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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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    某型号涡旋压缩机机架拓扑优化与可靠性研究

    逯彦红纪小坤王翠刘丹丹...
    242-245页
    查看更多>>摘要：为了降低压缩机原料成本,采用Inspire软件对某型号涡旋压缩机机架进行拓扑优化设计,并将原模型和优化后模型进行对比分析.通过数值分析的方法,对抱紧力、止推面间隙和轴承最大变形进行了研究,得出抱紧力只增大3％,机架止推面间隙和主轴承最大变形变化量均小于5μm,说明优化后机架不会对装配工艺产生影响;通过润滑可靠性试验,证实了产品的疲劳磨损和使用寿命均符合标准.通过轻量化设计,在满足装配工艺和工作要求条件下可将自重减小9.8％,为压缩机相关部件的设计研制提供了理论依据.

    压缩机机架拓扑优化轻量化装配工艺可靠性

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    形状匹配与YOLOv3相结合的螺钉识别与定位算法

    杨保佳张伟军吴广雨彭季超...
    246-249,255页
    查看更多>>摘要：为了在大视场图像上快速识别与定位螺钉,提出了一种形状匹配与YOLOv3相结合的螺钉识别与定位算法.在LINEMOD算法的基础上,使用金字塔分层匹配策略提升了在图像上的搜索效率.为应对大视场的使用场景,使用了 YO-LOv3目标检测网络来缩小需要遍历匹配的区域.针对螺钉表面反光而造成误匹配的情况,采用了 一种区域投票的决策机制来剔除误匹配的点.实验结果表明该算法,较传统形状匹配算法,在大视场图像上的检测速度提高了 10倍,能够达到每秒10帧的检测速度.在螺钉的识别与定位方面,算法表现出了很高的稳定性,定位精度可以控制在0.2mm以内,符合实际生产需求.

    大视场图像形状匹配LINEMOD金字塔分层匹配YOLOv3

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    下肢康复训练机器人的控制系统设计

    李勇冀涛尚会超付晓莉...
    250-255页
    查看更多>>摘要：针对康复训练患者和治疗医师需求,提出一种新型下肢康复机器人,并对其进行被动式控制系统设计.使用Solidworks建立三维模型,制造样机并进行控制系统设计.建立运动学模型,并且对下肢康复机器人进行运动分析,结合CGA临床步态数据和RLA人体下肢步态,进行下肢康复机器人的运动轨迹规划.采用PID控制方法对运动轨迹进行跟踪控制,运用Simulink进行模拟仿真.设计基于位置阻抗的控制策略,使实际位置跟踪目标位置,以达到人机运动协调的目的.搭建控制系统平台,并且对样机进行周期步态速度检验和轨迹跟踪检验.

    康复机器人控制系统PID步态规划Matlab控制策略

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    混合改进人工蜂群算法的机器人路径规划研究

    陈信华孟冠军张伟张磊...
    256-260页
    查看更多>>摘要：传统群智能算法在研究路径规划时,存在早熟、搜索效率低及难以获取最佳路径等不足.针对这些问题,提出了一种混合改进人工蜂群算法.新算法首先利用人工势场法高效简单的优势将其与标准人工蜂群算法相结合,然后针对算法中存在易于陷入局部最优等缺陷将Levy分布与柯西变异算子引入标准人工蜂群算法中,新算法用Levy分布产生的步长取代食物源更新公式中的随机步长,在随机搜索策略中运用柯西分布的特点进行全局搜索.实验结果表明,改进后的算法在求解机器人运动路径时能够有效提高搜索效率和精度,新算法具有可行性和有效性.

    路径规划混合改进人工蜂群算法人工势场法Levy分布柯西变异算子

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    城市街道上方立体车库钢结构分析及优化

    何国旗唐洋洋
    261-264,269页
    查看更多>>摘要：针对城市停车位不足的现象,提出一种建立于街道上方的立体车库结构设计方法,有效地缓解车辆停放困难的问题.为分析该车库钢结构的受载强度,在ABAQUS中建立车库钢结构的有限元模型,考虑车库满载的情况下,分析在极端的风载荷作用下该车库钢结构的变形和应力状况,在保证钢结构总体稳定性的前提下,选取三组规格的截面尺寸参数,确定各构件较优的截面尺寸,达到轻量化设计的目的,同时对优化后的车库钢结构进行了模态求解,分析了前四阶模态的固有频率及振型特点.结果 表明:车库钢结构的最大应力出现在车库架中部最下层的两根立柱与横梁、纵梁的连接处,位移的最大量发生在车库钢架顶层;优化后的钢结构质量减轻了 43.42％,实现了总体钢结构的轻量化,分析结果可为该立体车库的工程应用提供理论参考.

    立体车库钢结构有限元强度轻量化

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    无人机航摄仪摆扫机构系统的精度及稳定性研究

    姜振海张作良郭训薇王超...
    265-269页
    查看更多>>摘要：为保证无人机航摄仪的精度和稳定性,对摆扫机构系统进行仿真分析和试验研究.应用ANSYS软件对其主要组件进行模态分析;应用Fluent软件对其仿真分析得到温度分布,用高温、低温存储试验和高温、低温工作试验验证其在不同温度环境下控制系统精度和稳定性;应用飞行模拟转台模拟无人机飞行姿态变化对其进行摇摆试验验证其角速度精度和稳定性;用跑车试验验证相机成像精度和稳定性.结果表明:摆扫机构系统主要组件不会发生共振;在温度变化和飞行姿态变化时仍能保证精度和稳定性;相机成像清晰、稳定.无人机航摄仪能保证航空拍摄时的精度及稳定性.

    无人机航摄仪精度稳定性飞行模拟转台

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    擦玻璃机器人的自适应阻抗控制研究

    尹恒健倪受东
    270-274页
    查看更多>>摘要：为了提高擦玻璃机器人在作业过程中的清洁度,以PUMA560机器人为研究模型,采用了自适应阻抗控制算法来设计控制器.根据自适应阻抗原理框图,在MATLAB中建立相应的仿真模型,对机器人末端位置和接触力进行跟踪仿真,然后引进粒子群算法对仿真模型中的几个参数进行优化处理,最后测量该仿真模型承受的最大期望力.仿真之后的结果表明,自适应阻抗控制器达到了预期的控制效果,粒子群算法的优化缩短了接触力的稳定时间,所测得的最大期望力在实际运用中有可行性.

    PUMA560机器人自适应阻抗控制MATLAB仿真粒子群算法

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    最优共振频带提取的高速列车轴承故障诊断

    刘玉婷林建辉李艳萍赵值正...
    275-279页
    查看更多>>摘要：在非高斯噪声与周期振动信号的干扰下,高速列车轴承的故障特征提取较为困难,针对这一问题,提出了一种新的最优故障频带的判别方法,并通过经验小波变换(Empirical Wavelet Transform,EWT)对故障频带进行提取,从而实现高速列车轴承故障的有效诊断.该方法首先提供了完整的频域分割框架,得到不同中心频率、不同带宽的频带分布;为了得到各频带所包含的故障信息含量,提出了新的故障特征指标HSIB,根据HSIB的变化趋势识别最优频带;最后进行经验小波变换,将选取的故障频带通过正交滤波器组,对得到的分量信号进行Hilbert变换,得到轴承的故障特征频率.通过仿真和实验数据验证,选取的最优频带包含了丰富的故障信息,可以准确地提取出轴承故障特征频率的基频和倍频成分,有效确定轴承故障.

    故障频带选取故障特征指标经验小波变换滚动轴承

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    基于AMESim的音圈电机直线驱动水液压往复柱塞泵仿真

    吴鑫张增猛弓永军
    280-284页
    查看更多>>摘要：水液压柱塞泵是水液压系统关键元件,现有直线电机驱动的水液压柱塞泵一般都采用单向阀配流,阀配流式柱塞泵存在配流阀响应滞后的问题,为了解决这个问题,提出了一种音圈电机直线驱动水液压往复柱塞泵结构.本文介绍了音圈电机驱动水液压柱塞泵的工作原理,建立了柱塞泵的流量数学模型.应用AMESim软件,构建了仿真模型.仿真结果表明,柱塞间隙为(8-10)μm时,柱塞泵的容积效率约为92％,双音圈电机输入运动信号相位差为3π/2时,柱塞泵的流量脉动最低,平均流量最大.随着柱塞泵两腔无效容积增大,柱塞泵的流量脉动增加.通过分析柱塞泵闭死容积的影响,柱塞阀芯部分配流遮盖量应取0.75mm.

    水液压音圈电机柱塞泵AMESim仿真

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    推举式力量训练机械推杆关节转动摩擦监测

    耿彬
    285-289页
    查看更多>>摘要：传统监测方法难以获得完整摩擦信号,导致摩擦信号完整度较差、推杆关节转动摩擦监测结果误差较大,因此提出应用傅里叶变换的推举式力量训练机械推杆关节转动摩擦监测方法.详细分析机械推杆关节处结构,运用传感触头连接轴承转动部位,计算各杆件分合信号的起始时间,判定相邻推杆之间作用力的方向和位置关系.通过实际推杆参数及变量并结合摩擦力运动方向建立端点数学坐标模型,将待监测的机械推杆关节矩阵代入到此数学模型中.采用傅里叶变换将干扰信号转换为正常信号,获取完整的摩擦信号.根据拟合后的脉冲信号腰宽和幅值计算实际摩擦监测信号的数值,完成转动摩擦监测.实验结果证明,所提方法监测效率较高、误差率较小、整体信号状态较为稳定,对训练机械推杆关节的维护研究具有重要意义.

    傅里叶变换传感触头分合信号脉冲信号信号腰宽

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