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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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    面向螺旋锥齿轮的主动设计与加工方法研究

    李增彬郭明谦
    51-57页
    查看更多>>摘要：针对面铣螺旋锥齿轮的设计和制造,建立了基于自由曲面机床的加工方法的数学模型,在自由曲面机床上采用工件轴固定的方法完成螺旋锥齿轮铣削的主动设计和制造.以啮合性能参数为输入变量,建立了齿轮啮合的数学模型,并根据设计的接触属性对齿轮齿面进行了主动设计.除了传统方法控制的每个小齿轮侧面平均接触点的一阶和二阶参数外,该方法还可以同时保证小齿轮常用驱动侧面上的每个接触路径点,避免了工件轴运动精度差造成的误差和制造难度.最后,通过齿面接触分析(TCA)和滚动试验对该方法进行了有效验证.

    螺旋锥齿轮主动设计齿轮副接触属性

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    傅里叶变换法在电梯结构振动测试的应用

    张晓彦刘京明
    58-63,69页
    查看更多>>摘要：针对电梯结构的振动,对牵引比为1:1的电梯振动特性进行了实验测试,在此基础上采用傅里叶变换(STFT)方法对电梯振动特性的测试结果进行了功率谱密度(PSD)检验,提出了电梯结构横向纵向耦合振动检测方法,研究电梯部件振动的主频率分布及其影响因素.结果表明轿厢架横向和纵向振动均为低频振动,主要是由于车架与车架之间的弹性相互作用所致,轿厢架纵向振动形式和幅值与平台架基本一致,但横向振动的PSD在高频区域有明显的峰值,而提升绳的横向和纵向振动频率较高.本研究为电梯监控传感器的设计和相关数据处理提供了参考依据.

    电梯非线性振动傅里叶变换随机振动时频特性

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    盾构螺机后仓门液压系统仿真控制研究

    拜颖乾王斌文赵涛
    64-69页
    查看更多>>摘要：针对传统盾构螺旋输送机后仓门紧急关闭过程中液压系统流量大小不稳定及油缸和蓄能器关键参数设置不合理而易引起液压冲击,造成机械部件损伤等缺陷.提出一种带压力补偿的插装式比例流量阀控制系统流量大小.通过分析其结构组成及原理,建立了该阀AMEsim模型,并对模型仿真特性曲线进行了分析,得出其有较好的流量稳定性,控制精度高、动态响应性好,且利用仿真环境建立了螺机后仓门液压系统的AMEsim模型,分析了系统中蓄能器与液压缸的关键参数对后仓门紧急关闭的影响规律,结合该影响规律及比例流量阀的工作特性,为螺机后仓门液压系统的进一步升级改造提供理论依据.

    盾构螺旋输送机压力补偿插装式比例流量阀AMEsim蓄能器液压缸

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    镁合金汽车轮毂的表面防护层与性能研究

    夏志东杨建军向峻伯苟姝贞...
    70-73页
    查看更多>>摘要：为了解决镁合金轮毂耐蚀性较差、表面防护层不能满足实际应用需求的问题,分别在镁合金汽车轮毂表面制备了微弧氧化防护层、聚酯漆防护层和氟碳漆防护层,对比分析了三种防护层的显微形貌、耐腐蚀性能和弯曲性能.结果表明,微弧氧化防护层的厚度最小(10.79µm)、与基体的结合力最低(2.10N),而氟碳漆防护层的厚度最大(67.17µm)、与基体的结合力最高(33.95N),聚酯漆防护层和氟碳漆防护层的防护层厚度符合QCT 484-1999《汽车油漆涂层》标准中TQ2甲等要求.三种防护层的耐腐蚀性能都优于镁合金基体,且聚酯漆防护层和氟碳漆防护层具有明显较高的耐腐蚀性能.静态弯曲实验过程中,微弧氧化防护层和聚酯漆防护层的延展性优于氟碳漆防护层;动态弯曲实验过程中,微弧氧化防护层、聚酯漆防护层和氟碳漆防护层试样开始出现裂纹对应的弯曲次数分别为3659次、5077次和4280次.聚酯漆防护层与基体的结合力较大,且具有良好的耐腐蚀性能、静态/动态弯曲性能.

    镁合金表面防护层结合力耐腐蚀性能弯曲性能

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    基于意图识别算法的转矩控制策略研究

    姬鹏漆俊超徐硕硕
    74-76,84页
    查看更多>>摘要：通过Adaboost算法进行了驾驶员意图识别的转向力矩分配,并搭建Simulink仿真模型,在Carsim协同Simulink仿真的前提下,进行了蛇形实验、最小转弯半径实验以及双移线实验等典型工况实验.实验结果表明在用Adaboost算法进行驾驶员意图识别的基础上,进行转向力矩分配具有很高的准确性,并且实验工况条件设置一样的情况下,识别驾驶意图的转矩分配策略能够给驾驶员更加舒适的转向性能,且车辆在低速掉头行驶时的通过性和高速避障的稳定性都比传统力矩分配的控制效果好.

    分布式电动汽车驾驶意图识别Adaboost算法转向力矩分配

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    基础激励下裂纹梁结构疲劳寿命预测模型

    龙慧黄长征刘义伦李松柏...
    77-84页
    查看更多>>摘要：为了发展基于模型的裂纹梁结构疲劳寿命预测方法,提出了一种新的三维裂纹梁单元刚度矩阵.基于该刚度矩阵,建立基础激励下裂纹梁结构的三维有限元模型.推导三维裂纹梁单元的应力强度因子,建立三维裂纹梁单元的疲劳裂纹扩展模型.采用振动响应与裂纹扩展增量交互计算方法,计算循环载荷作用下裂纹梁结构的疲劳寿命.研究结果表明:裂纹梁结构寿命预测模型较好地体现了疲劳裂纹扩展寿命与基础激励参数、结构参数和裂纹参数之间的内在关系,反映了基础激励对裂纹梁结构疲劳寿命的影响.最后通过实验对模型进行了验证.

    基础激励裂纹梁结构有限单元法疲劳寿命动力学模型裂纹扩展

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    车削加工随机切削力建模与预测研究

    刘涛张亚利
    85-91页
    查看更多>>摘要：针对车削材料的非均匀性和多模态加工系统等实际加工条件,提出了一种预测随机切削力的模型.将确定性模型中的常数切削系数转化为平稳的高斯过程,采用随机模型对刀具振动和未切削切屑厚度进行了建模.通过实验估计了随机切削系数,并在任意时间尺度下利用随机微分方程进行有效模拟.结合随机模型与多模态动力学方程,对随机切削力进行了数值预测.为此建立了三模态加工系统,并对不同金属合金的工件进行了测试.结果表明估计的随机切削系数对切削参数不敏感,预测结果与实验结果在时域和统计域上具有较好的吻合性.在切削力无法在线测量的情况下,该模型可为刀具状态监测提供参考.

    随机切削力平稳高斯过程切削系数车削加工

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    GADF和改进CNN的齿轮箱复杂环境下故障诊断

    刘成义董绍江唐倩邓文亮...
    92-96,103页
    查看更多>>摘要：针对齿轮箱同时处于变负载和含有噪声的复杂环境下的故障诊断难题,提出一种基于格拉姆角差场(Gram Angle Difference Field,简称GADF)和改进的具有多注意力机制的卷积神经网络(Multiple Attention Mechanism Convolutional Neural Network,简称MACNN)的齿轮箱故障诊断方法.首先将采集得到齿轮箱的一维振动信号的故障数据集进行预处理;然后通过格拉姆角差场将一维数据集转为二维图像数据;其次,将二维数据集数输入到改进的带有多注意力机制的卷积神经网络模型中进行训练;最后采用Softmax对齿轮箱故障数据集进行分类.通过试验验证,这里所提的方法在两个负载数据集上都可以达到99.80%以上,改进之后的模型训练效率更高、耗时更短,同时这里所提方法也优于一些已经发表的齿轮箱故障诊断的方法,此外本方法对齿轮箱在同时处于变负载和噪声的复杂环境中,依然有着较强的故障诊断能力.

    齿轮箱故障诊断格拉姆角差场注意力机制卷积神经网络

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    采煤机永磁半直驱截割传动系统动态特性研究

    姜耸李威王禹桥杨雪锋...
    97-103页
    查看更多>>摘要：考虑永磁电机电磁效应和传动系统的弯扭振动特性,建立考虑磨损、齿轮时变啮合刚度、轴承支撑刚度和永磁电机矢量控制的齿轮传动系统齿轮-轴承耦合动力学模型.通过计算永磁同步电机的电磁刚度,求得了系统的固有频率、模态振型及一阶模态能量分布.仿真分析了受磨损、冲击载荷激励、电压突变激励时系统的动态特性.结果表明,电磁效应减小了机械系统第一阶固有频率,一阶扭转能量主要集中在电机及截割滚筒处.考虑磨损后,系统中产生了更大的啮合力波动,改变了机械传动系统的动态响应;而冲击与电压突变引发该系统产生由一阶模态主导的瞬时自由振动,电机转子反向扭振,将在电机轴上节点附近产生较大的扭转切应力.

    永磁同步电机采煤机磨损非稳态工况扭振

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    油压锥阀与水压锥阀空化特性的对比分析

    袁聪宋锦春
    104-107页
    查看更多>>摘要：油压锥阀与水压锥阀在空化特性方面有较大差异,其流场机制尚未明确.为此,利用VOF空化两相流数值模拟算法在OpenFOAM开源平台上开展流场模拟,研究水压锥阀与油压锥阀空化特性.结果表明,水压锥阀及油压锥阀的空化分布较为一致,集中在自由剪切层、壁面剪切层及阀芯后沿等位置,同时各区域的空化诱发机制相同.油压锥阀的近壁面漩涡空化呈现径向链状特征,而水压锥阀则为分散性的片状结构,不同的空化形态主要源于转捩过程的差异.另外,在高强度空化流动条件下,直角型油压锥阀的整体空化强度相对水压锥阀较大,而倒角型锥阀则相反.水压锥阀比油压锥阀更容易发生空化初生.研究分析了水压锥阀与油压锥阀的空化特性差异及相关机制,可为不同介质的液压阀设计提供理论参考.

    油压锥阀水压锥阀漩涡空化空化射流

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