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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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    干摩擦条件下推力圆柱滚子轴承热力耦合分析

    金志浩鞠子辰龙日升张义民...
    182-185页
    查看更多>>摘要：为研究推力圆柱滚子轴承工作过程的热行为,以81107-TN推力圆柱滚子轴承为研究对象,通过APDL编程建立了"滚道-滚动体-保持架"系统的有限元模型.然后采用ANSYS/LS-DYNA模块进行了干摩擦条件下的热力耦合分析,并进行了试验验证.研究结果发现,轴承"滚道-滚动体-保持架"系统在干磨过程的接触表面等效应力和温度分布规律与试验后得到的滚动轴承滚道表面状态基本吻合.

    滚动轴承显式动力学干摩擦热力耦合

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    一种工程图尺寸标注自适应调整方法

    刘夫云耿立冬江友志吴强...
    186-190,195页
    查看更多>>摘要：在三维模型自动生成二维工程图及参数化二维工程图变型设计过程中,二维工程图尺寸标注可能会出现干涉、间距不合理等问题.利用CAD软件提供的函数,获取二维工程图的尺寸标注信息;在此基础上,提出了一种基于尺寸箭头端点坐标的二维工程图尺寸标注调整方法及一种基于向量积的尺寸标注干涉判断方法.根据尺寸箭头端点坐标,提取视图中的水平尺寸标注和竖直尺寸标注,对水平尺寸标注和竖直尺寸标注重新布局,布局完成后对所有的标注进行干涉判断,然后对其中干涉的尺寸标注进行微调整,实现二维工程图尺寸自适应调整.

    尺寸标注箭头坐标向量积干涉判断方法自适应调整

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    工程车辆油气悬挂非线性输出特性建模分析

    黄镇财陈俞霖
    191-195页
    查看更多>>摘要：油气悬挂内的油液和气体具有明显的非线性特性,其直接影响到车辆平顺性设计的可靠性.根据工程车辆油气悬挂布置特点和承载分析,对油气悬挂中的非线性影响因素进行分析,主要涉及油气的热力性质、通过阻尼孔的油液状态等,基于此对油气悬架的非线性输出特性进行数学建模.根据数学模型,基于Simulink搭建系统的仿真模型,根据实际车辆布置,搭建油气悬架试验台.对油气悬架的静载特性及承载过程中的气体压力变化、输出力变化等进行对比分析,验证非线性模型的准确性.结果可知:加载时,气体压力的最大值仿真分析与试验结果基本一致;由于悬挂内部气体的非线性特征,油液温度升高,其动力粘度下降,悬挂承载力降低13％左右,设计中需要加以考虑;试验获取的输出力范围为(33.1～39.2)kN,仿真分析结果则为(32.6～40.1)kN.仿真分析在初始阶段出现较大的波动,达到平衡时,则与试验结果保持一致,呈现周期性变化的趋势.仿真分析与试验测试的输出频率是一致的,变化幅值则比试验结果略大,但二者差值较小.分析结果验证了模型的准确性,可以作为设计研究的参考.

    工程车辆油气悬挂非线性输出特性模型试验

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    基于CFD水冷式牵引电机不同工况下温度场分析

    王景妍李秀芬张永学王康...
    196-200页
    查看更多>>摘要：水冷式牵引电机的功率密度大且具备较强的短时过载能力,被广泛应用于工程重载车辆中.针对牵引电机冷却系统的耦合传热现象进行建模分析.根据水冷式牵引电机结构特点和冷却系统需要,基于CFD建立牵引电机冷却系统的流固耦合传热模型,对冷却系统内的流场耦合进行分析;选取稳态工况进行流场分析,获取电机各部分的温度场分布;选取瞬态极限工况的停机、过载等进行分析,获取牵引电机的过载能力,以此判断系统的可靠性.结果可知:在牵引电机各组件中,绕组损耗影响更大,其温度升高的最高值与冷却液初始温度成正相关;在以峰值功率过载运行时,电机运行360s左右即达到温升限值,冷却流量在6L/min至30L/min范围内时,冷却流量对短时过载性能的影响并不明显;试验结果与模型结果温度变化趋势一致,电机绕组的温度最高,误差也控制在10％以内,表明所建模型的准确性与可靠性.为此类牵引电机冷却系统设计提供重要参考.

    工程车辆牵引电机水冷温度场流固热耦合模型

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    全环境足尺路面加速加载设备控制系统设计

    管志光张吉卫杨福广
    201-203,207页
    查看更多>>摘要：路面加速加载实验设备通过可控、重复的轮荷,对实际路面进行连续作用,在短时间内实现路面的累积破坏,模拟路面结构和材料的破坏规律,建立轮荷与材料服役性能之间关系.开发了一款具有自主知识产权的全球首台套集成温度、湿度、光照、淋雨等全环境的足尺路面加速加载设备.首先介绍了全环境足尺路面加速加载设备的整体结构组成,然后详细介绍了设备控制系统,最后利用该设备进行了实际实验.实验结果表明,全环境足尺路面加速加载设备人机界面友好,操作方便,实用性强且效率高.

    全环境足尺路面加速加载设备现场实验

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    全承载大客车前部结构耐撞性分析与改进

    司俊德王铨溥张博强吴心平...
    204-207页
    查看更多>>摘要：采用数值仿真和试验方法,建立某全承载客车有限元模型,进行30km/h正面100％重叠碰撞刚性壁障仿真分析.根据分析结果对原客车前部结构进行改进设计,主要包括碰撞吸能器、车架传力结构优化和驾驶员座椅后移结构等.最后通过仿真和实车碰撞试验对改进后的车辆进行安全性能验证,结果显示改进方案可有效减少客车前部结构的变形量,保障驾驶员生存空间不被侵入,降低车身加速度峰值.研究结果对提升客车被动安全性具有很好的工程应用价值.

    全承载客车被动安全性正面碰撞仿真分析结构改进

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    基于VMD和BPNN-GA的齿轮裂纹故障诊断

    王二化刘忠杰刘颉
    208-211,217页
    查看更多>>摘要：齿轮裂纹是机械传动机构容易出现的故障之一,严重的裂纹直接影响齿轮的使用寿命及整个传动系统的安全.基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和改进的BP神经网络模型(BPNN),本文提出了 一种齿轮裂纹故障诊断方法.首先对齿轮箱振动信号进行VMD分解,得到内禀模式函数(Intrinsic Mode Function,IMF);然后计算各个IMF的均方根和峭度,并选择与齿轮裂纹长度密切相关的IMF的峭度和均方根作为故障特征;最后通过基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的BPNN模型对得到的齿轮裂纹故障特征进行分类.结果表明,这里提出的故障诊断方法能够准确识别无裂纹、1/4裂纹、1/2裂纹和3/4裂纹的齿轮,在识别精度和计算效率方面具有优异的综合性能.

    齿轮裂纹故障诊断变分模态分解BP神经网络遗传算法

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    平衡轴单元尺寸与性能的误差映射规律研究

    胡文根唐建华王平俊李刚炎...
    212-217页
    查看更多>>摘要：平衡轴单元在实际生产中会受到加工误差的影响导致平衡性能下降,进而影响发动机的NVH性能.为了研究尺寸误差对产品平衡性能的影响规律,提出一种产品几何特征与平衡性能指标的误差映射方法,建立考虑关键几何特征尺寸误差的性能偏差映射关系模型;以某批次平衡轴单元产品样件为例,通过三坐标仪尺寸误差检测和平衡机实验,验证映射关系模型的正确性;采用单因素分析法量化比较六个关键几何特征尺寸在不同的误差变动区间内对平衡轴单元性能波动的影响程度及其因素权重.研究结果表明,配重块轮廓外径的尺寸偏差极易导致不平衡量变动过大,使产品的平衡性能发生恶化,应作为重点控制对象.研究结果可为平衡轴单元的加工质量控制及发动机NVH性能优化提供指导.

    三缸发动机平衡轴单元配重块尺寸误差蒙特卡洛模拟法

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    恒速变载工况下瞬时转速波动与液压系统效率关联性实验研究

    刘永谷立臣
    218-221,228页
    查看更多>>摘要：为了定性地研究恒速、变载工况下瞬时转速波动与液压系统效率之间的变化关系,采用了实验验证的方法.在变转速液压实验台中通过在LabVIEW软件中改变磁粉制动器加载电压、设定电机恒定转速模拟工况,采集、分析了恒定电机转速条件下负载斜坡、正弦、阶跃变化时液压马达转速波动、液压系统效率及压力的变化曲线.实验结果表明:液压马达瞬时转速波动与液压系统效率具有关联性.液压马达转速越高,液压马达转速波动越小,液压系统效率越高;反之,变化情况相反.负载的变化会引起系统压力的变化,变化趋势与转速、系统效率相反,与转速波动相同.研究结果为液压系统在恒定的电机转速工况条件下选择合适的负载范围、减小转速波动、提高液压系统效率提供了参考和借鉴.

    瞬时转速波动液压系统效率关联性压力恒定转速变负载

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    缠绕管排列方式对传热性能影响的数值模拟

    郑宁冯胜科鲍捷陈光辉...
    222-228页
    查看更多>>摘要：文中采用ANSYS FLUENT模拟软件对所建立的三维缠绕管式换热器物理模型进行模拟分析.系统研究了不同工况下两种换热器内不同的绕管排列方式对缠绕管式换热器内速度场、压力场和温度场的影响,并采用PEC评价准则对两种换热器的传热性能进行评估.结果表明:由于交错排列型缠绕管式换热器壳程内部流体流线不停发生改变,从而增强了相邻管层间流体的混合,大大增强了壳程内流体流动的湍动能;流体在相同工况条件下,交错排列型缠绕管式换热器内各点处的湍动能值明显高于同向排列型缠绕管式换热器;交错排列型换热器的壳程速度与温度分布比同向排列型换热器更加均匀;交错排列型缠绕管式换热器的PEC值要比同向排列型缠绕管式换热器高(11.77～30.62)％,故在相同泵功率条件下交错排列型缠绕管式换热器单位换热面积可以传递更多的热量.

    传热性能数值模拟湍动能PEC准则

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