机械传动最新期刊目录
直齿锥齿轮齿面建模及强度对比研究————作者：苏进展;曹新龙;刘镔;孙霖霖;郭芳;
摘要：【目的】为验证8字啮合锥齿轮在加工及啮合性能上的优势，将其与球面渐开线锥齿轮进行了对比研究。【方法】首先，借助空间渐开线展成理论和坐标变换，建立球面渐开线锥齿轮的齿面方程，通过平面冠状产形轮展成8字啮合锥齿轮齿面模型；其次，根据过渡曲面与工作齿面、齿根面的连续相切条件，采用Hermite插值法构建齿根过渡曲面模型；最后，借助齿面Ease-off法、齿面接触分析和有限元方法，分析了两种锥齿轮的齿面偏...
变构型摆臂履带式机器人优化设计及越障性能研究————作者：田海波;苏鑫;姬康敏;
摘要：【目的】为解决现有机器人在非结构化环境中越障能力差的问题，将平行双曲柄机构原理应用于履带式机器人构型设计，设计了一种变尺寸摆臂履带式机器人。该机器人可改变自身构型以提升在非结构化环境的越障能力。【方法】首先，根据机器人构型特点分析了其越障机理，对越障过程中的关键状态进行了运动学和动力学分析；其次，建立机器人最优越障性能与结构参数的多目标优化模型，利用改进的NSGA-Ⅱ算法求解，得到具备最佳越障性能...
变胞式并联分拣机器人机构的设计与尺度分析————作者：陈辉庆;张佳强;王一雄;
摘要：【目的】为了满足多种分拣工作任务的需求，设计了一种机器人机构，以提高机构工作的灵活性。【方法】首先，基于不同轨迹的分拣工作任务，设计了一种含有3个构态的变胞式分拣机器人机构；然后，进行了全面的运动学分析，确定了各个构态的工作空间，并建立了工作空间约束条件的量化评价指标；进一步，提出了一种创新的尺度优化分析方法，分别设置各构态的优化变量，同时考虑了机构的尺度参数与工作空间约束条件，在优化过程中首先对...
线接触弧齿锥齿轮传动的温度场与热变形研究————作者：孔瑞杰;孙月海;王明阳;
摘要：【目的】针对线接触弧齿锥齿轮传动中轮齿温度变化导致的啮合传动问题，为揭示线接触弧齿锥齿轮啮合传动中的稳态本体温度分布及热变形规律，开展了考虑轮齿摩擦生热和对流换热的轮齿有限元仿真研究。【方法】首先，依据线接触弧齿锥齿轮加工齿面模型建立了齿轮副的三维模型；其次，基于该三维模型，结合摩擦学和传热学理论，给出轮齿各表面的热边界条件，求解了线接触弧齿锥齿轮传动中的热载荷；再次，建立单个轮齿稳态本体温度场有...
基于人工势场的柔性膝关节自适应运动方法研究————作者：罗天洪;黎朝阳;马翔宇;付强;方尚晨;
摘要：【目的】考虑柔性膝关节运动轨迹跟踪误差及柔顺性对关节运动的影响，提出了一种基于人工势场（Artificial Potential Field, APF）的自适应阻抗控制方法去改善柔性膝关节的运动轨迹和柔顺性。【方法】该方法以气动人工肌肉为动力源，通过建立人机交互力矩与膝关节运动角速度之间的动力学模型，可实时调整阻抗控制参数的大小，从而实现外骨骼膝关节与人体腿部运动的跟随；采用APF理念对控制参数进...
基于非线性弹簧的变桨轴承性能分析方法研究————作者：申会鹏;李行雨;张天宇;邱俊;范家爽;
摘要：【目的】工程应用中，变桨轴承包含数百对滚动体和滚道的非线性接触，受力状况复杂，完整实体模型分析困难。为了更精确地描述变桨轴承运动、受力特点及滚动体载荷应力分布规律，对滚动体和滚道之间的等效方式进行了研究。【方法】以5 MW级风力发电机组三排圆柱滚子轴承为研究对象，首先，建立考虑螺栓连接的叶根-轴承-轮毂整体物理计算模型，采用赫兹接触理论计算非线性弹簧单元刚度进而模拟滚动体变形情况，建立滚动体-滚道...
谐波齿轮柔轮齿圈结构参数对最高负载应力影响研究————作者：刘士攀;陈晓霞;邢静忠;
摘要：【目的】为揭示负载状态下齿圈结构参数对最高负载应力的影响规律，为齿圈强度设计提供理论指导，提出了柔轮齿圈负载应力计算方法。【方法】依据负载工况下柔轮长轴啮合区齿体受载情况，将齿体等效为考虑齿根倒圆的变截面梁模型，研究了不同负载转矩下齿间最大啮合力在齿槽处产生的附加弯曲应力与最高装配应力叠加得到的齿圈最高负载应力表达，分析了齿圈壁厚、齿根倒圆半径和槽宽比等参数对最高负载应力的影响；建立有限元模型，对...
基于机构转化的平面机构速度分析————作者：李秀明;王长路;董志峰;
摘要：【目的】在已知机构尺寸和原动件运动规律的情况下，机构运动分析旨在确定机构中其他构件的运动特性，解决平面机构中同一构件上两点和两构件重合点间的速度分析这两类问题；但两构件重合点间的速度分析比较难于理解。【方法】利用平面机构的组成原理，把平面机构拆分成原动件和基本杆组，对基本杆组中做平面运动的构件施加反向运动，形成机构转化。采用机构转化速度分析法对Ⅱ级基本杆组的5种类型给出了相应的速度分析，该方法对上...
面向人机共享控制的机械臂动态连续仿真研究————作者：姚震球;周兴奇;郭浩;冯传濮;
摘要：【目的】人机共享控制作为一种将操作者的判断决策与机械臂精细控制相结合的控制方式，被广泛应用在机器人的远程控制中。当机械臂控制权重发生切换时，受机械臂构成、信号时延等原因的影响，关节角度发生突变，影响控制系统的动态连续。【方法】为解决该问题，提出可行的共享控制策略决定控制权重，采用基于3次Bezier曲线插值的局部拟合算法实现机械臂轨迹优化，并针对该算法优化后轨迹对机械臂控制系统的连续性进行了仿真和...
考虑柔性轴承径向变形的谐波齿轮负载变形研究————作者：高政鑫;邢静忠;陈晓霞;
摘要：【目的】为了为谐波齿轮的齿廓设计提供侧隙设置依据，建立柔轮负载变形计算方法。【方法】基于赫兹接触理论，获得柔性轴承的径向刚度理论公式；考虑柔性轴承径向变形及其引起的周向位移和齿圈周向伸长，推导出啮合力作用下柔轮齿圈的负载变形公式；用实体单元建立包含柔性轴承的柔轮装配模型，仿真分析啮合力引起的轴向不同截面内的齿圈变形，以验证理论公式。【结果】研究发现，理论公式反映了轴承支承截面内的齿圈变形，但前后截...
基于弹性补偿的抽油机齿轮齿廓修形————作者：霍忠堂;穆塔里夫·阿赫迈德;狄凡凯;周华锋;王禹辉;
摘要：【目的】针对抽油机齿轮齿条机构因啮入冲击导致的轮齿点蚀现象，探讨了齿廓修形对于减轻齿轮齿条啮入冲击的可行性。【方法】首先，基于石川法计算了啮合过程中轮齿的弹性变形量；其次，采用齿廓修形补偿轮齿弹性变形量的方法，得到了4种修形方案；最后，通过有限元仿真和试验对比，分析验证了各个修形方案的效果。【结果】结果表明，齿廓修形在一定范围内可以有效提高齿轮的疲劳寿命，减轻接触应力的波动程度。最佳修形量为理论修...
时滞反馈控制下超磁致伸缩致动器非线性动力学特性研究————作者：许辰雨;李洪珠;周亚夫;
摘要：【目的】为有效控制超磁致伸缩致动器（Giant Magnetostrictive Actuator, GMA）的非线性特性，设计了一种线性和非线性时滞反馈控制器，联合抑制GMA系统主共振分岔和混沌运动。【方法】基于多尺度法求解系统的解析解和主共振响应方程，通过数值模拟研究未受控系统关键结构参数和控制系统各时滞反馈参数对主共振、混沌运动的特性规律。【结果】研究结果表明，未受控系统存在分岔和多值解现象...
基于传递矩阵法的永磁涡流联轴器不平衡响应分析————作者：王坚;徐成熙;
摘要：【目的】针对永磁涡流联轴器的不平衡振动特性进行分析研究，提出一种基于Riccati传递矩阵法的永磁涡流联轴器动力学集总分析模型。【方法】对预设多个不平衡量的联轴器转子进行计算分析，探究其在不同的不平衡量分布下表现出的振动特性；利用三维有限元分析方法对永磁涡流联轴器在预设不平衡量下的振动特征进行仿真分析，并与传递矩阵法的计算结果进行了对比。【结果】结果表明，在转速范围内，相较于不平衡量作用于观测点异...
成形法加工弧齿锥齿轮齿面残余应力仿真分析————作者：代鹏举;张丰收;孟庆辉;
摘要：【目的】为探究弧齿锥齿轮成形法切削加工中切削速度、切削深度、进给量对齿面残余应力的影响规律，优化加工参数，根据成形法加工特点建立三维斜角切削仿真模型。【方法】采用单因素法和响应曲面法进行仿真，对各切削用量对齿面残余应力的影响进行分析，建立曲面响应预测模型求解最优切削参数组合，并进行试验验证。【结果】结果表明，轮齿已加工表面呈现为拉应力，沿层深迅速转变为压应力，然后逐渐减小为0；切削速度增大，加工表...
20Cr2Ni4齿轮钢初始形貌对激光冲击与喷丸的残余应力影响分析————作者：何国旗;谢远昊;何瑛;邹思敏;吴旭;彭凌杰;罗嘉强;
摘要：【目的】为了研究初始形貌对激光冲击和喷丸强化下靶材深度方向上残余压应力的影响。【方法】利用有限元软件建立20Cr2Ni4齿轮钢复合强化有限元模型，并在不同初始形貌状态前提下对该模型表面分别进行了激光冲击、喷丸及复合强化的仿真分析。【结果】结果表明，随着初始表面粗糙度的增加，喷丸强化下靶材深度方向上的峰值残余压应力和层深均有所降低；相较于喷丸，激光冲击强化...
基于FRFT滤波提取变速行星轮系太阳轮故障阶次————作者：樊红卫;黄杰翔;任众孚;胥皓文;
摘要：【目的】为了更好地提取噪声环境下变速行星轮系的微弱故障特征，提出一种基于转速信号确定的分数阶傅里叶变换（Fractional Fourier Transform, FRFT）最佳阶次，并通过带通滤波获取变速工况下齿轮故障阶次的方法。【方法】首先，根据行星轮系输入轴转速信号和系统齿轮参数计算齿轮啮合频率；其次，采用最小二乘拟合方法确定啮合频率的FRFT最佳阶次；在此基础上，进行以该阶分数域峰值为中心...
基于拟静力学的轴承内圈滚道工作应力场研究————作者：郭浩宇;王德祥;郭峰;栗心明;
摘要：【目的】轴承滚道工作应力场研究是进行滚动轴承疲劳寿命分析的重要基础。【方法】以7008C轴承内圈为对象，通过分析滚动体与滚道之间的接触与变形，建立并求解轴承拟静力学方程组，得到了滚动体与内圈滚道之间的接触应力分布；在此基础上，利用有限元软件Ansys Workbench建立轴承内圈滚道工作应力场有限元模型，分析了工况条件对最大切应力分布的影响。【结果】研究表明，方位角为0°处的1号滚动体受载最大；...
高精密齿轮成形磨削电镀CBN砂轮修整技术研究————作者：雷来贵;吴佳璐;肖双勇;庞奥双;赵炯;张跃亭;曹剑锋;曹阳;王永峰;
摘要：【目的】电镀立方氮化硼（Cubic Boron Nitride, CBN）砂轮作为齿轮磨削加工的热点工具，存在修整精度低、批量修整稳定性差等缺点。为提高齿面磨削精度，实现电镀砂轮1～2级齿轮齿面磨削加工水平，通过分析电镀CBN砂轮齿廓、加工偏差、检测原理，提出了“双刀具圆弧+变齿厚”复合补偿修整策略。【方法】首先，分析了电镀砂轮的齿廓特征及加工偏差，确定了对应的修整方案；其次，依据修整方案修正补偿...
基于优化VMD-NLM与1DDRSN的齿轮箱故障诊断方法————作者：万志国;赵伟;王治国;窦益华;
摘要：【目的】针对在噪声干扰情况下齿轮箱故障诊断准确率不佳的问题，基于优化变分模态分解（Variational Mode Decomposition, VMD）和非局部均值滤波（Non-Local Means, NLM）的去噪方法，与一维深度残差收缩网络（1Dimensional Deep Residual Shrinkage Network, 1DDRSN）相结合，构建了一种全新的齿轮箱故障诊断方法。...
对偶四元数运动多项式分解和POC集结合的机构综合及汽车多功能门锁————作者：秦鹏程;杭鲁滨;刘哲;陈勇;黄晓波;谢宇航;张梓扬;
摘要：【目的】针对汽车侧门锁狭小空间内电动吸合、辅助开启和除冰多功能需求，提出对偶四元数运动多项式分解和POC集结合的机构综合方法。【方法】基于对偶四元数，以Bennett机构和RPRP机构为子机构，构造5R2P空间机构运动多项式；通过多项式因式分解生成RRPRPRR构型，进一步依据串接R、P副轴线平行的POC集输入输出方程等效性，以RRPRPRR重构出RRPRRPR构型。【结果】该变自由度多模式RRP...
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