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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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    基于改进BP算法的混合动力系统分析

    范红梅李强伟朱刚贤
    197-200,205页
    查看更多>>摘要：为了节能减排并提高运行效率,设计了一套重型机械车辆用混合动力传动系统.建立了发动机、电机和电池的数学模型,并提出了一种基于改进BP算法的整体优化控制策略.在Amesim平台中建立了混合动力系统的一维机-液耦合仿真模型.仿真结果表明,改进的BP算法不但提高了收敛速度,使系统工作时发动机和电池的工作点更靠近高效区.试验结果表明混合动力系统较原系统燃油消耗率降低了 18.5％,输出转矩提高了 22％,重型机械车辆的动态和经济性能得到了较大提高.

    重型机械车辆混合动力系统改进BP算法控制策略节能效果

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    体能运动训练器振动抑制的多目标优化控制

    马莉
    201-205页
    查看更多>>摘要：针对当前方法对体能运动训练器进行振动抑制时,存在振动位移大、频率高和控制效果差的问题,提出了体能运动训练器振动抑制的多目标优化控制方法.在环境干扰力和控制力作用下,通过拉格朗日方程,构建体能运动训练器的运动方程,分析训练器的运动状态,并建立直流电动机模型.结合体能运动训练器的运动方程和直流电机模型,利用支配关系,定义多目标问题最优解,构建体能运动训练器振动抑制多目标优化控制模型,采用POS算法对优化控制模型进行求解,实现体能运动训练器的振动抑制.实验结果表明,所提方法的体能运动训练器控制效果较好,能够有效减小振动位移,降低振动频率.

    体能运动训练器振动抑制多目标优化控制运动方程直流电动机

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    悬浮抱杆组塔无线监测系统的设计与应用

    黄明祥唐波李枫航
    206-212页
    查看更多>>摘要：抱杆系统是悬浮式内拉线抱杆分解组塔施工安全的决定性影响因素,但由于其受力复杂且难以实时感知,造成铁塔组立施工难度过大甚至产生事故.为此,结合当前发展的无线物联技术,提出了一种基于无线传感器网络的悬浮抱杆组塔无线监测系统.通过对悬浮式内拉线抱杆分解组塔工艺的分析,获取了抱杆系统的安全薄弱点,从而明确了系统功能原理与模块组成.针对抱杆及其拉线系统的受力、倾角、风速、高度、距离等数据特点,选择相应传感器进行实时数据监测与采集;并针对监测点分布广、层级多的特点,采用LoRa树型组网模式,形成以上位机为网络总节点的一主多从无线传输方式.系统采用阵列巡检应答通信模式,各信道通过时分进行有序利用,数据延迟控制在ms级以内,并通过临限预警功能将各危险点数值控制在安全范围之内,保证施工全过程的安全稳定.

    悬浮抱杆铁塔组立智能监测无线传感器巡检通信模式

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    瓦斯钻机前动力头装置设计分析

    檀润娥郭文亮冯应恒
    213-217页
    查看更多>>摘要：针对传统瓦斯钻机在钻进过程中需要频繁启、停,导致煤孔壁的坍塌,钻杆损坏、丢失,钻孔无法使用等安全事故的发生,提出一种可不停机、连续接续钻杆的前动力头装置以解决上述问题.重点说明了该前动力头的整体设计方案,自动夹紧、松开钻具的工作原理,前动力头夹紧力的计算.在详细介绍该装置的基础上借助ANSYS对机构整体做力学性能分析、探讨前动力头卡爪的疲劳寿命,结果表明机构整体静强度满足要求,钻机前动力头卡爪不会发生疲劳破坏.

    钻机前动力头ANSYS夹紧力力学性能疲劳寿命

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    基于有限单元法发动机曲轴橡胶扭转减振器分析

    尚霞马利华梁志礼
    218-222,227页
    查看更多>>摘要：发动机曲轴轴系扭转振动不仅影响整机的运行安全,也是NVH分析的重要内容.针对某直列四缸发动机曲轴轴系进行研究,采用多种方法对扭转振动特性进行分析,分为自由振动、约束模态、激励强迫谐振等工况;在此分析的基础上,对橡胶减振器的性能参数和结构参数进行分析设计,并对安装扭转减振器后,曲轴轴系的扭转振动幅频特性进行分析,以检验减振效果.结果可知:理论分析、有限元模型分析表明,曲轴轴系扭转振动的前三阶固有频率为阶次328Hz、789Hz、2029Hz;有限元分析结果略大,但二者数值基本一致;在发动机轴系的二阶自振频率值处出现了较大的共振振幅;在主谐次下出现的最大振幅值要比次主谐次下的大一个数量级;加装扭振减振器的曲轴轴系,无论是主谐次激振力矩还是次主谐次激振力矩下,振幅值在二阶自振频率附近处都已经基本消失;而二阶振幅的最大值处虽然改变位置,最大幅值下降程度也很明显;表明扭转减振器的减振效果比较明显,为此类设计提供参考.

    发动机曲轴轴系扭转振动减振器有限单元法

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    基于尺寸优化的电铲斗杆轻量化设计

    谭磊孙刚王永富
    223-227页
    查看更多>>摘要：斗杆是电铲工作装置的重要组成部分,降低斗杆的质量对提高电铲的运行性能具有重要意义.为了减轻斗杆的质量,提出Ansys Workbench响应面分析法对电铲斗杆优化设计.为了达到电铲斗杆轻量化,运用UG对电铲斗杆进行建模,以斗杆最小的质量为设计目标,对斗杆进行静力学分析并采用多目标优化方法得到电铲斗杆有限元模型的最优设计方案.在保证斗杆应力和形变的条件下,最终优化后的斗杆质量减轻了 4.13％.同时,对尺寸优化前后的斗杆模型静力学结果进行了比较,结果满足电铲斗杆的设计要求.

    电铲斗杆有限元参数化建模轻量化

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    基于并联机构的驾驶模拟器设计及交互控制

    葛冠宇王培俊李保庆付文龙...
    228-231页
    查看更多>>摘要：针对传统汽车驾驶模拟器价格昂贵难于普及的现状,研究了一种基于并联机构的三自由度汽车驾驶模拟器.对驾驶模拟器的运动平台机构进行了逆解分析,设计了运动和人机交互控制程序.使用Adams进行运动学和动力学的仿真,对比正逆解仿真数据得出驾驶模拟器的运动特性和动力性能,验证了逆解分析的正确性和平台运动的安全性.利用Visual Studio2013和OpenGL图形工具包设计了三个自由度的模拟驾驶实景软件,用户可在三维沉浸立体显示环境下模拟真实驾驶行为,完成对模拟器的人机交互实时控制.进行了物理样机试验,试验结果表明驾驶模拟器能够实时模拟汽车的各种运动,以较低的成本获得了较逼真的驾驶体验.

    驾驶模拟器并联运动平台位置逆解运动仿真可视化

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    一种智能分类垃圾桶的设计研究

    吕汝金苏庚辰徐永博
    232-234,238页
    查看更多>>摘要：生活中传统的垃圾收集模式是造成环境污染和资源难以再利用的根源之一.据此,提出了一种新型智能自动分类垃圾收储装置.该装置主要由机械系统、驱动控制系统和人机交互系统组成.机械系统主要包括垃圾压缩机构、垃圾分类机构和垃圾分类存储机构,驱动控制系统采用STM32F103RCT6集成芯片作为核心控制器,人机交互系统包括语音识别、语音播报和串口屏.控制系统对输入或检测的信号进行处理并发出指令后,机械系统可实现垃圾的压缩和分类后存储、语音播报模块播报分类完成结果和满量时进行预警提醒,而语音识别模块和串口屏可实现人机互动.该装置安全可靠、方便实用,具有较高推广价值.

    垃圾桶分类机构压缩机构智能检测语音播报串口屏

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    轮胎拆装机轮辋夹紧装置的设计与可靠性分析

    霍凤伟赵凤芹周立瑶
    235-238页
    查看更多>>摘要：现有四爪式轮辋夹紧装置由于夹紧刚度不同,气缸驱动力不能均匀分配给四个卡爪,会产生四爪不在一个圆周上、夹紧时轮毂非均匀变形、夹紧不牢固等问题.夹紧时轮辋变形量过大不仅影响轮胎的拆装,还会对轮胎寿命产生不利影响,而为了防止夹紧不牢固,往往需要较大的夹紧力,这可能夹伤轮辋.针对该缺点设计了一种夹爪夹紧刚度相同且夹紧力相同的汽车轮胎拆装机轮辋夹紧装置,建立了轮辋夹紧装置的运动学与力学方程,分析了位移、速度、加速度以及夹紧力的变化规律.分析结果表明该装置速度稳定,且夹紧力随轮辋尺寸的变小而变小,能防止过大的夹紧力损伤轮辋.

    轮辋夹紧装置轮胎拆装机夹紧刚度仿真分析

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    基于AD AMS和Simulink铰接汽车转向系统特性分析

    宋美玉王旭荣彭伟利
    239-241,245页
    查看更多>>摘要：铰接汽车为提升运输效率,运行速度逐渐提升,而转向时的运行速度对整车安全性具有重要影响.针对双油缸"缸体前置式"布置的铰接式矿用汽车转向系统进行分析,获取油缸行程和整车转向角度之间的关系,并对转向半径进行分析.基于ADAMS建立多自由度整车分析模型,并与Simulink建立的转向模型相结合,模拟车辆运行环境,选取满载紧急转向工况和高速运行转向工况开展转向特性和运动轨迹分析.分析结果可知:铰接式车辆转向过程中转向轨迹与前后车桥中心到铰接点距离是有一定的关系的,铰接点位置的布置是影响铰接汽车行驶轨迹的一个重要因素;为保证转向过程中,需要提前采取制动措施,使得车辆的运行速度低于10m/s,车辆不发生侧滑现象;分析模型和结果为此类转向设计提供参考.

    铰接式矿用汽车转向系统转向半径侧滑

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