机械杂志 部级期刊

机械 2008年第07期杂志 文档列表

机械杂志综述

机电一体化技术的现状及发展趋势1-4

摘要：机电一体化技术是由微电子技术、计算机技术、信息技术、机械技术及其它技术相融合构成的一门独立的交叉学科。机电一体化结合光学、通信技术、微细加工技术形成光机电一体化和微机电一体化的新分支。机电一体化产品迅猛发展,几乎遍及所有制造业领域。机电一体化技术在数控技术、工业机器人、计算机集成制造系统方面都取得了一定的成果。随着科学技术的发展,国内外机电一体化将朝着绿色化、智能化、网络化、微型化、模块化方向发展,各种技术相互融合的趋势也将越来越明显。以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势,机电一体化技术的发展前景也将越来越广阔。

机械杂志设计与研究

球齿轮磨齿机床布局方案设计5-7

摘要：渐开线球齿轮是一种能够实现空间姿态全方位调整的新型机构,在机械传动等领域具有广阔的应用前景。在分析球齿轮成形磨削工作原理的基础上,研究了磨齿机床对运动自由度的要求,设计了功能方案和多种机床布局,经过分析、比较后确定采用“卧式双轴工作台式”结构布局,具有工艺性好、床身刚度高、受热变形小、抗振性好等优点;在此基础上,对该方案进行了虚拟样机建模分析和加工原理运动仿真,结果表明这种布局能够实现球齿轮磨削加工的预定要求,为下一步研制实用的专用磨齿机床提供指导。

ETMD系统减振参数研究8-11

摘要：扩展的调谐质量阻尼器（ETMD）是一种新型的振动控制方法,其参数的取值影响减振控制效果。引入减振效果衡量系数R,在区间（0,1）之内R的取值越大表明ETMD的减振效果越明显,如果R取负值则表明ETMD系统不仅没有减振效果、反而增大了结构的反应。据此分析得出影响ETMD减振系统振动控制效果的3个参数,得到各参数与减振效果衡量系数的曲线图,研究了各参数的相互联系对减振效果的影响。建立海洋平台的有限元模型,选择合适ETMD的系统参数,在地震载荷作用下进行振动控制效果仿真,获取有ETMD减振系统和无ETMD减振系统情况下,海洋平台有限元模型节点的位移时程曲线。有限元分析表明,ETMD减振系统能够有效控制海洋平台在地震载荷作用下的振动。

基于组态王的滑动轴承周向油膜压力分布实验曲线的研究12-14

摘要：该系统在工业自动化通用组态软件“组态王6.5”的环境下,实现了对“ZHS20滑动轴承实验台”数据检测系统所采集数据的处理,并实现了对该实验台主轴电机的转速控制和液压系统加载压力的控制。绘图系统运用组态王超级X-Y控件,根据实验数据绘图,得到了滑动轴承的周向油膜压力分布实验曲线图及其它几个所需的实验曲线图。对整个系统的工作原理进行分析,具体给出了该系统控制界面的设计方案和开发过程、组态王I/O变量的定义过程、该系统中各种组态王命令语言的源代码及其开发特点和分析思路。该系统已经在西南交通大学开发的“ZHS20滑动轴承实验台”上得到应用,实践证明系统运行可靠。

船舶三维生产设计现状及二次开发技术的应用15-17

摘要：国际造船行业竞争日趋激烈,三维生产设计系统能够大大压缩船舶生产周期,降低生产成本,提高船舶企业利润。通过对国内外先进CAD/CAM系统进行必要的二次开发,可以充分、有效地发挥先进CAD/CAM系统的功能,从而提高企业整船技术和生产设计能力,获得较高收益。首先介绍船舶三维生产设计的国内外现状,通过武昌造船厂的应用案例介绍了国内企业使用船舶三维生产设计的现状及存在的情况,并提出了国内企业对船舶三维生产设计系统进行二次开发的必要性,最后介绍了三维船舶生产软件二次开发内容与方法。

曲柄滑块机构中滑块最大速度的位置探讨18-19

摘要：根据滑块工作行程的最大速度与平均速度的比值要求设计曲柄滑块机构,首要问题是确定滑块工作行程的最大速度位置。对不同类型的曲柄滑块机构中滑块最大速度的位置问题进行探讨得出结论：偏置的曲柄滑块机构,滑块最大速度出现在曲柄与连杆相互垂直处;对心的曲柄滑块机构,滑块最大速度一般不出现在曲柄与连杆相互垂直处,随着杆长比的增大,滑块在最大速度处曲柄与连杆越接近90°。利用Excel软件对一实例求出其滑块最大速度时的位置。

高速精密压力机动刚度的试验性研究20-22

摘要：采用模型化试验来测定几种典型的压力机机身的阻尼比和固有频率。试验表明动刚度与阻尼、固有频率及负载频率等变量存在内在关系,因此合理设计压力机自身结构可以改善其动刚度,并节约附加减振器的成本。在高速条件下,有时动刚度与静刚度是矛盾的,过大的结构静刚度反而会削弱其动刚度。材料的内阻尼只吸收和消耗少部分的总能,阻尼主要发生在固定或摩擦的连接部位。柔性焊缝、内腔填充物以及适度的工作应力均可有效提高机身阻尼。而一些焊接结构可以增大机身的固有频率,并缩小其振幅。在足够的强度和静刚度的前提下,设计人员应适当增加结构的柔度和内摩擦,借以改变机身的阻尼和固有频率,并提高高速精密压力机动刚度。

平面转弯可伸缩皮带输送机驱动布置合理选择23-24

摘要：介绍了平面转弯皮带输送机在大功率、长运距、可伸缩皮带输送机上的应用。通过选择两种不同的驱动方式,即机头集中驱动和线摩擦多点驱动,进行理论分析,总结出各自的优点和缺点,并根据现场实际使用效果,得出重要结论：即针对该类需采用平面转弯机身的皮带输送机最好采用机头集中驱动的方式,对转弯处的张力和转弯半径相当有利。

机械杂志计算机应用技术

面向数控的人机智能CAPP系统研究25-28

摘要：数控加工技术在人机智能研究中具有显著作用。根据人机一体化的基本思想,提出了人机智能数控CAPP系统。着重阐述了人机智能数控CAPP系统中的数控加工工艺设计模块、人机智能化决策模块和数控加工方法模块等组成部分。通过人机决策任务分配,将适合于计算机的决策任务交给计算机去做;将适合于人的决策任务交给人去做;适合于人机协同决策将共同完成。在人机智能数控CAPP系统中,数控加工工艺的知识获取,采取人主机辅的策略;数控在线检测系统,采用“机主人辅”策略实现;数控加工过程仿真等技术要人机智能决策来实现。人机智能数控CAPP系统具有人机交互功能、工艺规划的实时智能技术和实用性强等特点。

基于ANSYS/LS-DYNA的电源适配器外壳耐钢球撞击性的分析29-31

摘要：钢球撞击试验是电源适配器安全规范测试中重要的一个测试,主要目的是模拟不明外物对其造成的伤害是否对使用者的安全构成威胁。介绍了GB 4943对资讯类电子产品钢球撞击试验,并寻求使用LS/DYNA对笔记本电源适配器的外壳厚度对抗钢球冲击进行仿真分析。建立在127×66×15 mm外壳基础上的仿真结果显示,厚度为1.1 mm、1.5 mm、1.7 mm、2.0 mm的正面撞击,钢球在撞击5 ms后,除了1.1 mm厚度外,返回的速度逐渐增大,从而对产品的破坏也随之减小,破坏程度可以通过带失效模式的材料模型进行仿真显示。可以通过LS/DYNA来仿真此类试验,且单纯撞击外壳时对仿真建立的外壳厚度2.0 mm是比较保险的。

求解楔类接触问题的ANSYS方法评价32-35

摘要：选择合适的数值分析方法才能高效、高精度和高可靠性地求解楔类接触问题。介绍了ANSYS中点面接触分析方法和面面接触分析方法,剖析了这两种方法的基本设置及注意事项。然后,在弹性范围内用实例对比其求解楔类接触问题的精度、可靠性、效率及适用范围。分析结果表明：点面接触方法的求解精度和可靠性比面面接触算法高,在计算机硬件资源许可的条件下,建议采用前者;对于楔类接触问题的求解,点面接触方法的求解效率比面面接触方法低;这两种方法不仅适用于平面弹性楔类接触问题,也可推广到塑性和超弹性材料的三维楔类接触问题;点面接触方法在应力集中的区域,能得到较精确的结果,而面面接触方法的求解误差相对较大。

基于ANSYS机车牵引杆屈曲分析36-37

摘要：实际工程结构中经常存在细长杆受压的形式,需要对其进行屈曲分析。为准确计算屈曲临界载荷,利用有限元软件ANSYS对实际工程结构进行线性和非线性屈曲分析。计算结果表明：有限元软件可对工程结构进行线性和非线性屈曲分析;实际结构由于材料弹塑性能,发生屈曲失稳时,有可能发生塑性变形,降低了屈曲临界载荷,非线性计算结果为线性计算结果的95%左右。对结构进行非线性屈曲分析得出更偏于安全的计算结果。

扬矿管与升沉平台联接装置外框架的有限元分析38-39

摘要：扬矿管与升沉平台的联接装置是深海采矿系统的重要组成部分。扬矿管上端悬挂在海面采矿船的升沉平台上,下端通过中间仓、软管连接到海底集矿机。由于采矿船的纵摇、横摇、拖航和集矿机行走运动的影响,以及波浪、海流的作用,扬矿管不会处于垂直位置,下端将产生较大偏移。为避免扬矿管上端承受很大的弯曲应力和变形而产生破损,使采矿系统能够安全地在大洋上进行采矿作业,必须设计出合理的联接装置,能够随扬矿管作纵、横摇运动。介绍了深海采矿系统扬矿管与升沉平台联接装置的设计方案;利用通用有限元分析软件ANSYS建立了深海采矿系统扬矿管与升沉平台联接装置外框架结构的有限元模型,并对其进行了应力、变形及模态的分析计算,得到了其在最恶劣工况下的应力、位移云图及其低阶模态的固有频率和振型。

五轴数控异形植毛机的控制软件设计40-42

摘要：自主开发了五轴数控异形植毛机控制系统及软件,可对板刷进行五坐标联动快速定位,植毛速度可调整,适合不规则、非单一几何形状的异形毛刷及大型工业用刷。系统采用基于PCI总线的高性能运动控制卡,通过控制五个步进电机（或伺服电机）,实现工作台的精确定位。介绍了系统软件的模块化设计思想,给出了软件流程图,并提供了关键部分的控制代码。该设备克服了目前多坐标联动数控系统成本过高、编程麻烦的缺点,能够使工件做五坐标联动快速定位,植毛速度可达2～6孔/秒。

机械杂志产品开发与设计

基于用户需求的产品概念设计原理与方法43-46

摘要：产品概念设计是产品开发阶段中的重要环节,根据产品开发的需求,提出了一种从用户需求建立最终产品概念的过程原理与方法,确保概念设计的准确性、多样性与可实施性。采用用户面谈法获取用户需求,采用近似图表法进行用户需求分析,提取用户群体重要度,利用功能分解法研究从用户需求到设计需求的转换,通过搜索设计需求的解决方案建立众多产品概念,生成概念选择树,并以投票数据确定深入发展更具潜力的设计概念,最后以用户需求检验设计概念的正确性。以插座概念设计为例验证了该原理与方法对创新产品概念,贴近用户需求,符合生产要求,缩短设计时间都具有重要的作用。

面向可重构制造系统的产品族分类问题研究47-51

摘要：产品族与可重构制造系统一一对应,产品族模型是实现可重构制造生产的重要支撑技术。基于产品的参数及性能指标,提出了一种新的产品族分类方法。首先将模块性、通用性、兼容性、可重复利用性及需求量等的相似性系数分别进行量化形成关联矩阵,运用层次分析法求出各个参数及性能指标的权值,然后运用综合指数公式计算其综合指数,得到影响产品族形成的综合指数矩阵,再应用平均连接聚类算法将所有产品拟合成一个产品族,得到了一个基于产品间相似性的树状图,为系统的可重构提供清晰、直观的技术支持。最后以一个摩托车实例证实了提出方法的有效性和可行性。

电子产品的防水设计52-54

摘要：工业产品设计中的安全问题一直是人们关注的焦点。随着电子产品的日益普及,潜在的安全隐患也在加剧,因此对安全设计提出了更高的要求。探讨了电子产品防水功能的重要性,并分别从传统防水结构设计和新材料、新工艺对防水结构的影响两方面进行分析,得出电子产品防水设计的思路和方法。传统的防水结构设计中,按照产品的体积、结构和功能的不同分为一重防水、二重防水和三重防水三种类型,针对不同的产品采用不同的材料、造型和工艺以达到防水的目的;随着设计理念的发展和技术的更新换代,更多的材料和工艺,如硅脂材料、无缝隙设计、触摸技术等,为防水设计提供了新的思路。

一种限速安全离心摩擦离合器55-56

摘要：介绍了一种新型限速摩擦离合器。该离合器采用非平面摩擦结构,当量摩擦系数为现有离心摩擦离合器摩擦系数的10~30倍以上;传递扭矩大,克服了现有离心摩擦离合器不能实现传递大扭矩的不足;体积小,结构简单、工艺性好,造价低廉、寿命长,接合分离迅速,过载自动保护。可广泛应用于交通机械、矿山机械、化工机械、建筑机械、冶金机械、食品机械、机床等领域。