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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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    轧辊外表面的曲面图像拼接算法设计

    石炜符星豪耿宇聪
    1-4页
    查看更多>>摘要：针对轧辊外表面的曲面性及摄像头视角较小的情况,为了能够准确分析轧辊表面缺陷,提出了 一种全景拼接技术对轧辊表面图像进行拼接,获得完整的全景图像.首先对摄像头采集到的图像进行了图像预处理,由于拍摄轧辊的外表面,图像会产生桶型畸变,采用了柱面反投影,对产生畸变图像进行了曲面校正,然后使用了 SURF特征点提取,之后通过快速近似最近邻和(FLANN)匹配算法进行匹配并运用RANSAC算法去除误匹配点,提高了变换矩阵的精度,对拼接后的图像采用了加权平均融合算法对两张图像进行了融合,消除了两张图像的拼接线,实验表明,该轧辊外表面的曲面拼接算法达到了想要的拼接效果.

    图像拼接曲面校正特征点提取图像配准图像融合

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    计入齿形误差的直齿圆柱齿轮传动特性研究

    吴暐吴孝泉
    5-11,16页
    查看更多>>摘要：针对齿轮齿廓修形和齿形磨损产生的齿形偏差,提出了一种改进的解析啮合刚度和准静态传动误差模型,该模型基于转动位移协调原理,考虑了齿轮啮合过程中角接触和结构耦合的影响.通过与有限元法计算结果的比较,验证了所建立模型的正确性.在该模型的基础上,研究了齿形误差和齿形磨损对啮合刚度和准静态传动误差特性的变化规律.结果表明,两种齿形偏差对啮合刚度和准静态传动误差的极限值和分布均有显著影响,且随着齿形磨损程度的增大,齿形磨损对啮合刚度和准静态传动误差的影响更大.

    直齿轮啮合刚度准静态传动误差齿形误差齿形磨损

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    一种新型排管电缆微型检测机器人的机构设计

    赵国伟王磊程远赵锐...
    12-16页
    查看更多>>摘要：随着国民用电需求的快速增长,地下电缆输配电在城市电力输送中的应用越发广泛,对于地下排管电缆的巡检已成为保证电力输送安全可靠性的一项重要任务.目前对排管电缆的巡检大都采用人工停电检测的方法,这种方法效率低、安全性差,并且伴随一定的经济损失.为解决上述问题,这里设计了一种新型排管电缆微型检测机器人,该机器人能够在电缆排管这类的狭小且不规则的异形管道内行走.其中,弹簧装置的设计进一步提高了机器人的稳定性与对不同管径的管道的适应性,微型步进电机驱动保证机器人有足够的牵引力,并且为其他传感器的集成提供了有利的平台,安全线的设置保证机器人即使遇到特殊状况也不会搁浅在管道内.这里建立了已敷设电缆排管内剩余空间模型以及机器人的三维模型,给出了机器人的具体结构参数及运动参数,对该机器人在排管内的状态进行了受力分析和适应性分析.分析结果表明,该机构能够实现在电缆排管内的平稳运行.

    排管电缆管道机器人微型机器人行走机构参数设计可行性分析

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    加工误差补偿的内车削再生颤振辨识与鲁棒控制

    方召董丽娟王耿
    17-25页
    查看更多>>摘要：为解决内部车削再生颤振以及加工误差问题,提出了一种基于加工误差补偿的内车削再生颤振辨识与鲁棒控制方法.首先通过第一分量法实现了切削力模型参数辨识.然后利用上一步确定的切削力模型参数,综合考虑与颤振再生特性相关的时滞项,以及切削力和柔性镗杆模型的不确定性,设计了 一个鲁棒稳定控制器用于解决内部车削过程中再生颤振控制的关键问题.进一步前馈项来消除杆端偏转,有效实现了加工误差补偿.最后通过模拟内车削过程的实验证明提出方法可以得到切削系数和重叠因子的合理估计,并且可以提升切削过程颤振抗扰度,降低了切削力直流分量引起的柔性杆挠度误差.

    车削加工再生颤振鲁棒控制加工误差补偿

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    基于俄罗斯方块启发的矩形排样遗传算法优化

    冯建云王颖
    26-30页
    查看更多>>摘要：为了提高非剪切方式下二维矩形排样问题的板材利用率,提出了基于俄罗斯方块启发的定位方法和多家族遗传算法的排序方法.对于矩形件间的尺寸余量问题,使用尺寸膨胀处理方式解决,并建立了矩形排样的优化目标函数.在矩形定位方面,分析了最低水平线方法的缺陷,提出了俄罗斯方块启发的定位方法,该方法实现了矩形件与板材缺口的最佳匹配.在排序方法,为了实现染色体多样性和算法收敛速度的均衡,使用多家族遗传算法对矩形排入顺序进行优化.使用13个无废料测试算例对排样方法进行测试,经验证基于最低水平线的排样高度相对差值为1.28％,只在1个算例中得到了最优高度;基于俄罗斯方块启发的排样高度相对差值仅为0.13％,在10个算例中得到了最优高度.

    二维矩形排样俄罗斯方块启发最佳匹配多家族遗传算法

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    蜻蜓寻优算法在轴承故障模糊识别中的应用

    樊星男
    31-36页
    查看更多>>摘要：传统贴近度函数非线性程度较低,识别效果较差.而加权贴近度函数非线性程度有所提升,但是权值无法有效确定.因此,利用蜻蜓寻优算法提出了 一种自动寻优确定加权Minkowski贴近度函数权值和幂值的识别方法,在进一步提升识别系统非线性程度的同时,简化并加快了贴近度函数参数的确定过程.该方法首先将采集到的故障信号进行EMD分解获取IMF分量,然后利用得到的IMF分量建立标准故障模型,最后利用蜻蜓寻优算法对加权Minkowski贴近度函数的参数进行训练确定参数数值.经实验室实测数据验证表明,该方法识别正确率明显提升,表现效果良好.

    人工智能蜻蜓算法贴近度函数模式识别故障诊断

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    水平振动下人-椅界面压力分布与振动特性研究

    关向恒陶庆任佳泽张文彦...
    37-40,50页
    查看更多>>摘要：针对水平振动下坐姿人体舒适性问题,对其人-椅系统界面的动态压力分布与人-椅系统的振动特性的相关性进行研究,开展水平振动下坐姿人体舒适性研究.利用电动振动台产生正弦白噪声信号,Tekscan压力采集设备采集动态压力,采用ENS(靠背不支撑后背)与EBS(靠背支撑后背)两种坐姿,对汽车座椅进行水平振动实验,得到坐姿人体纵向压力分布图与坐姿人体响应传递函数曲线.通过计算平均压强、标准化平均压力与坐姿人体响应传递率,最终得出水平振动下坐姿人体背部动态压力对5Hz最为敏感,背部响应传递率在4Hz时达到峰值,7Hz时趋于平缓;臀部与大腿动态压力分别对3Hz与9Hz最为敏感;头部响应传递率在3Hz时达到峰值,6Hz时趋于平缓.为汽车座椅设计提供一定理论基础.

    水平振动动态压力分布振动特性坐姿人体舒适性背部动态压力头部响应传递率

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    基于低阶加权与卷积稀疏学习的齿轮箱故障诊断

    王帅旗张焕可陈会涛
    41-50页
    查看更多>>摘要：为了提升在噪声与复杂传递路径调制下齿轮箱故障诊断的精度,提出了 一种基于低阶加权与卷积稀疏学习的齿轮箱两阶段源特征恢复方法.首先利用源特征的周期性自相似性结构,设计了一种低阶加权模型,当两种波形耦合在同一频带内时,可以有效地区分调制波和干扰波.然后采用卷积滤波器直接描述传输路径的调制过程,保证了脉冲源包络的可靠恢复.同时,通过非负有界稀疏先验保证了反褶积能力.最后数值仿真与风力发电机组实验结果证明了低阶模型主能够分离聚焦特征波形,卷积稀疏学习能够突出脉冲源特征,从而有效提升齿轮箱的故障诊断精度.

    齿轮箱故障诊断卷积稀疏学习低阶加权模型

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    磨料水射流切断面的温度特征试验研究

    曹丽亭赵韡朱犇犇
    51-53页
    查看更多>>摘要：为了探究高压水射流技术的低温特性,获得高压水射流技术的温升规律,采用单因素的方法进行了 一系列高压磨料水射流切割实验,研究了磨料水射流加工过程中的最高温度随靶距和喷嘴移动速度的变化及规律.实验过程中保持压力不变,只改变靶距和喷嘴移动速度,并使用热成像仪对实验过程中的温度进行实时监测.实验结果表明:磨料水射流在加工铝合金时,切断面最高温度会分别随着靶距和喷嘴移动速度增加而增加,并且当靶距和喷嘴移动速度超过一定值时,其最高温度保持在60℃左右.

    磨料水射流切断面温度靶距喷嘴移动速度

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    龙门加工中心定转子驱动机械主轴结构设计

    席志远邱自学崔德友陈正源...
    54-58页
    查看更多>>摘要：针对现有的龙门加工中心机械主轴存在的转速低、振动噪声大和散热不良的缺点,设计了一种由定转子驱动的机械主轴单元.该定转子单元类似电主轴,外部采用冷却套,并在主轴中心出水,有利于降低温升,带走定转子的热量;轴承采用油脂润滑的方式,不需要任何附加装置和特别维护,降低了成本;机械主轴采用液压打刀缸和碟簧实现拉松刀,轴端采用迷宫密封和气密封相结合的形式,防止切削液和杂质进入轴承内部引起轴承振动或烧伤;联轴器采用碳纤维材料,并在联轴器中间设计连接水管用于中心出水,既降低了两轴偏移引起的附加载荷,又降低了加工时产生的局部高温,延长刀具寿命.测试结果表明,该主轴克服了皮带式主轴在转速高时振动大和直联式机械主轴温升大的缺点,降低了主轴由于高速旋转产生的噪声和振动,提高了主轴的加工精度和稳定性.

    龙门加工中心定转子机械主轴碳纤维联轴器结构设计

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