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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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    3-UPU并联自动调平机构控制系统设计

    朱志强熊艳红
    92-95页
    查看更多>>摘要：为解决自动调平机构系统稳定性差和调平精度低的问题,设计了一种基于3-UPU并联机构和PI鲁棒滑模控制的调平系统.首先,基于螺旋和反螺旋理论,设计了一种3-UPU并联机构作为系统的调平机构,并建立了机构的动力学方程,为调平控制系统提供了控制对象.然后,在PI控制的基础上,利用鲁棒滑模算法的抗摄动、实时修正系统非线性的功能,设计了一种PI鲁棒滑模控制器,并运用Lyapunov函数证明了控制器的稳定性.最后,分别采用两种控制方法对机构的调平误差进行了仿真分析,结果表明:PI鲁棒滑模控制器有更佳的调平精度和较小的稳态误差,为调平机构的研究提供了一种参考方案.

    3-UPU并联机构动力学分析Pl鲁棒滑模稳定性分析调平误差

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    实现零件磨削淬硬的热源优化及淬硬层预测

    刘明贺袁哲王展孙健...
    96-99页
    查看更多>>摘要：磨削淬硬是利用磨削加工过程中产生的热、机械复合作用直接对钢质零件进行表面硬化的加工新技术.由于零件淬硬层深度对零件性能具有显著影响,因此对零件淬硬层深度进行预测具有工程实际意义.根据热源强度变化特点,将零件沿长度方向划分为切入区、中间区以及切出区并对热源强度模型进行优化.基于有限元方法,对磨削过程中的各区域温度场分布及瞬时温度变化进行仿真分析,并对零件的切入区、中间区及切出区的淬硬层深度进行预测.结果表明,由于加工过程中热源强度的变化,磨削加工后的零件两端均有未淬硬部分,中间区淬硬层深度最大且均匀.最后将零件淬硬层深度预测与实验结果进行对比,验证了热源优化模型的合理性和预测方法的有效性.

    磨削淬硬热源优化温度场淬硬层预测实验

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    基于计算流体力学车辆抗性消声器结构分析

    范芳张竹林
    100-103,107页
    查看更多>>摘要：消声器是车辆发动机重要的减振降噪单元,同时增加的压损对整机的正常高效工作具有重要的影响.采用CFD和试验相结合的方法对中低频降噪的抗性消声器进行设计分析.根据抗性消声器的结构特性,对结构参数进行分析,基于分析结果对消声器的结构参数进行设计,并对扩张室、共振腔室和整体结构参数进行设计,基于某款发动机对参数进行设计;基于CFD建模仿真,对消声器的压损进行对比分析;基于消声器试验台对消声器消声效果和声频等性能进行分析.结果可知:消声器扩张比为2.5,满足设计要求;消音器进出口压力损失为1802.38Pa,设计值为1780Pa,二者之间的误差小于2%;消声器的降噪效果明显,入口处噪声在80dBA,而经过消声器降噪之后,主要在55dBA;在中低频带消声效果明显,尤其是在100Hz、900Hz和(1700~2200)Hz等,损失大,消声效果好,符合此类消声器的结构特点,表明设计是合理的.为此类设计提供重要参考.

    车辆抗性消声器计算流体力学模型试验

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    内置开孔梯形波带换热管数值模拟及实验研究

    王嘉毅张锁龙柳林张琳...
    104-107页
    查看更多>>摘要：提出一种新型开孔梯形波带插件,目的是减少传统波带对流体产生的过高阻力,增加其Re数适用范围.建立相应的物理和数学模型,采用Fluent对其不同结构参数设定下的传热与流动特性进行数值模拟并对插件结构进行了设计优化,同时通过实验验证模拟结果并根据实验数据拟合出4000＜Re＜10000时内置开孔梯形波带的换热准则关系式与管内流动阻力关系式,为开孔梯形波带实际应用提供理论依据.研究结果表明:新型开孔梯形波带在中高雷诺数条件下减阻效果明显,综合传热性能优于传统梯形波带并且具有一定的核心扰流作用.

    开孔梯形波带数值模拟传热性能流动特性

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    研磨参数对等高齿研磨质量的影响研究

    周廷美刘敏莫易敏谢熊亮...
    108-110,115页
    查看更多>>摘要：研磨加工是针对齿轮的切齿误差和热处理变形的微整形工艺,在齿轮副中的对跑过程中利用研磨介质进行齿面的定点研磨,达到改善齿形精度和齿面粗糙度的目的.针对奥制等高齿准双曲面齿轮研磨加工中存在多种因素影响研齿质量的问题,采用田口方法对研磨参数中的主轴转速、制动力矩、齿侧间隙进行稳健性参数设计,以齿轮表面粗糙度为评价指标,找出使信噪比SNR值最高的因素水平设置,并以格里森600HTL数控研齿机为载体做正交实验,验证了参数设计结果的准确性.试验评价了各因素对齿轮表面粗糙度影响的显著性,选出了试验范围内最优的水平组合,达到优化研齿工艺和改善研磨质量的目的.

    田口方法研磨信噪比参数设计齿轮表面粗糙度

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    1.25m口径宽波段测试设备设计

    李盛林韩光宇卢惠琴刘希财...
    111-115页
    查看更多>>摘要：多光轴一致性是衡量多光轴系统性能的一项重要技术指标.在研制某多光轴光测设备中,为提高测试精度,需要研制一台以口径1.25m,焦距15000mm的平行光管为主体的检测设备.对检测系统的组成和原理做了简单介绍;针对设计要求,提出了侧面柔性钢带支撑和杠杆平衡重锤的组合浮动支撑方式来解决主镜受重力影响而带来的面形问题;对支撑点个数,位置及重锤重量等参数进行优化,以达到最优的面形精度;确定了次镜室及三翼梁的结构;设计焦面水冷方案抑制辐射杂散光;利用接触非线性方法对主镜在重力作用对的面形精度进行了分析拟合结果为11.19nm(λ/56);最后,利用4D动态干涉仪对已完成的平行光管进行检测,其系统面形精度RMS达到了35.05nm(λ/18),实验结果表明,反射镜支撑结构以及整个系统的设计均达到了设计要求.

    多光轴一致性大口径平行光管主镜支撑非线性接触面形精度

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    基于多目标拓扑优化技术的齿轮结构优化设计

    戴护民
    116-119页
    查看更多>>摘要：为加强齿轮刚度和对外界激励的抑制能力,减少齿轮制造的材料使用率,引入多目标拓扑优化理论并运用OptiStruct对齿轮最佳结构进行设计.首先,依据齿轮的实际工作状况,基于HyperMesh分别以刚度和一阶固有频率为优化目标,以优化前后体积比为约束条件构建齿轮的SIMP优化模型并运用OptiStruct进行求解.然后,采用折衷规划法定义多目标函数,基于层次分析法计算决策矩阵并确定多目标函数的权重因子.最后,运用OptiStruct求解出齿轮结构的最佳材料分布.优化结果表明,优化后的齿轮不仅提高了力学性能和抑制振动能力,还降低了齿轮材料的使用率,实现齿轮结构的轻量化设计.

    多目标拓扑优化折衷规划法决策矩阵层次分析法轻量化设计

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    不同结构参数对深潜装置观察窗应力影响分析

    孙德志孙飞
    120-122页
    查看更多>>摘要：深海载人潜水器是现代海底探查重要装备,观察窗是其观察外界环境的重要途径.针对大深度载人潜航器观察窗三种结构形式进行静力学分析,得出自由边界和固定边界的应力和应变变化情况,为后续研究提供参考.基于有限元分析,对影响观察窗应力的尺寸参数和结构形式进行对比分析,结果可知:对于平圆形观察窗而言,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;对于锥台形观察窗而言,随着锥角的增大,应力逐渐减小,当锥角达到90°之后,应力变化趋于平缓,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;对于球扇形观察窗而言,随着锥角的增大,应力逐渐减小,当锥角达到90°之后,应力变化趋于平缓,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;三种结构形式中,球扇形观察窗的应力状态最好.

    潜航器观察窗有限元应力模型尺寸结构

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    智能车间实时定位与监控方法研究

    张学东孙文磊熊宗慧刘怡君...
    123-126页
    查看更多>>摘要：针对传统车间信息不及时、不准确,过程不高效、不透明等缺陷,以车间生产过程中的实时定位和监控为研究内容;分析了智能车间的定位需求与RFID应用架构;利用基于RFID的定位跟踪技术,提出了一套在智能车间建设中的应用方案;开发了融合RFID技术的应用系统;设计了一种基于贝叶斯算法的K近邻改进算法.实现了对批量零件的数目统计和变动监控,对零部件在产线移动过程中的追踪,对车间工人的实时定位与管理.在一定程度上改善了车间手工统计、丢件缺件以及管理混乱等缺陷,从而提高了车间的信息化、透明化、高效化和安全化水平.

    RFlD智能车间改进算法统计监控定位

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    凸轮磨削的动态速度优化方法研究

    隋振徐峰苏振东
    127-130页
    查看更多>>摘要：凸轮作为一种复杂机械零件,加工过程中磨削精度与当量磨削厚度密切相关,而磨削效率却容易受到速度曲线的影响.为了在保证磨削效率的前提下提高磨削精度,基于凸轮磨削当量厚度与CTC原理,提出了凸轮磨削转速动态优化方法.在优化过程中首先以准恒线磨削速度为基础速度,接着把每圈的磨削过程看成一个周期,利用优化模型将前一磨削周期产生的误差量补偿于X轴,最后结合遗传算法将磨削补偿量重新叠加于C轴转速实现凸轮转速动态优化.仿真结果表明该方法使得进给轴速度变化平缓,凸轮轮廓精度也得到了进一步的提高.

    凸轮磨削当量磨削厚度CTC原理动态优化

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