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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。
正式出版
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    变速器齿轮非线性振动机理研究及稳定性分析

    李成冬吕红明杨旭刘业...
    237-241页
    查看更多>>摘要：针对变速器齿轮啮合传动啸叫现象进行了齿轮系统非线性振动响应机理及稳定性分析,建立单自由度轮齿间隙非线性动力学模型.采用理论仿真与数值分析相结合方法,利用MATLAB进行数值仿真求解.研究齿侧间隙、阻尼比及激励频率等参数对齿轮系统非线性振动啸叫机理及稳定性的影响规律.结果表明:随着侧隙的不断增大,系统趋向混沌且无周期性;阻尼的增加,系统从混沌状态趋于周期变化;激励频率的多段变化,系统穿插着周期解.通过对关键非线性因素的考虑可以最大程度地降低齿轮传递动力时产生的振动与噪声,找出最佳啮合状态,降低噪声,提高舒适性.

    齿轮传动非线性振动数值分析振动稳定性

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    双曲轴驱动的八足趴卧式步行机器人设计分析

    张久雷刘静
    242-246,251页
    查看更多>>摘要：采用类似昆虫趴卧式关节腿结构,以2个电机分别独立驱动2条曲轴、进而分别带动与2条曲轴铰接的步行腿机构的技术,研发了一种八足趴卧式步行机器人.该机器人每条步行腿机构均是由曲柄连杆机构组成的大腿、小腿及胯关节和膝关节;且每条步行腿均是由2个曲柄控制,以实现其前后和上下摆动,能模拟昆虫类步行腿三维空间的爬行步态.通过对腿足结构原理的分析,建立爬行腿坐标系及其各连杆间空间变化矩阵的运动学模型;并以此分析了该机器人整机的爬行工作原理和典型爬行步态运动方式.最后,通过样机制作和行走试验表明:该机器人可以实现整机爬行运动要求,验证了其机械原理、运动学模型的正确性和设计方案可行性,其机械原理、曲轴结构设计、仿生步行腿设计和曲轴曲柄连杆驱动、传动系统的设计方案等,均可为将来更好的完善多足步行机器人开发应用提供参考依据.

    曲柄连杆机构八足步行机器人曲轴

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    结合虚拟样机技术的刮板链故障受力特性分析

    张行江帆贾晨曦张鑫...
    247-251页
    查看更多>>摘要：针对刮板链运行工况复杂、故障频发的问题,基于虚拟样机技术研究了刮板链故障工况下的受力变化特性.研究通过设置几何参数关系和构建骨架模型实现了链传动系统的参数化建模,并基于ADAMS仿真平台构建了综合考虑各组成部件之间复杂相互作用关系的双链牵引链传动系统虚拟样机模型,模拟了链传动系统的卡链故障和断链故障工况,分析了刮板链故障失效时的受力特性,并设计刮板链故障测试实验进行了验证分析,为刮板输送机的运行状态评估以及故障诊断提供有效依据.

    刮板链虚拟样机模型接触力故障特性

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    架桥机车轮打滑时车轮和轨道的热机耦合分析

    乐锋
    252-256,263页
    查看更多>>摘要：架桥机在工作过程中,偶尔会出现车轮在轨道上的打滑现象,此现象会对车轮和轨道的性能产生重要影响.运用有限元软件ABAQUS,建立架桥机的车轮在轨道上纯滑动时,车轮和轨道的热机耦合三维有限元模型.分析车轮和轨道的温度场及应力场分布,以及不同工作参数(工作载荷、摩擦系数和滑动速度)对车轮及轨道的温度及应力的影响.分析结果显示:架桥机的最高温度在车轮上的接触区,并且呈现一直升高的趋势;轨道表面温度场分布呈细长条状,其温度呈现一个急速快速及缓慢下降的过程;车轮和轨道的最大温度和应力和工作参数(工作载荷、摩擦系数和滑动速度)呈现正相关关系.最后运用移动热源法分析了轨道的温度及塑性应变特性,其趋势与三维模型一致,说明方法可靠.

    架桥机轮轨接触热机耦合ABAQUS移动热源

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    锂离子电池模组热扩散结构的优化

    朱泽华吴笑宇张恒运
    257-263页
    查看更多>>摘要：液冷具有良好的散热性能,对于保证锂离子电池模组在适宜的温度下正常工作具有重要意义.这里提出了一种新型的复合液冷的热扩散结构,冷板位于电池的下方,并通过导热柱和热扩散板与电池的侧面连接,这样既可以避免漏液造成电池短路的风险,又可实现电池底部和侧面协同散热.通过正交试验设计和数值模拟相结合的方式,对液冷结构参数进行热性能优化.由极差分析和方差分析可知,导热柱半径对电池模组的热性能影响最大,其次是导热柱高度和散热板厚度,而电池间距的影响最小.当导热柱半径为3mm,热扩散板厚度为2mm,导热柱高度为45mm,电池间距为4mm时,可以获得最佳的冷却性能,该优化方案即使在低流速下(0.01m/s),也能将电池模组的最高温度和温差分别控制在50℃和4.7℃以下.

    电池热管理系统正交试验设计液体冷却结构优化热模型

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    针对多障碍陆战场路径规划的改进A*算法研究

    张明路沈祺宗高春艳李满宏...
    264-267页
    查看更多>>摘要：传统A*算法在环境障碍类型多,道路特性复杂的陆战场进行路径规划时,求解所得路径并非最短且转角偏大,同时还存在所得路径实际可能无法通过的不足之处.本实验采用改进A*算法解决多障碍避让问题,求解最佳路径.首先结合元胞自动机理论,将搜索数据结构改进为扩展Moore型,其次改进估价函数计算方式,添加多组适应函数,归纳判定条件,使搜索邻域可直连第二层节点,降低了最小转角及路径长度.最后根据狭隘路段通行条件,再次改进搜索方式,添加二次搜索函数,从而智能识别并绕开狭隘路口,同时还留出了 一定绕出空间及安全距离.经Matlab2018路径搜索仿真表明,该改进A*算法相较于传统A*算法在复杂路径规划问题上具有一定的先进性与优越性.

    陆战场路径规划搜索邻域路径选择性

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    冗余机械臂轨迹的增广Lagrange-改进粒子群算法优化

    吴国强
    268-272,277页
    查看更多>>摘要：为了减小冗余机械臂的工作时间和运动冲击,提出了基于增广lagrange-多学习行为粒子群算法的轨迹优化方法.介绍了 7自由度冗余机械臂的构型,以减小工作时间和运动冲击为目标建立了约束优化模型.使用增广拉格朗日乘子法将约束优化问题转化为无约束优化问题.在粒子群算法中引入了 3种新型的粒子学习行为,并依据学习行为价值确定粒子选择各学习行为的概率,既保证了粒子多样性也保证了收敛的快速性.经实验验证,多学习行为粒子群算法优化的轨迹在时间和冲击方面好于传统粒子群算法优化轨迹,且改进粒子群算法优化轨迹平滑,运动参数在约束范围内,以上结果验证了增广lagrange-多学习行为粒子群算法在机械臂轨迹优化方面的有效性和优越性.

    冗余机械臂轨迹优化增广拉格朗日乘子新型学习行为粒子群算法

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    非均匀光照下静态手势识别研究

    卜明龙黄家海辛文斌郝惠敏...
    273-277页
    查看更多>>摘要：在工业生产任务中,实际操作环境通常比较复杂,常常导致手势识别的准确率降低.为提高手势识别对环境的适应能力并提高识别的实时性,分别在预处理,特征提取及分类识别三个方面进行研究.首先采用改进的同态滤波算法进行图像的增强预处理,然后提取增强后图像的梯度方向直方图(HOG)特征,采用主元分析(PCA)方法对其进行降维,并将降维后的特征输入到支持向量机(SVM)中进行分类.结果表明,改进后的同态滤波算法能较好克服光照不均导致的手势分割困难问题,使识别率从93.2％提高到了 95.6％.而PCA结合HOG使每张图像的分类时间从18.07ms缩短到降维后的1.43ms,在大幅提高识别速度的同时,识别精度几乎不受影响.

    工业生产手势识别同态滤波主元分析

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    移动式捡球机器人避障路径视觉反馈控制方法

    闫慧君韩玉彬
    278-281,286页
    查看更多>>摘要：针对目前方法进行视觉反馈控制时,由于未能在反馈控制前利用蚁群算法对训练场内的路径进行规划,导致该方法在进行捡球机器人避障路径视觉反馈控制时,存在控制误差大、控制精度低以及抗干扰能力差的问题,提出移动式捡球机器人避障路径视觉反馈控制方法.该方法首先基于蚁群算法对捡球机器人的工作场地进行路径规划;再以规划的路径为基础,构建机器人移动时的动力学模型,并通过该模型获取移动式捡球机器人的控制策略;最后利用控制策略,完成对视觉反馈控制器的设计,通过控制器实现对移动式捡球机器避障路径视觉反馈控制.实验结果表明.运用该方法进行视觉反馈控制,控制误差小、控制精度高以及抗干扰能力强.

    移动式捡球机器人视觉反馈控制方法蚁群算法

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    动力参数下乒乓发球机器人振动控制研究

    张帆周伟
    282-286页
    查看更多>>摘要：目前乒乓发球机器人在发球过程中存在振动现象,采用传统方法控制振动的效果不佳,因此,提出基于动力学分析的乒乓发球机器人振动控制.通过对发球机器人动臂的动力学分析,结合Lagrange方程,构建动力学模型,从动力学的角度分析机器人产生振动的原因,分析得到乒乓发球机器人主动臂与从动臂的动力参数角加速度、角速度和角度之间存在的关系公式,以动力学模型的分析结果为基础,构建振动控制系统的状态空间,引入控制向量,结合Riccati矩阵,降低干扰,得到最优解,进而构建最优控制器,实现乒乓发球机器人的振动控制.实验结果表明,这里方法在6s内将振动位移降到最低,振动位移基本为0m,随着时间的增加,振动幅度仍然在降低,与传统方法相比,后者的振动幅度仍然较大,同时分析对比了关节角控制结果和电压控制,均得出这里设计的系统性能更加优越,控制效果更佳.

    乒乓发球机器人动力学分析角加速度角速度振动控制最优控制器

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