机械杂志 部级期刊

机械 2019年第05期杂志 文档列表

机械杂志设计与研究

相变材料对磨具磨削层热性能影响的理论与数值分析1-7

摘要：磨具的磨削层结合剂中的相变材料可以改变磨削层的热性能,进而影响磨削层与工件间的热量分配。通过建立相变材料相变过程的两相复合材料等效比热容理论模型,以及石蜡/环氧树脂复合材料与蓝宝石工件的传热数值模型,分析相变材料体积分数对磨削层热性能以及磨削层与工件热量分配的影响。结果显示:复合材料等效比热容理论值与仿真值误差小于2%,验证了该理论模型的有效性。随着相变材料体积分数的增加,磨削层的等效比热容逐渐增大,工件分配的热量逐渐减少。与磨削层强度分析结合,确定相变材料体积分数的最优值为26%。

双锥静压轴承结构设计与FLUENT仿真分析8-13

摘要：针对台阶补偿的双锥液体静压轴承内部油膜压力分布进行仿真分析研究并对轴承的承载性能进行数值分析,通过三维建模软件SolidWorks建立了双锥结构的油膜模型,通过ANSYSFLUENT仿真软件模拟得到了不同结构、不同偏心条件下轴承油膜的压力分布情况,在转速一定的情况下,偏心率越大,轴承内部挤压越明显,轴承承载能力也越大。通过承载能力计算与分析得到基于双锥结构设计的轴承轴向承载性能优于其他结构的静压轴承。

产品族工程图模块化设计方法研究14-18

摘要：为实现产品族工程图的快速生成,提出了工程图模块化设计方法。分析产品结构,划分产品工程图族,定制各自的工程图模板。将工程图模板分为可动模板和固定模板,根据客户需求,应用参数化技术驱动产品的可动模板衍生所需模型可动模板,将可动模板与固定模板相融合,快速形成所需的产品工程图。最后,以某电梯井道土建布置图为应用对象,采用二次开发技术和参数化技术开发了原型系统,结果验证了所提方法的可行性和实用性。

重载下肢助力外骨骼足底压力采集鞋垫设计与分析19-23

摘要：重载下肢外骨骼的足底压力采集鞋垫是用于承载人体及外骨骼压力和采集使用者行走过程中变化的足底压力的结构。传统足底压力采集鞋垫存在不耐用和人机舒适度不佳的问题。基于设计分析,从外形设计和材料优化两个角度出发,提出满足实验室测试阶段使用的鞋垫样件设计思路;并对造型设计前后的鞋垫进行静力分析,对材料优化前后的鞋垫进行行走实验和静力分析,分析结果表明在外形和材料上的优化确能提升鞋垫耐用度及人机舒适度。

压缩机空调姿态调整机构研究与分析24-27

摘要：通过对雷达结构、工作工况以及雷达目前使用的冷却方法进行研究与分析,选用压缩机空调对雷达接收机进行冷却,并对接收机所处环境温度进行恒温控制。基于前期的研究与分析,在空调与天线支臂之间安装滚动轴承。轴承外圈通过轴承座与天线支臂连接,轴承内圈通过通风轴与空调连接。在空调与天线座俯仰箱之间安装撑杆。天线进行俯仰运动时,撑杆姿态始终保持不变。在天线进行0°~90°的俯仰运动时,利用滚动轴承内圈与外圈的相对转动以及撑杆对空调的作用,可使空调姿态保持不变。最后对该结构进行力学分析,并用有限元软件对主要零件进行有限元分析。

机械杂志零部件分析与设计

基于转子动力学的偏心齿轮对轴旋转的响应分析28-32

摘要：乏组水下检测装置是核电站中堆外重要装备之一,对乏组件的测量精度关系到核电站的安全运行。检测装置轴上齿轮存在不平衡质量,降低了测量精度、破坏了测量稳定性。选取乏组水下检测装置中一关键传动轴结构,简化模型并建立了传动轴的运动微分方程,通过有限元法进行了转子动力学分析,得到了多工况下齿轮节点的轨迹图和位移时程图。从分析结果可以看出:偏心将导致齿轮中心点轨迹产生较大变化;偏心量一定时,两齿轮间的偏心相位角决定了齿轮中心点轨迹,节点位移幅值关于180°成对称关系。

转向架自动转运车的液压系统设计及参数匹配33-36

摘要：现有转向架在检修过程中采用人工推动的方式,存在检修效率低、工人劳动强度大以及能源浪费严重等缺点。为了改善现有转向架的检修方式,提出并设计了一台转运速度快、工作效率高以及操作简单的转向架自动转运车。首先,在SolidWorks中建立了转运车的三维模型并对其工作流程进行了分析;其次,根据转运车的工作特点及动作要求,考虑采用液压驱动并对液压驱动系统进行了设计;最后,根据转向架的转运要求,进行了液压系统的参数匹配计算,从而进一步提高转向架检修效率、转运安全性并降低工人劳动强度。

基于LabWindows/CVI的单关节机械臂随动控制研究37-41

摘要：基于LabWindows/CVI对单关节机械臂随动控制系统进行了设计。以交流伺服电机、伺服驱动器、控制器和编码器构成控制系统硬件部分;基于LabWindows/CVI编写上位机控制软件,DMC1410运动控制卡编写下位机控制软件,共同构成控制系统软件部分。以编码器检测机械臂旋转角度,并将信号反馈到上位机与指令信号求差作为控制器输入信号,以控制器输出信号作为伺服驱动器驱动信号控制伺服电机运动,从而实现位置闭环控制。对所设计的控制系统进行了实验验证,结果表明,机械臂能够精确的跟随指令信号,位置跟随误差小于0.5°。

机械杂志测量与检测技术

基于无缝表征模型的油气输送管道安全裕度与剩余寿命在线监测平台研制42-46

摘要：以API-579无缝表征模型为基础搭建油气输送管道安全裕度与剩余寿命在线监测平台,集成了油气管道现场点蚀数据采集,云服务器管道寿命分析与预测功能。通过引入点蚀占有比m概念,平台将API-579规则的8个标准模态关系式集成为统一的函数模型,能够表征各级状态下的点蚀模态图像的剩余强度RSF。在此基础上,带入不同时间测量的数据即可得到随时间变化的剩余强度系数RSF与剩余壁厚比Rwt数据关系,实现了对含点蚀缺陷油气管件的安全裕度仿真,从而获得一条失效路径,为安全评估人员做出正确评价提供可靠的技术支持。同时平台保留了对其他国际主要规则的应用。

基于特征的圆锥体逆向测量与参数建模47-51

摘要：在三坐标逆向测量过程中,圆锥体测量点数量的选取过多会延长逆向时间,选取过少会影响特征参数的准确性,并且最终逆向出来的B-REP实体模型难以进行参数化编辑。因此,针对圆锥体逆向过程测量快速化、特征准确化及模型参数化的逆向要求,提出一种基于特征的圆锥体逆向测量与参数建模法。首先,综合圆锥体的半顶角、轴线向量、轴高以及顶点等特征参数,在保证精度的条件下,确定了获得圆锥体特征参数的最少测量点数及其具体分布位置。然后,结合MATLAB、VB、SolidWorks软件来处理测量数据,依据计算结果进行参数化建模。最后,通过试验验证了该方法的有效性。该方法无需找正,具有一定的实用性,参数化建模方便了逆向优化设计。

机械杂志产品开发与设计

10 MW高温超导风机概念设计与电磁特性分析52-57

摘要：基于传统电机设计原理和高温超导基本理论,对10 MW高温超导风机进行了概念性设计,主要内容包括主要结构设计、基本电磁参数设计和高温超导励磁线圈设计。结合相关电磁仿真软件Ansoft Maxwell,对所设计的10MW高温超导风机的电磁特性进行了仿真分析和验证。最终形成一套比较完整的兆瓦级高温超导风机的设计方案。

侧方无避让式多连杆双层立体车库的设计58-61

摘要：针对当前我国停车难问题,设计了一种侧方无避让式多连杆双层立体车库,该装置除了可满足正常的停车位外,在原有的侧方车位基础上利用丝杠传动以及多连杆装置来实现二层停车。本车库主要结构包括牵引升降机构、轨迹控制机构、载车板的水平控制机构和辅助停车装置。其包含的多连杆机构采用四杆机构及其组合的设计原理,实现了无避让。其运动轨迹近似圆弧状,增加了空间的使用效率。对车库的结构、原理、运动特点及其控制原理做了分析。该车库具有运行平稳,安全可靠、快速高效、节省成本以及节约空间等优点。

一种苹果采装车的设计62-65

摘要：针对当前我国苹果采摘环节的机械化程度较低、运输不方便的现状,设计了一种苹果采装车。它由车架、车篮、折叠架梯、举升杆、传输软管和采摘头构成,车架上载有车篮,车篮一侧装有传输软管,传输软管的一端与车篮连通,传输软管的另一端安装有采摘头,采摘头装有电动刀片。该采摘车通过采摘头可实现苹果的采摘,通过举升杆可完成果树高处的苹果采摘作业;通过传输软管可有效防止苹果摔伤。解决了现有高处果实不易采摘、负重累等难题,可减轻果农劳动力,提升采摘效率与成功率。

CJQT10机械冲击式嵌岩筒钻的研制与应用66-70

摘要：根据旋挖施工现场硬岩施工效率低的工况,通过研究岩石的破碎原理及破碎条件,基于提高钻进效率、降低工程成本的要求,研制了一款适用于中小型旋挖钻机的机械冲击式嵌岩筒钻。介绍了机械冲击式嵌岩筒钻的结构组成及工作原理,并通过SolidWorks软件建立关键部件模型,对模型进行网格划分与分析,验证钻具在极端条件下的稳定性。机械冲击式嵌岩筒钻结构简单,纯机械式结构维修便捷,成孔效果较好,使用成本低廉,钻凿速度快,适用于硬岩施工。

机械杂志现代制造技术

基于M-C方法的旋转机械装配尺寸链研究71-75

摘要：用于不同组分工质分离的旋转机械常通过调整产品收集管口部与转筒之间的径向相对位置进行所需产品组分的取料。高速旋转机械为取到特定组分,产品收集管的口部位置必须具有较高的精度。针对高速旋转机械的装配关系,确定了以焊接产品收集管的中心管轴线与支撑体轴线对中的装配精度,在基本尺寸装配关系的基础上考虑了形位公差的影响,建立了对应的装配尺寸链,采用M-C方法开展了理论计算,在抽样10万次后,按照"3σ原则"得到中心管轴线与支撑体轴线偏移量的封闭环尺寸服从均值-0.43mm、标准差0.11 mm的正态分布,封闭环尺寸统计结果为0-0.7629-0.0884,为旋转机械精确装配奠定了基础。

运载火箭贮箱壁板机铣装夹技术研究76-80

摘要：为进一步提供运载能力,对新一代运载火箭提出了减重要求,其贮箱壁板加工工艺方法由机械铣切替代化学铣切。围绕某型号运载火箭的研制需求开展了贮箱壁板机铣装夹技术研究。通过对壁板的结构特点及加工工艺性分析,确定了"先弯后铣"的工艺方法。通过开展工艺试验,定位了引起产品超差的主要因素,分析了超差原因,制定了解决措施,引出了真空吸附装夹技术研究的需求,阐述了真空吸附装置的设计方案。结合真空吸附原理,进行了机铣过程切削力理论计算,确定了真空吸附系统的吸附力、吸附面积,优化了密封结构设计,实现了柔性装夹。最终通过合格产品的试制,验证了真空吸附装夹装置的有效性。