CSTPCD
查看更多>> 本刊为月刊，1963年创刊，中文核心期刊，中国期刊方阵双效期刊，中国科技核心期刊，国内外公开发行。期刊为大16开国际版本，彩色塑封封面，每期发行量万余册，读者人数超百万。几十年来多次受到国家机械部、中国机械工程学会、新闻出版局、科委等主管部门的表奖，是我国机械行业最有影响的专业刊物之一。
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    基于响应面法的载货汽车平顺性优化

    张秋峰刘夫云邓聚才叶明松...
    224-227页
    查看更多>>摘要：针对传统的载货汽车动力学模型在整车平顺性仿真分析时,存在的仿真精度低、仿真效率慢等问题,应用Hyper-Mesh 软件建立柔性车架,导入到ADAMS软件中建立刚柔耦合整车动力学模型;并通过实车道路试验,验证所建立的刚柔耦合整车模型的正确性.选取驾驶室前、后悬置参数和前、后桥处的减振器特性曲线参数为设计变量,通过灵敏度分析,筛选出优化参数,以驾驶室座椅导轨处的垂向加速度有效值(RMS)为输出响应,用最小二乘法在MATLAB中拟合出响应面近似模型.利用粒子群优化算法对响应面近似模型在优化参数可行域内寻优,给出了优化结果.结果表明,载货汽车行驶平顺性得到了较明显改善.

    柔性车架刚柔耦合模型响应面法优化

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    驾驶舱热舒适性与空调经济性分析研究

    苏楚奇江玥汪怡平袁晓红...
    228-232,236页
    查看更多>>摘要：随着生活品质的提高,人们对汽车性能的要求也越来越高,驾驶舱内热舒适性与汽车安全性、经济性等各方面性能都有密切关系,而空调送风参数是直接影响驾驶舱内热环境和空调能耗的重要因素.本研究以某种带有座椅通风功能空调系统的货车驾驶舱模型为例,针对夏季炎热环境,考虑太阳辐射和驾驶舱各部位的热传导、热对流和热辐射,利用算流体力学(CFD)的方法对空调出风口不同出风口送风温度和送风速度情况下的驾驶舱内流场进行了研究,采用热舒适性偏差和空调制冷量Q为评价指标,分别对热舒适性和经济性进行评价,探究汽车空调不同工作状态时这两种性能的变化规律.数值模拟结果表明,人体热舒适性和空调经济性随送风温度和送风速度的改变呈规律性变化,汽车空调送风的高温、高速工况和低温、低速工况可使人体达到相同舒适性水平,但在获得相同水平热舒适性时,高温、高速工况较之低温、低速工况具有更好的经济性.

    驾驶舱热舒适性经济性送风参数数值模拟

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    一种双圈磁钢无刷直流电机

    肖云峰徐康刘强王琪瑞...
    233-236页
    查看更多>>摘要：针对现有的飞轮用无刷直流电机气隙磁密均匀性差、刚度低、功耗高等缺陷,提出一种双圈磁钢结构无刷直流电机方案,并基于现有磁悬浮飞轮结构进行了电机总体结构设计,通过等效面电流法与数值分析法分别对其气隙磁密进行了数学建模与磁场仿真分析,二者分析结果相对误差基本低于5％,验证了双圈磁钢结构无刷直流电机方案设计的合理性.采用有限元软件对双圈磁钢无刷直流电机与传统两种单圈磁钢电机方案进行对比分析,其结果表明,双圈磁钢方案的等效气隙磁密分别提高了 57.1％和27.9％,径向气隙磁密最大值分别提高了 61％和37.5％,且磁密均匀性明显提高,该结构为无刷直流电机性能的提升提供了新的方案支持.

    双圈磁钢无刷直流电机磁密均匀性等效面电流法径向磁密有限元仿真

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    回转式空气预热器热补偿密封结构设计

    杜佳桥王少华邓杨扬张明尧...
    237-241,246页
    查看更多>>摘要：通过分析回转式空气预热器的工作原理和结构,确定转子热端和冷端温差较大(超过250℃)是造成空预器漏风的主要原因.在大温差作用下转子发生"蘑菇状"热变形导致热端间隙变大,漏风量激增.以某600MW发电机组三分仓回转式空预器为研究对象,在ANSYS中建立空预器仿真模型,对转子进行瞬态热分析,得到了转子在温度场和自重作用下的变形量.分析了柔性密封片和热补偿密封装置的工作原理,重点研究了热补偿密封装置的核心—热补偿金属结构.设计了一种可以自适应转子变形量的复合型柔性密封装置,可使漏风率维持在4％以下.研究了热双金属尺寸对其变形量的影响.

    回转式空预器密封装置有限元仿真热双金属

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    管道机器人清淤装置振动稳定性研究

    罗继曼郭松涛刘思远
    242-246页
    查看更多>>摘要：为研究管道机器人清淤装置在旋转条件下的工作稳定性,对其自适应系统进行冲击与振动的研究.将简化的清淤装置导入到ADAMS中,分别在最低转速20r/min和最高转速100r/min时,选取不同刚度系数的弹簧,在有弹簧预压缩量和弹簧预压力的条件下进行振动动力学仿真,提取不同条件下滑块与螺塞的冲击曲线、滑块对弹簧的冲击曲线,验证了刚性冲击系数远大于柔性冲击系数;对自适应系统添加柔性元件,得到自适应系统的冲击和振动曲线,并对结果进行对比分析.结果表明:低转速时选择较大弹簧刚度,高转速时选择较低弹簧刚度;比较系统冲击力和冲击系数,应在高速和弹簧预压力为(35～100)N条件下工作更稳定;系统需添加柔性缓冲元件,可极大减小冲击力和系统振动.

    管道机器人清淤装置振动动力学冲击与振动冲击系数

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    脑卒中患者下肢外骨骼康复机器人步态规划与运动学仿真

    朱志伟唐春霞徐立娟陈殿生...
    247-250,256页
    查看更多>>摘要：为满足越来越多的脑卒中患者辅助行走和康复训练的需要,设计了 一款下肢外骨骼机器人模型,采用D-H参数法建立踝关节、膝关节、髋关节坐标系,推演出步态周期内的坐标方程.为了安全起见,要求脑卒中患者步行速度慢且步长短,利用CoG(Center of Gravity,重心地面投影点)作为步态规划中的稳定性判断依据,并用Robotics Toolbox for Matlab仿真,结果表明:下肢外骨骼康复机器人在康复训练过程中各关节具有连续且稳定的步态轨迹,为后续脑卒中患者使用的下肢外骨骼康复机器人样机研制提供了必要的理论依据.

    脑卒中步态规划CoG下肢外骨骼机器人MATLAB

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    基于动态自确定并行模糊聚类鸡群优化算法的水稻机器人路径规划

    余晓兰万云朱景建陈靖照...
    251-256页
    查看更多>>摘要：为了有效提高水稻机器人路径规划精度,提出了 一种基于动态自确定并行模糊聚类鸡群优化算法的水稻机器人路径规划方法.首先,构建基于碰撞威胁度、路径长度和路径平滑度的极坐标水稻机器人路径规划模型,在降低问题求解维度的同时,提高了机器人路径规划的可行性.其次,设计动态自确定并行模糊聚类鸡群优化算法(DMCSO),该算法利用动态自确定分类个数的核FCM对鸡群进行聚类分析,并在MPI并行架构下执行协同进化操作,以提高算法求解高维复杂问题的优化性能,经典测试函数对比结果表明,DMCSO算法无论是在收敛精度上还是在运算效率上都要优于其它算法.最后,利用DMCSO算法对路径规划模型进行求解,以获得更为满意的路径规划方案.仿真结果表明,机器人路径规划方法更具可行性和合理性,路径长度降低了约(15.9～26.5)％,运算时间降低了约(20.3～44.3)％.

    机器人路径规划鸡群优化算法模糊聚类

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    五自由度镀膜机械臂的运动学分析与仿真

    赵修琪卢继霞陈相如薛嘉乐...
    257-261页
    查看更多>>摘要：以5自由度自动镀膜机械臂为研究对象,运用改进D-H法建立机械臂的运动学方程,并利用数值分析法对正、逆运动学方程进行分析求解.通过Matlab软件中的Robotics Toolbox工具箱对5自由度自动镀膜机械臂建模,蒙特卡洛法工作空间仿真和轨迹规划仿真,得到机械臂的工作空间图和末端执行器的运动轨迹及各关节的角位移、角速度、角加速度相关运动参数随时间变化的曲线.通过分析所得到的仿真结果表明,所设计的5自由度自动镀膜机械臂可以满足微孔滤膜镀覆的工作要求.

    机械臂运动学工作空间仿真

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    IGH EtherCAT主站分布式时钟机制的应用与研究

    马平刘胜旺苏攀杰蒋峰...
    262-265,270页
    查看更多>>摘要：针对实时以太网通信协议EtherCAT的分布式时钟机制,提出将其通信机制使用到工业机器人的伺服驱动器的解决方法,用来提高工业机器人的同步能力.论文最初重点研讨EtherCAT分布式时钟的系统时间和从站时钟的同步机制,并完成此过程的分布时钟同步的补偿算法.具体分析了 DC机制的流程实现;论文末尾阐述开源IGH EtherCAT主站环境和分布时钟同步性能测试平台的搭建,且得出的测试结果表明系统的从时钟和参考时钟的同步均达到了纳秒级,满足了工业需求.

    EtherCAT分布时钟机制工业机器人

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    三维标注在Web环境下的显示浏览方法研究

    汪耀盛步云
    266-270页
    查看更多>>摘要：目前,三维CAD模型的Web显示技术摆脱了软件安装,使得设计人员可以随时随地进行协同作业,提高了产品研发效率.三维CAD模型在实现Web显示之前,要对原始格式的模型数据进行轻量化处理,得到包含与显示有关的三角网格信息,但却丢失了模型关联的产品尺寸、公差、粗糙度等三维标注信息.为了解决CAD模型在Web显示中三维标注的丢失问题,提出一种Web环境下的模型翻转、旋转过程中的三维标注显示浏览方法,首先通过分析各类型三维信息标注,提取并封装三维标注对象集合为JSON文件,然后通过WebGL技术实现三维标注在Web环境下的信息重构,最后利用标注对象的实时变换矩阵来保证模型位姿变换过程中三维标注实时显示的正确性.以UG平台下的三维标注为例,实验应用结果表明,该方法可以很好地实现三维标注的Web显示.当模型位姿发生变化时,三维标注得以实时正确显示,满足预期要求.

    三维标注WebGL信息重构实时显示

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