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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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    圆柱齿轮自由曲面铣削下的齿形误差研究

    陈丹萍廖宇兰周汉苏明...
    152-157页
    查看更多>>摘要：自由曲面铣削已成为柔性制造的重要加工技术,针对齿轮自由铣削圆柱齿轮的齿形误差进行了研究.基于空间成形铣削理论建立了基于齿轮表面几何特征的铣刀路径的数学模型,研究了铣刀类型、铣刀进给策略、齿轮基本参数等加工参数对齿形误差的影响.最后在标准立铣床的通用多轴加工中心上进行了实验验证.实验结果表明,在提供通用加工中心的前提下,自由铣削齿轮是制造高质量齿轮的一种经济有效的解决方案,研究结果可为自由曲面铣削方法的最佳加工参数选择提供理论依据.

    齿轮加工自由铣削齿形误差曲面铣削进给策略

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    考虑正面碰撞特性汽车前纵梁轻量化设计分析

    崔华丽李峰于华
    158-161页
    查看更多>>摘要：前纵梁承载和吸收车辆正面碰撞的能量,保证安全性的前提下,可以通过厚度减薄实现轻量化.针对前纵梁的结构特点,采用强度等效减薄理论开展轻量化设计;在分析传统强度等效减薄公式的基础上,考虑材料变化后,相关的参数因素、残余应力、尺寸偏差和屈强比因素的影响,对公式进行修正;对某车型前纵梁开展优化设计,材料由DP590提升为DP780;对优化后的成形工艺进行分析;根据C-NACP正面碰撞要求,建立前纵梁总成碰撞分析模型,获取总吸能和承载力参数变化,并采用整车正面碰撞对比分析,以验证优化后零件的碰撞安全性.结果可知:根据修正公式,厚度由1.6mm减薄至1.4mm,实现轻量化减重12.5％;轻量化后,总成的能量吸收有较大提升;结构的最大承载力由346kN降低到322kN,降低了7.45％,表明整个过程的载荷呈现变缓的趋势,对于乘员保护是有利的;试验与模型分析结果对比,侵入量最大值分别为159.56mm和166.73mm,误差为4.5％,基本一致,表明结果的可靠性.分析结果表明修正强度等效减薄公式是有效的,为此类设计研究提供重要参考.

    白车身前纵梁正面碰撞强度等效安全性模型试验

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    面向设计重用的电主轴知识图谱构建及储存方法研究

    王洪申李柏林连亚东
    162-165页
    查看更多>>摘要：针对电主轴设计中普遍存在的资源查询困难,大量资源难以有效重用的问题,这里提出电主轴结构设计知识图谱方法,将电主轴结构设计知识分析归纳为事实性知识和过程性知识,运用斯坦福大学七步法,完成电主轴知识图谱模式层的交互式构建,并进一步通过D2RQ映射将设计数据与模式层结合,完成电主轴设计知识图谱的构建,实现了基于Neo4j的数据存储.该研究成果解决了制造业电主轴数据资源利用价值低的问题,为基于知识图谱的电主轴设计推理提供了有力支持.

    知识图谱本体模型电主轴Neo4j

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    高转速差航空摩擦离合器的接合特性与控制策略研究

    陈志施宗材朱楚张迎东...
    166-170,174页
    查看更多>>摘要：摩擦离合器是航空飞行器动力系统的关键部件,其接合过程中的动力学特性直接影响航空飞行器的灵活性、平稳性和安全性.在高转速差接合情况下,摩擦离合器接合过程转速变化大、接合冲击大、非线性因素复杂,如何实现摩擦离合器在高转速差接合状态下的平稳和快速接合一直是航空飞行器所需突破的难题.以某短距起落航空飞行器中传动系统中的干式摩擦离合器为研究对象,考虑摩擦系数的非线性特性、飞行器传动系统负载的非线性变化因素,根据动力学原理建立干式摩擦离合器的动力学模型,分析离合器接合过程中的主/从动盘转速、摩擦扭矩和冲击度.引入摩擦离合器的接合时间和冲击度作为接合特性的评价指标,提出分段式接合压力加载控制策略,对比分析线性接合压力控制策略,所提出的控制策略具有接合时间短、冲击小的特点.研究工作可为某短距起落航空飞行器的干式摩擦离合器接合控制提供参考,提高我国航空飞行器的机动性和可靠性.

    干式摩擦离合器高转速差接合特性控制策略

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    冷连轧轧制力深度神经网络模型泛化能力并行优化

    吴爽闫奕李爽李峰...
    171-174页
    查看更多>>摘要：为了更好调控冷连轧板厚参数,设计了一种冷连轧轧制力深度神经网络模型,增强了冷连轧模型的控制效果.选择2030冷连轧结构进行研究,对多输入多输出(MIMO)深度神经网络(DNN)进行预处理,针对多线程CPU与GPU实施了优化,对比了神经网络模型和冷连轧系统Siemens模型误差.研究结果表明:L-M算法表现出了更优的收敛稳定性、测试和验证性能、梯度下降趋势,并且收敛速度也更快.以随机方式选择200个数据并测定泛化性能测试得到,L-M算法获得了比SCG算法更大的相关系数.都是随着隐含层数的增加,获得了性能更优的神经网络模型,并且都会增加训练时间.从各项模型指标分析,L-M算法都比SCG算法的性能更优.构建神经网络轧制力模型总共包含二个隐含层、节点数介于17-30、通过L-M算法进行训练.采用神经网络轧制力模型得到的结果与实测值之间的误差比Siemens机理模型和测试值的误差更低.

    深度神经网络模型L-M算法SCG算法并行优化轧制力模型

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    基于机器视觉的斜齿轮参数检测

    张永炬张宸张莉郑宣...
    175-179,184页
    查看更多>>摘要：为了实现斜齿轮参数的非接触式快速检测,提出了一种斜齿轮参数视觉检测方法.对于斜齿圆柱齿轮该方法可以实现齿顶圆直径、齿根圆直径、分度圆直径、齿数、模数、螺旋角和旋向的检测.通过预处理对斜齿轮端面画面进行图像增强,使用阀值分割和边缘检测获取斜齿轮端面轮廓,基于最小二乘法拟合齿顶齿根圆对斜齿轮的主要特征参数进行检测,在齿轮侧面使用SVM对斜齿轮的旋向进行分类检测,并计算齿顶区域的倾斜角度换算得螺旋角.经实验,该方法对不同规格斜齿轮的参数检测均有效,具有良好的稳定性、精确性.

    机器视觉斜齿轮参数检测SVM

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    一种基于体素网格的三维点云均匀降采样方法

    肖正涛高健吴东庆张揽宇...
    180-184页
    查看更多>>摘要：降采样是三维点云预处理过程中的重要环节,体素网格法是一种被广泛使用的降采样方法.针对体素网格降采样方法存在着采样点分布不均匀的问题,提出了一种新的体素网格降采样方法.首先对点云建立轴向包围盒,然后以某一个等分距离对包围盒沿x,y,z轴三个方向的边进行等分,使得每一个体素近似为一个正方体,然后计算每一个体素内所有点的重心,并将其作为该体素的采样值.实验结果表明,当点云包围盒在x,y,z轴三个方向的边长相差非常悬殊时,该方法比传统的体素网格法获取的点云分布更均匀,而且该方法的计算效率比传统的体素网格法更高.

    体素网格降采样点云精简均匀采样包围盒

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    液力传动汽车动力系统共同工作特性建模分析

    程丽群左付山文爱民
    185-189,194页
    查看更多>>摘要：变矩器的闭锁工况是液力传动系统的共同工作的重要组成部分,直接影响传动效率.针对液力传动汽车传动系统共同工作特性和闭锁点进行分析.对发动机外特性进行分析,建立柴油机的数学模型,通过对实验数据的分析,获取数学模型的拟合曲线;对液力变矩器的变矩性能进行分析,并建立其数学模型;对动力传递系统的共同工作特性进行分析,运用最小二乘法建立共同工作的数学模型,包括输入和输出特性;根据传统闭锁理论,对闭锁式液力变矩器的闭锁点进行分析;根据数学模型,基于AOVAT搭建动力传递系统的分析模型,对工作特性进行分析;基于实车测试,对发动机和液力变矩器的共同工作特性及闭锁特性进行分析,并与机械传递系统进行对比.结果可知:动力系统的数学模型可由多项式拟合;在四档时即最高档时,在闭锁点后两种传动状态下牵引力变化值最小;通过液力变矩器的输出特性曲线,与闭锁机械工况的曲线交点,获得闭锁点的转速;研究系统为1336r/min,模型分析为1317r/min,实车测试为1302r/min;三者误差小于3％,表明分析方法和结果的准确性,为此类设计提供参考.

    汽车液力传动系统动力系统闭锁工况模型共同工作

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    MPCVD金刚石薄膜设备冷却水温控系统的设计

    岳云峰任天平朱振伟
    190-194页
    查看更多>>摘要：为了解决MPCVD设备运行时冷却水手动调节方式存在的弊端,实现冷却水温的自动调节,设计了一种冷却水温度控制系统.该系统以STM32单片机为控制器的核心,步进电机为执行机构,采用BP神经网络PID控制算法.对系统进行了仿真和试验验证,结果表明:该系统能够实现MPCVD设备生产制备金刚石薄膜过程中冷却水温度的自动控制,与传统的PID控制相比,系统采用BP神经网络PID控制算法时超调量更小,控制精度更高,均方根误差和平均绝对误差更小,具有更好的温度控制效果.

    MPCVD设备冷却水温度自动控制STM32控制器增量式PIDBP神经网络

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    流固耦合影响下双圆弧斜齿齿轮泵转子力学特性研究

    周群起董庆伟李阁强刘理想...
    195-199页
    查看更多>>摘要：针对理论计算难以获得精确的双圆弧斜齿齿轮泵转子疲劳破坏和塑性变形问题,利用ANSYS Workbench实时数据传递建立双圆弧斜齿齿轮泵单向流固耦合模型,得到流场压力特性和压力载荷作用下双圆弧斜齿齿轮泵力学性能.通过对比分析流固耦合前后不同负载下的力学特性变化,研究流固耦合作用对双圆弧斜齿齿轮泵转子的变形与应力分布的影响.研究结果表明,流固耦合作用对转子结构影响较大,最大变形量都发生在两转子近轮缘位置,且变形量相差0.016063mm;最大等效应力都发生在转子啮合位置,且等效应力相差187.72MPa.转子啮合处相比其他位置更易发生疲劳破坏,为双圆弧斜齿齿轮泵转子的稳定性和结构优化提供了参考依据.

    双圆弧斜齿齿轮泵流固耦合应力应变模态分析等效应力

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