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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OCSVM的燃气轮机叶片断裂故障诊断方法

    江志农党伟胡明辉冯坤...
    1-5,10页
    查看更多>>摘要：针对管道、发电等行业使用的燃气轮机转子叶片断裂故障问题,开展了叶片断裂故障诊断方法研究.首先,基于燃气轮机叶片尾流激振力产生机理和转子叶片断裂进一步引发的突发不平衡振动机理,提出了基于转子叶片通过频率(BPF)成分振动幅值、转子工频振动幅值及同截面不同方向的转子工频振动相对相位的燃气轮机叶片断裂故障敏感特征集.然后,以各级BPF振动幅值为输入参数,基于单分类支持向量机(OCSVM)建立了叶片故障识别模型;进一步地,将该识别模型与叶片断裂引发的突发不平衡故障诊断规则结合,构建了一种燃气轮机叶片断裂故障诊断方法.最后,利用某型燃气轮机叶片断裂故障案例数据,验证了提出的特征参数和叶片断裂故障诊断方法的有效性.

    燃气轮机叶片断裂故障诊断叶片通过频率OCSVM

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    考虑不平衡力与扰动力的深沟球轴承动力学模型

    欧旭鹏张义民张凯王一冰...
    6-10页
    查看更多>>摘要：为了更加准确地揭示轴承振动响应的机理,考虑了滚动轴承受到不平衡力以及运行产生的扰动力的影响,基于Hertzian接触理论,并结合弹性力学、轴承运动学以及几何学,建立了 4自由度深沟球轴承动力学模型.为了能够更好地描述轴承实际运动过程,该模型将内圈与外圈通过频率在一个模型中全部体现出来,并且将轴承运行时的共振部分也考虑在其中,从轴承实际运动的角度刻画轴系-内圈-外圈-轴承座传递过程.以深沟球SKF6205-RS轴承为建模对象,利用四阶变步长的Runge-Kutta法对动力学的拉格朗日方程进行求解,得到振动响应时域信号以及频域信号,与凯斯西储大学轴承实验结果进行了比较,验证了模型的可行性.最后,将模拟与实验中产生的共振部分做了定量分析,验证了模型的准确性.

    深沟球轴承动力学模型不平衡力扰动力

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    BP神经网络PID自适应控制悬架平顺性研究

    刘省标李美张少波王德志...
    11-14页
    查看更多>>摘要：建立了 1/4半主动悬架二自由度动力学模型并进行动力学分析.引用增量式PID控制器,采用三层前馈网络结构,设计BP神经网络PID自适应控制器.以白噪声模拟B级路面扰动激励,结合半主动悬架动力学模型与控制器在Mat-lab/Simulink中搭建悬架仿真模型,对悬架系统平顺性进行振动控制的仿真研究.结果表明:相比于PID半主动悬架,BP神经网络PID自适应控制半主动悬架具有更强的鲁棒性和自适应能力,能更有效的抑制路面扰动,车辆平顺性显著提高.

    半主动悬架PID控制策略BP神经网络控制策略Matlab/Simulink

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    便携式自动割胶机器人关键技术研究

    罗庆生林彬彬李凯林王彦...
    15-19,28页
    查看更多>>摘要：天然橡胶产业正阔步向机械化、自动化、智能化方向进发,涌现出一些自动割胶装置,但普遍存在适应性差、可靠性低、实用性弱的不足.针对上述情况,设计了一款便携式自动割胶机器人,该机器人由机械部分与控制部分组成,机械部分由抱紧机构、刀具进给机构和切削运动机构构成,控制部分采用分布式与整体式控制体系相结合的方式,使用ardui-no控制切削运动的步进电机,主控制方面采用树莓派3B为底层驱动完成指令发送,在控制部分的协调控制之下,机器人的机械部分发挥出保持牢固、运动平稳、切槽均匀、作业快速等特点.对机器人的总体结构与工作原理进行详细阐述之后,对其运动功能的实现进行了深入分析,并将机器人置于真实胶林环境进行了验证实验,实验结果表明该机器人设计合理,关键技术过硬,能够显著提高自动割胶装置在适应性、可靠性、实用性方面的技术水平.

    便携式自动割胶机器人机械结构控制系统Arduino树莓派3B运动功能

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    一种分析并联机构输出运动能力特性的新方法

    罗建国李攀邱杰清赵韵秋...
    20-28页
    查看更多>>摘要：根据机构关节和支链的不同,定义了两种不同构型的并联机构形式和7种并联机构的空间结构姿态,给出了"最短支链"和"最短支链对"的概念,并以有效和系统地分析并联机构的输出运动能力特性为目标,提出了基于"最短支链/支链对"的"木桶原理分析法".结合主-副运动理论和机构的输入-输出运动的综合转化公式,运用提出的"木桶原理分析法"导出了 4种情形下的并联机构输出运动能力特性的一般计算结果表达式.利用修正的G-K公式和机构输出运动能力特性的计算结果表达式,针对所定义的7种不同姿态下的SPS/SPU/UPS结构的4-6支链并联机构的输出运动特性进行了分类对比研究,总结了并联机构输出运动能力特性的影响因素和规律.将2SPS-3SPU-RR混联机构作为分析对象,根据提出的理论和规律对该机构的自由度进行了计算,结果验证了以等效串联机构或关节代替分析并联机构的输出运动能力特性和以广义等效串联机构代替分析混联机构的输出运动能力特性的正确研究路线,显示了基于"最短支链/支链对"的"木桶原理分析法"应用于机构设计工程领域的可行性.

    并联机构输出运动能力特性最短支链/支链对木桶原理分析法可行性验证

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    起重机系统运动轨迹逆动态控制研究

    徐智张家海
    29-33页
    查看更多>>摘要：为了提高起重机负载运动轨迹跟踪精度,从而降低负载运动过程产生的振动幅度,采用人工神经网络逆动态控制方法,并对起重机负载运动位移、速度和加速度进行仿真验证.给出了起重机模型简图,建立了起重机动力学方程式.采用逆动态控制方法,并且与人工神经网络控制相结合,设计出人工神经网络逆动态控制方法,给出了起重机负载运动控制流程.为了验证人工神经网络控制效果,设置不同的工况条件,采用MATLAB软件对起重机负载运动位移、速度和加速度进行仿真,与传统PID控制方法进行对比.结果显示:在无干扰环境中,采用PID控制和人工神经网络逆动态控制方法,起重机负载运动轨迹跟踪误差较小,负载运动相对稳定;在有外界波形干扰环境中,采用PID控制,起重机负载运动轨迹跟踪误差较大,负载运动抖动幅度较大,而采用人工神经网络逆动态控制方法,起重机负载运动轨迹跟踪误差较小,负载运动相对稳定.采用人工神经网络逆动态控制方法,能够抑制外界波形的干扰,从而提高起重机负载运动的稳定性.

    人工神经网络逆动态控制动力学误差仿真

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    立轴冲击式破碎机的分料锥磨损规律研究

    施进发冯飞飞杨杰马军旭...
    34-37,43页
    查看更多>>摘要：立轴冲击式破碎机转子的分料锥在制砂时磨损严重,影响制砂效果,更换频繁.为了减轻分料锥的磨损,采用离散元软件EDEM对转子的三维模型进行仿真分析,探究生产参数和转子的结构参数对分料锥磨损的影响规律.研究结果表明,转子的转速为2800r/min、导流板的安装数目为4以及安装角度为0.时,分料锥的磨损最小;而入料量以及物料进入转子的初始速度的增加会加剧分料锥的磨损.可通过对分料锥磨损的仿真分析,为转子耐磨性能的优化设计提供理论参考.

    立轴冲击式破碎机EDEM分料锥磨损参数优化

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    考虑公差原则应用的统计公差分析方法

    周志鹏彭和平常素萍
    38-43页
    查看更多>>摘要：关联尺寸公差和几何公差的公差原则的应用对提高机械零件的互换性、降低制造成本具有重要意义.针对目前公差分析中很少考虑公差原则的情况,提出了一种考虑公差原则影响的统计公差分析方法.该方法采用小位移旋量参数建立尺寸和几何特征变动区域的表达模型,并将公差原则应用而获得的奖励公差建模为旋量参数的附加约束,然后将这些具有附加约束的小位移旋量集成到统一雅可比-旋量模型中,结合蒙特卡罗模拟技术实现统计公差分析.最后,通过齿轮装配实例验证该方法的可行性和有效性.

    统计公差分析统一雅可比-旋量模型公差原则奖励公差

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    基于集成ELM框架的机械复合故障诊断

    苏开华邱斌吴磊
    44-51页
    查看更多>>摘要：为了提升传统分类器在进行复合故障诊断时的诊断性能以及计算效率,提出了一种基于集成极限学习机框架的旋转机械复合故障诊断方法.提出的集成极限学习机框架由两个子网络组成,第一个极限学习机网络通过无监督聚类从每个点到每个质心生成欧氏距离函数,从而大大扩展了数据的样本,大大提高了该方法的适用范围.第二个极限学习机网络通过多输出节点多标签学习识别潜在输出,该分类器能够自适应的调整生成阈值,从而减少了对先验知识的依赖.通过仿真验证可知该方法在机械复合故障诊断方面具有诊断精度高、计算复杂度小,自适应能力强等优点.

    旋转机械复合故障诊断极限学习机无监督聚类多标签分类

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    基于弹流润滑的轮胎滑水性能研究

    张丽霞张文彩潘福全冯停...
    52-57,63页
    查看更多>>摘要：为了探索湿滑路面上影响轮胎滑水的相关因素,基于弹流润滑理论,运用多重网格法求解轮胎滑水模型的雷诺方程和水膜厚度方程,通过FORTRAN软件得到车速和载荷分别对水膜厚度和流体压力的影响.结果表明:湿滑路面速度增加时,水膜厚度增厚,动水压力变小,轮胎下的液体不易排出,轮胎的滑水性能增强,抗滑水性能减弱;载荷增加时,水膜厚度变薄,动水压力变大,轮胎下的液体容易流出,轮胎的抗滑水性能增强.得出的结果符合弹流润滑特性理论,完善了轮胎滑水的理论模型,为轮胎改良设计提供参考.

    轮胎滑水水膜厚度弹流润滑理论多重网格法

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