机械杂志 部级期刊

机械 2019年第01期杂志 文档列表

机械杂志设计与研究

基于EEG探索刺激条件下设计中的顿悟现象1-6

摘要：目的:创新设计是一个创造过程,需要不断创新以产生更好的设计概念。顿悟是一个豁然开朗的体验,往往伴随着全新角度的认识及更具创造力的答案。设计中的顿悟能有效提高设计方案的创新性,结合认知神经科学手段进行脑电实验研究有助于了解并促进这一过程。方法:比较了8名被试在解决心理学领域经典顿悟问题和设计问题的EEG脑电数据的异同,并结合回顾性口语及草图分析评估设计想法,以此探索设计问题中顿悟的产生机制,并进一步探究了远领域刺激对设计中顿悟的促进作用。结果:在设计问题解决过程中,远领域刺激下的被试产生了与经典顿悟问题解决类似的顿悟反应,右半球中央颞区(CT区)会出现gamma波的突然上升,显示出比自由设计任务更强的同步性,其设计想法更具创新性,专家评分更高。结论:远领域材料刺激了远距离知识的组合和顿悟的产生,设计想法更具创新性。研究结果为创新设计辅助工具的完善提供了一定的理论依据。

基于MEMS安保机构微弹簧测试方法的分析7-11

摘要：介绍了S型微弹簧弹性系数的两种测量方法。在S型弹簧弹性系数计算公式的基础上,数字式显微镜试验方法通过对公式中主要影响因素的测量,计算出设计值与实际值的相对误差,并能够提出设计和加工的改善方法。用数字式显微镜方法进行大量的数据收集、数据整理、数据计算,是弹性系数研究的基础。为满足大批量弹性系数测试,在这基础上提出转台试验的测量方法。通过对转台试验原理的分析和验证,确定该测试方法能满足测试目的。

变位斜齿轮静力学分析和修形研究12-15

摘要：针对斜齿轮啮合更替过程受到载荷突变影响,引起齿面疲劳点蚀和冲击的问题,对斜齿轮静力学接触和修形进行了分析研究。首先利用Pro/E建立了三维实体模型,并基于重合度公式验证齿轮啮合的准确性,得到了斜齿轮啮合的变化规律;其次应用ANSYS Workbench静力学分析模块建立了斜齿轮的有限元模型,得到了斜齿轮啮入啮出时的应力分布图;最后采用圆弧修形的方法,得到了修形前后的应力结果。研究结果表明,在满足接触强度的条件下,较少的修形量可以达到修形的要求,可为斜齿轮瞬态动力学分析提供依据。

顶驱内防喷器可靠性试验研究16-20

摘要：为了提高顶驱内防喷器的可靠性,对三种不同内防喷器进行模拟工况试验,分别对寿命、通道压力关闭扭矩值、单向压差开启扭矩值三项关键指标进行了测试,并在试验结束后对产品进行解体检查。试验结果显示,密封失效是内防喷器的主要失效形式之一,提高装配精度、改善材料性能等均能提高其使用寿命。通道压力关闭情况下,55MPa以内不同产品扭矩值相差不大,但在大于55MPa后其扭矩值呈非线性增长;单向压差开启下不同产品受材质选型等因素影响扭矩值相差较大,15 MPa压差情况下不同产品扭矩值成倍增加,造成现场操作困难。

复杂机电系统科学想象视频的创作流程探索21-26

摘要：提出以复杂机电系统为主体的科学想象故事的创作原则和制作思路。探索一套完整的科学想象视频的创作流程,并完成深海探测科学想象视频。根据复杂机电系统的特点,以主线推至副线扩展写作的方法创作科学想象故事,建立分镜头脚本;根据分镜头脚本,将动画画面进行分类,采用多种建模渲染软件,利用二维与三维或三维与三维图像建立图层、合成为动画画面的方式,布置科学想象视频中虚拟三维环境及机电设备的动画分段;依据艺术性创作原则制作视频后期。阐述了以深海探测系统为例,以海底实验室和深海机器人代表复杂机电系统的整个科学想象视频创作流程。验证了三类动画画面的制作方法,解决了处于概念设计阶段的复杂机电系统的动画制作问题。

30t轴重抗风沙铁路货车转向架枕架有限元分析27-31

摘要：介绍了一种30t轴重抗风沙铁路货车转向架设计方案,根据实际应用工况确定了货车转向架的主要性能参数和三维模型。采用大型有限元分析软件NX-NASTRAN依据美国铁路协会AAR M-202及AAR M-203标准要求对转向架主要零部件摇枕和侧架进行了有限元仿真分析,主要计算了转向架的静强度、疲劳强度及刚度。分析表明摇枕和侧架的性能符合标准要求,具有可靠的强度和疲劳寿命,该30t轴重铁路货车转向架方案是可行的。

机械杂志计算机辅助设计

数控机床零点定位模块化夹具系统参数化设计32-35

摘要：在统一工艺基准的前提下设计了一套零点定位模块化夹具系统,使其可以快速地完成工件的精确定位与夹紧。针对零点定位模块化夹具系统在生产实际的应用情况,基于NX软件二次开发的基本原理完成了夹具系统关键零部件的参数化建模,主要的研究工作包括:对话框的设计、应用程序的编写以及菜单脚本文件的编写。通过对零点定位模块化夹具系统的参数化设计研究,使夹具系统可根据生产实际的基本情况迅速地调整和装配,大幅提高数控机床的工作效率,同时为产品的自动化生产奠定了基础。

淬硬钢GCr15高速切削仿真对比分析36-40

摘要：针对淬硬钢GCr15难切削问题,应用专业仿真切削软件对比模拟分析了PCBN和Al2O3(3Y)两种刀具二维切削状态下的切削性能。在相同的刀具几何参数和干式切削加工条件下,两种刀具的X向切削力基本相同,Al2O3(3Y)刀具的Y向切削力较大,切削力波动情况明显大于PCBN刀具,刀头等效应力最大值分布范围较大,且主要集中在刀具的后刀面靠近主切削刃处。Al2O3(3Y)刀具切削温度明显高于PCBN刀具,高温分布区域较大且主要集中在前刀面靠近切削刃处。研究结果表明,PCBN刀具与Al2O3(3Y)刀具相比,更适合淬硬轴承钢GCr15的干式切削加工。

筏式液压波浪发电装置系统仿真实现41-44

摘要：针对海洋波浪能资源利用,设计一种大型筏式液压波浪发电装置,介绍了该装置的总体结构及其液压发电系统组成,利用AMESim与Simulink分别建立其液压与发电控制系统仿真模型,通过AMEsim与Simulink联合仿真使得该类复杂的波浪能发电系统的计算机仿真实现及设计方案可行性验证成为可能,从而对关键设计参数进行优化,并根据我国近海波浪特征,使系统各参数达到最优匹配性,开发一种适合于我国近海应用的筏式波浪发电装置。

基于白光干涉仪的粗糙度表面仿真45-48

摘要：基于真实表面的三维数据信号,通过空域滤波算法对信号滤波处理,并用小波分解三维表面高度数据信号,计算真实三维表面的基准面和粗糙度表面。采用小波和分形算法仿真生成与真实表面在不同尺度下分形维数相同的表面。通过W-M函数模拟仿真指定分形维数的表面,经过三维仿真拟合几个特定分形维数的表面。比较仿真拟合表面与原始表面的分形维数,提高仿真模型的准确性。

机械杂志产品开发与设计

紧凑式CAVE虚拟制造平台系统设计与开发49-55

摘要：以当前主流的虚拟现实技术为平台系统开发背景,针对虚拟制造平台进行了系统设计与开发。论述了虚拟制造平台设计的原理与方案,完成了一种紧凑式CAVE虚拟制造平台的软硬件布局,研制了物理样机,并在平台上构建了此设备的开发环境。进行了物理样机的系统测试,达到设计要求。借助此虚拟制造平台系统设计了数字化产品模型,实现了生产制造。探明并明确了紧凑式CAVE虚拟装配平台的一体化开发流程和实现方法,为紧凑式CAVE虚拟制造平台系统的应用、创新及推广提供了重要支持。

基于TRIZ理论的新型卧式活套钢绳缩紧装置创新设计56-59

摘要：针对目前冷轧卧式活套钢绳缩紧中的诸多问题,采用TRIZ理论对其展开了分析,基于技术冲突解决原理,确定了技术冲突,使用矛盾矩阵查询对应的发明原理,从而提出一种钢绳缩紧装置设计方案,并完成设备的安装与制作,重新规划了设计流程。通过在企业中的实际使用,有效地解决了企业的实际问题,验证了采用TRIZ理论设计的新型卧式活套钢绳缩紧装置的可行性。

U型底双差速游泳圈的设计60-63

摘要：设计了一种带有动力的游泳圈,采用U型底双差速的结构。介绍了U型底双差速游泳圈的结构组成、功能及特点,对U型底双差速游泳圈的结构进行设计,分析其工作时受到阻力并进行动力的匹配,得出给定转速下,螺旋桨直径大小。利用SolidWorks软件完成三维设计。

机械杂志机器人技术

一种用于实时控制物流仓库寻迹机器人的编码和解码方法64-67

摘要：根据机器人视觉原理,设计了一种基于简单图元的非同步流编码。流编码由"F"、"T"、"R"三种图元组成,分别表示"0"、"1"、"复码",设计了编码和解码规则,通过图像识别可以将流编码(图形)编译为计算机原始码。较传统的条形码和二维码,流编码具有编码和解码简单、信息量大、识别准确率高、能够在寻迹机器人运动过程中完成解码的特点,满足物流仓库对寻迹机器人的控制和定位的要求,提高物流仓库运行效率。该编码和解码方法可以广泛应用于信息识别和传输领域,取代条形码和二维码。

基于虚拟样机的仿鲹科机器鱼游动姿态仿真研究68-72

摘要：为实现仿鲹科机器鱼的真实运动模拟,通过对一种仿鲹科机器鱼进行方案设计、三维实体建模和ADAMS运动仿真,实现仿鲹科机器鱼的仿真模拟;设置多舵机串联驱动机器鱼多种驱动模式,进行鲹科鱼类的推进模式及其动力学分析;并通过对比各个游动模式下的机器鱼身体波波幅包络曲线,获得机器鱼最贴合实际的舵机驱动方式。本研究为仿鲹科机器鱼的设计和优化提供参考依据。

机械杂志技术革新与维修

影响EPB滚珠丝杠副耐久性能的原因分析与改进73-80

摘要：运用零件失效分析的常规思路与基本方法,并结合对比法与统计法的运用,对EPB滚珠丝杠副效率低与丝杆挡肩断裂这两种主要的耐久失效形式进行理论分析与试验验证。重点讨论硬度、原材料、表面应力等材料因素与丝杆外形、沟曲率,表面粗糙度、挡肩外形等尺寸因素对耐久失效的潜在影响,本文认为半成品丝杆的棱圆度误差是导致耐久效率低的主要因素;而丝杆挡肩断裂是由丝杆挡肩外形、表面应力、原材料等多个因素共同影响的。最后提出了改善EPB滚珠丝杠副耐久性能的方法。