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期刊信息/Journal information
中国机械工程
中国机械工程学会
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中国机械工程学会

周佑启

半月刊

1004-132X

paper@cmemo.org.cn

027-88011893

430068

湖北省武汉市湖北工业大学772信箱

中国机械工程/Journal China Mechanical EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国机械工程学会会刊。反映中国机械工程领域重大学术进展，报道中国机械工程学会系统的最新学术信息，围绕机械企业科技进步传播重大科技成果，就机械工程界的热点开展讨论，不断跟踪世界机械工程最新动向，注重完善机械科技人员的知识结构，以探询学科发展趋势，促进学术成果交流，提高科技人员素质、推动企业科技进步为宗旨，以深内涵、广视野、强应变、高品味、厚基础为办刊特色。
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    大功率风机主轴滑动轴承研究现状及发展趋势

    朱才朝张荣华宋朝省谭建军...
    1711-1721页
    查看更多>>摘要：风电机组大型化步伐加快,核心零部件的可靠性对风机运行的影响越来越大.滑动轴承具有高承载、长寿命、易维护、可扩展、小体积等优点,对风机主轴承关键零部件的国产安全可靠替代水平提高具有显著作用和很大潜力.分析了大功率风机主轴滚动轴承存在的问题与主轴应用滑动轴承的优势,并详细论述了风机主轴滑动轴承设计、材料、润滑、试验验证等多方面的技术方法和应用现状,总结了大功率风机主轴滑动轴承存在的问题及未来的发展趋势,为大功率风电主轴承数字化设计与产业发展提供参考.

    滑动轴承构型设计润滑理论材料改性轴承试验风机主轴

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    摆轮活齿传动系统的几何参数约束研究

    卫锐金贺荣杨泽宇陈涛...
    1722-1731,1739页
    查看更多>>摘要：针对传统摆动活齿传动存在的尺寸链长、关键构件结构薄弱等问题,提出了一种摆轮活齿传动构型及其齿形设计方法和参数选取策略.将摆轮活齿传动机构进行等效化处理,采用拓扑分析构建等效连杆矢量传递模型,基于共轭啮合原理推导出激波器和中心轮共轭齿廓矢量方程,以避免运动干涉、齿廓顶切为约束条件,将传动压力角作为评判依据,制定摆幅系数及激波器基圆半径参数选取策略,并依据优选参数和两组对比参数分别进行齿形设计与性能分析.研究结果表明:设计的摆轮活齿齿形连续、运转无卡顿;相比于两组对比参数,采用优选参数的摆轮活齿在相同负载工况下激波器-活齿啮合力峰值分别降低37.09％和28.28％,验证了设计策略的有效性.研究成果可为摆轮活齿齿形设计及参数选取提供理论参考.

    摆轮活齿等效机构齿廓方程传力性能参数约束

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    矿用钢丝绳捻向攀爬轮式巡检机器人设计

    唐超权佟秉航唐玮张岗...
    1732-1739页
    查看更多>>摘要：针对矿用钢丝绳无人巡检需求,设计研制了一种沿钢丝绳捻向攀爬的巡检机器人.该机器人所需的驱动力约为传统沿轴向攀爬机器人的0.915倍,携带负载3 kg时,其越障高度比轴向攀爬机器人的越障高度大0.6 mm,障碍物高度为3 mm时,它携带的最大负载比轴向攀爬机器人大0.4 kg.模拟深井环境开展了钢丝绳振动工况下的巡检机器人攀爬实验.研究结果表明:在钢丝绳静止状态下,攀爬机器人展现出稳定的攀爬性能,最大攀爬速度达到8.25 m/min,可连续攀爬500 m;在低频大幅振动工况下,机器人攀爬速度高于静止时的速度;在高频小幅振动工况下,钢丝绳振动会导致攀爬速度小幅度波动.

    攀爬机器人捻向攀爬钢丝绳巡检

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    复合润滑结构改善滑动导轨表面爬行现象研究

    樊玉杰陈俣哲郝梦杰王苏扬...
    1740-1746,1761页
    查看更多>>摘要：滑动导轨在低速重载时产生爬行现象,严重影响机床的加工精度.为了改善滑动导轨的爬行现象,对滑动导轨表面复合润滑结构的设计和摩擦力分阶段表征进行了研究.在激光烧蚀微织构的基础上,采用高温高压镶嵌法制备了复合润滑微织构,基于摩擦试验,提出了摩擦力分阶段表征方法,探索了不同复合润滑结构对各阶段摩擦力特征参数的影响规律,建立了复合润滑结构改善爬行现象的理论模型,找到抑制爬行现象性能最优的复合润滑结构.研究结果表明:表面微织构仅影响摩擦力的严重黏滑和爬升阶段,而复合润滑结构对整个启动阶段都有显著影响.填充二硫化钼(MoS2)的正弦沟槽与六边形凹坑组合的多级复合润滑结构(SF-3)改善表面接触状态和抑制爬行现象的效果最好.与光滑表面(SS)试样相比,SF-3试样爬行时间缩短了 72％,第Ⅰ阶段失稳力减小了 69.83％,第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段的摩擦突跃力分别减小了 75.91％和80.17％.

    滑动导轨爬行现象复合润滑结构摩擦力

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    负载口独立双阀芯电液阀的结构优化

    陈俊翔齐钒羽姜宏达孔祥东...
    1747-1761页
    查看更多>>摘要：为研究负载口独立电液阀系统结构参数对主阀微动特性的影响,基于功率键合图理论,建立了电液阀系统状态空间方程,采用一阶灵敏度方法,分析了系统参数对主阀微动特性的影响规律;反馈控制系统的先导结构参数对主阀运动特性至关重要,以系统不产生自激振荡与最佳阻尼比为约束条件,对先导级死区宽度、阀口形式、进回油阀口匹配系数进行研究,实现了先导级-主级最佳匹配.研究结果表明,对主阀微动特性影响较大的因素依次为主阀芯所受摩擦力、非弹簧控制腔液容、导阀入口到主阀控制腔管路液容(非弹簧侧)、主阀弹簧预紧力,对上述影响参数进行优化的同时,当导阀死区宽度δ≤0.25 mm,阀口形式为U形阀口,进回油阀口匹配系数η=0.53时,系统综合性能可得到有效提高.

    电液阀功率键合图一阶灵敏度自激振荡结构优化

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    粗粒度金刚石砂轮的放电赋能磨削修整试验研究

    戴隆州毛聪张明军陈根余...
    1762-1773页
    查看更多>>摘要：针对粗粒度金刚石砂轮磨粒出刃形貌难以控制的问题,提出了放电赋能磨削修整技术,旨在实现出刃磨粒的等齐性.系统研究了该复合修整技术的材料去除机理,建立脉冲放电传热数值模型,以金刚石热软化深度作为磨削深度,最大限度发挥放电赋能磨削的修整优势.探究了机床运动参数(待修砂轮转速、刀具轮转速、进给速度、磨削深度)对砂轮修整精度和刀具轮损耗深度的影响规律,并优化了工艺参数以实现粗粒度砂轮的高效高精修整.磨粒粒度为180目的金刚石砂轮修整后轮廓误差PV值为11.97μm.修整砂轮表面形貌检测结果表明,放电赋能磨削修整可将磨粒部分去除,使得砂轮表面磨粒具有较好的等齐性.磨削的碳化硅陶瓷工件表面粗糙度达412 nm,表明了修整砂轮具有优异的磨削性能.

    放电赋能磨削金刚石砂轮砂轮修整轮廓精度

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    织构化盘式摩擦副性能及优化设计研究

    徐平罗晶于英华沈佳兴...
    1774-1782页
    查看更多>>摘要：为探索提高盘式摩擦副抗摩擦磨损性能的有效途径,以斜盘柱塞泵配流副为研究对象,综合运用仿真分析及试验研究方法对比分析了面积织构率和截深形状相同条件下,椭圆开口和圆形开口离散凹坑微织构及沟槽形微织构配流副的摩擦因数随织构形貌、转速和压力的变化规律.研究结果表明:摩擦因数随转速的增大而显著降低,随压力的增大而降低,椭圆开口离散凹坑微织构为三种微织构中提高配流副性能最优者.对椭圆开口离散凹坑微织构进行多目标参数优化,得出的最优参数为:椭圆开口长轴半径为452μm、短半轴为187 μm、径向中心距为0.7 mm.试验结果表明,优化后的织构在不同工况下较优化前摩擦因数和磨损量均有不同程度的降低.

    盘式摩擦副微织构摩擦磨损参数优化转速应力

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    气动人工肌肉驱动的可变瞬心外骨骼设计与研究

    黎朝阳罗天洪马翔宇方尚晨...
    1783-1792页
    查看更多>>摘要：针对现有下肢外骨骼结构与躯体匹配度较低的问题,通过在现有反四边形关节的基础上引入额外的自由度,提出了一种气动人工肌肉驱动的新型可变瞬心人工膝关节.结合可变瞬心外骨骼的运动学分析对其瞬心轨迹方程进行了求解,并采用粒子群算法对膝关节结构进行了优化设计;采用模糊PID控制器对其运动进行了仿真与分析,并进行了实验研究.研究结果表明:提出的新型可变瞬心人工膝关节的瞬心轨迹与人体关节理想瞬心轨迹具有更好的匹配度,为具有人机相容性结构的优化设计提供参考与经验支持.

    气动人工肌肉可变瞬心外骨骼结构运动学分析优化设计

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    采用空间和通道激励注意力机制优化ResNet-50的CFRP/TC4叠层材料钻削刀具磨损状态监测

    聂鹏杨程越彭新月于家鹤...
    1793-1801页
    查看更多>>摘要：针对碳纤维增强复合材料(CFRP)与钛合金组成的叠层材料在制备装配孔时存在刀具磨损严重的问题,提出了一种空间和通道激励注意力机制(scSE)优化深度残差神经网络(ResNet-50)的刀具磨损监测方法.开展钻削实验,采集钻削过程中的力和温度信号,信号经连续小波变换转换为小波尺度谱.搭建ResNet-50网络结构,从空间和通道双维度对卷积提取的特征图进行权重标定.研究结果表明,scSE可以从空间和通道两个维度做到增强有用特征,抑制无用特征,经scSE优化的网络结构识别准确度达到96.15％.

    刀具磨损连续小波变换空间和通道激励注意力机制深度残差神经网络

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    融合发明问题解决理论与可拓学的多冲突网简化与求解策略

    许辰辉张建辉郭向东丁照琪...
    1802-1814页
    查看更多>>摘要：针对因产品系统功能复杂程度高而导致的多冲突网络求解过程繁琐的问题,研究了多冲突网的简化与求解策略.首先,通过可拓基元模型对冲突进行描述,结合基于功能模型的因果分析法构建多冲突网络,从冲突在网络中的拓扑特性和客户需求程度两个方面应用优劣解距离法(TOPSIS)构建综合评价体系,挖掘网络中的关键冲突.然后,提出了关键子冲突网络的拆解方法,将与关键冲突相关的冲突提取出来形成子冲突网.最后,提出了多冲突网简化规则,通过可拓变换对冲突间相关关系进行解除,将简化后的子冲突网进行整合,运用TRIZ工具对关键冲突进行求解,从而提出了多冲突网简化与求解策略.以爬楼轮椅为实例进行分析,验证了该策略的可行性和有效性.

    多冲突网发明问题解决理论可拓变换爬楼轮椅

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