机械杂志 部级期刊

机械 2019年第06期杂志 文档列表

机械杂志设计与研究

地铁车辆一系钢弹簧中高频动态特性分析1-7

摘要：现场测试发现地铁车辆一系钢弹簧断裂失效与其运营中表现出的中高频动态特性有关。为研究地铁车辆一系钢弹簧的动态特性,对线路运行的车辆零部件进行动态行为测试,发现一系钢弹簧在中高频段的动态响应异常明显。通过建立一系内外圈钢弹簧的有限元模型,计算分析了钢弹簧在中高频段的固有模态特性、动刚度特性、弹簧动态应力分布特征和橡胶垫刚度对弹簧应力的影响。结果表明:安装状态下内外圈钢弹簧的一阶模态频率分别为58Hz、52Hz,其与调查线路钢轨主波长波磨的通过频率相近。在1~1000Hz位移激励下,一系钢弹簧刚度大小存在频变特性,在钢弹簧固有频率附近发生突变。60Hz位移激励条件下,钢弹簧出现共振现象时,动态响应最为明显;其动剪应力呈波浪形分布,内簧1.3圈内表面、外簧1.5圈内表面附近的动剪应力最大。钢弹簧动剪应力与橡胶垫刚度正相关,减小弹簧橡胶垫的刚度可降低弹簧动剪应力水平。

表面结构刚度对摩擦力影响的有限元分析8-12

摘要：通过结构设计获取新型功能材料引起越来越多的关注,是固体力学的热点之一。建立了滑块在具有连续梁式表面结构的弹性接触面上滑动的有限元模型,通过数值模拟研究了表面结构刚度对摩擦力的影响。参数分析表明,滑块在连续梁式表面结构上滑动时,其所受到的切向阻力和正压力之间的关系与结构弹性模量相关;等效摩擦力和正压力的关系仅在结构刚度很低或接近刚性时满足Amontons干摩擦定律;优化结构刚度,可降低摩擦阻力,并使其低于干摩擦定律理论值。研究结果为开发低摩阻超材料提供了新思路,对工程中的摩擦减阻设计具有指导意义。

风洞捕获轨迹试验六自由度机构运动学与误差分析13-17

摘要：为提升风洞捕获轨迹试验的水平,设计了一套模拟外挂物从母机分离运动轨迹特性的六自由度机构。通过D-H法进行运动学分析,建立该机构运动学方程,利用解析法对机构进行逆运动学求解。采用微分传递法建立基于D-H参数的静态误差模型,推导出末端外挂物模型位姿误差与D-H参数误差之间的数学表达式,然后采用奇异值分解改进的最小二乘法进行迭代求解辨识出参数误差,在此基础上随机选取100组位姿数据,分析比较了补偿前与补偿后的位置误差,结果表明经过参数辨识后的补偿法能够有效地提高六自由度机构末端的定位精度。

基于CFD 的均布圆形微孔活塞环数值分析18-22

摘要：建立了基于CFD的均布圆形微孔活塞环的流体模型,研究了在一定工况下圆形微孔活塞环间隙的压力分布规律,以及圆形微孔的孔深hp和开孔比SP对活塞环间隙的流量Q、承载力Fo和摩擦力Ff的影响。结果表明,hp取3~5μm之间时,活塞环间隙有较大流量,可以改善润滑效果。hp较小时选用较小SP,hp较大时选用较大SP可获得较大承载力;若欲减小摩擦,需选用较大SP。

基于Web的疲劳寿命分析网络平台的研发23-26

摘要：工程应用中零件的疲劳裂纹扩展寿命的预测是一项重要而又困难的工作。为了准确的预测零件的疲劳裂纹扩展寿命,解决计算模型复杂、计算工作量大、效率低的问题,结合损伤容限分析理论、计数法和计算网络的知识,建立了基于B/S结构的疲劳寿命分析平台。利用Java语言编写计算模型的算法,使用PostgreSQL数据库存储计算的材料参数、疲劳参数、几何参数,利用JSP技术实现用户与平台的人机交互。结果表明:本平台可以高效准确的计算零件的疲劳裂纹扩展寿命,最后通过标准紧凑拉伸试样的疲劳裂纹扩展试验验证了平台的高效性及准确性。

机械杂志默认

国产机器人向中高端市场转型22-22

摘要：“工业互联网是智能制造转型升级的一个非常关键的技术。机器人作为智能制造的重要组成部分,也需要工业互联网,工业互联网赋予机器人更强的能力,赋予它更大的作用。”哈工大机器人研究所所长赵杰表示。

机械杂志测量与检测技术

管道缺陷的超声导波检测研究27-31

摘要：针对管道缺陷与超声导波交互的特点,为解决在管道超声导波检测中的缺陷定位困难、轴向尺寸无法量化等繁琐和耗时严重等问题,设计了自发自收和一发一收两种管道缺陷的超声导波检测平台,对特定环形缺陷进行管道超声导波检测进行了研究,探究了环形缺陷的轴向长度和径向深度对超声导波检测的影响。结果表明:采用自设计的超声导波检测平台可实现管道缺陷的定位检测及轴向尺寸定量检测,缺陷的轴向长度主要影响缺陷回波的形态,缺陷的径向深度主要影响回波的能量。

基于UWB 空间定位技术的铆接质量检测系统研究32-37

摘要：针对铁路货车车辆制造过程中底架下制动拉杆销钉漏铆和铆接不合格的问题,设计了一种具有空间定位功能的智能检测铆接系统,可在铆接时检测铆接质量是否合格,并依据铆枪上的电子定位标签识别出相应的铆接位置。该智能检测铆接系统包括智能铆接系统和空间定位系统两个部分,分别实时采集铆接过程中铆钉的铆接力、铆接位移和相应位置信息。现场试验结果表明,基于UWB空间定位技术的智能检测铆接系统在检测铆接质量的同时可以有效识别铆接的位置,进行铆接质量管理,防止漏铆的情况发生,以此可以建立各铆接点位置信息相关的质量检查数据库,为产品质量回溯提供查询依据,为车辆的行车安全提供保障。

小波降噪算法在临界折射纵波残余应力检测中的应用38-41

摘要：利用超声波方法在进行材料及结构的残余应力检测时,影响因素众多。其中由于物体本身材料的不均匀性或存在缺陷,产生的超声信号噪声会影响应力的检测精度。以小波降噪算法为研究对象,对小波分解层数、阈值算法和阈值处理算法等影响小波降噪的三个条件进行综合分析。结果表明:当选用硬阈值算法对小波系数进行处理后重构的信号信噪比值整体比软阈值算法高很多;在选用无偏似然估计阈值和启发式阈值时,整体的降噪效果比使用固定阈值和极大极小阈值时好很多;并且在相同阈值处理和阈值算法下,降噪效果随着均随着分解层数的增加而降低。选用sym8小波,3层小波分解、无偏似然估计阈值和硬阈值处理是最优的降噪参数。

机械杂志产品开发与设计

基于尺寸和拓扑优化的超大型压铸机压射支撑结构设计42-48

摘要：DM4500压铸机由于上拉杆安装位置偏心,在压射力的作用下三根拉杆的伸长量不同,将导致冲头与压射室因不同轴而快速磨损。利用尺寸优化和拓扑优化技术对压铸机拉杆和企板开展优化设计。首先建立了压射机构的有限元模型,对不同工况下的压射机构进行静力学分析,然后以三根拉杆伸长量差异的最大值作为约束条件,对其进行尺寸优化。在尺寸优化的基础上利用拓扑优化技术对企板进行了轻量化设计,根据拓扑优化的密度云图结果重新设计了企板的结构。再对新的结构进行尺寸优化,获得满足要求的结构优化方案。结果表明,仅进行尺寸优化虽然能够满足设计要求,但是会增重26.3%。采用尺寸优化和拓扑优化相结合的方案获得的结构能够满足设计要求,同时较原始设计减重3.7%。

基于空气动力学的土工离心机造型优化设计49-54

摘要：土工离心机的空气动力学性能直接影响其在亚声速运行状态下运行的稳定性。以降低离心机高速运行时的空气阻力为优化目标,对造型进行空气动力学优化设计探索。在使用参数化建模方法建立的离心机简化模型的基础上,根据阻塞效应反求方法定义计算流场域。采用计算流体力学方法对土工离心机以及周围流场进行空气动力学分析,分析结果为优化提供了理论支持,对离心机的空气动力学性能敏感位置进行了造型优化,对设计变量与性能变化进行相关性分析。结果表明空气阻力伴随关键位置造型的变化呈现单调性变化,优化后的土工离心机空气动力学性能提升效果显著。

一种六角锁紧螺母拆装工具的设计55-59

摘要：在安装某些元器件(如插座、传感器等)时,需采用六角锁紧螺母拧紧,特定环境(如深孔)下需制作专用工具。由于螺母规格型号多,专用工具制作、管理及使用均较繁琐。设计一种通用性较强的拆装工具,能够完成不同规格锁紧螺母拆装工作。该工具类似手爪结构,由六个可同时张开或收缩的“手指”组成,用于夹紧六角螺母的六个侧面,该工具亦可用于普通裸露的六角螺母的拆装。基于ANSYS Workbench完成静力学分析,利用拓扑优化模块改进结构,使其重量轻的同时,满足强度要求。

机械杂志机器人技术

工业机器人RV 减速机摆线轮模态分析60-65

摘要：针对RV减速机在使用过程中出现的共振问题,利用有限元分析软件ANSYS对RV减速机内部的核心部件摆线轮进行了自由模态和约束模态分析,通过分析对比两种模态下前20阶固有模态和固有振型,得出了摆线轮结构的薄弱环节位于摆线轮齿廓处,找到了容易引起共振的6阶固有频率分别为673.19Hz、755.95Hz、932.35Hz、1489.7Hz、1719.1Hz、1733.2Hz,对摆线轮进行设计时应该避开以上频率,为进一步研究RV减速机的振动和噪声特性提供了理论依据。

一种智能拖地机器人设计与研究66-70

摘要：针对当前清洁机器人功能单一、拖地效果不理想等问题,利用CATIA等软件建立模型,从结构设计以及电机选型方面入手,设计出一种智能拖地机器人。其由往复机构、拖把头运动机构以及稳定机构构成,输出载荷大、传动效率高、工作状态稳定。齿条的往复运动使其单次可清洁约60cm×240cm的面积,清洁效率高;把头机构可反复清洁地面;稳定机构能保证清洁工程机器人的状态稳定。系统采用WIFI远程控制,具有较强自主运动功能。

机械杂志应用与改进

一种新型制动系统加力器污染隔绝装置的设计71-74

摘要：针对中小型轮式装载机常用的气推油制动系统的关键部件加力器的故障,简述了加力器的结构和工作原理,并分析了加力器故障的主要原因是受到大气中水分和灰尘的污染,并在此基础上开发一种新型的加力器污染隔绝装置。该装置中设置有可膨胀和收缩的气囊,通过气囊的膨胀和收缩来补偿加力器呼吸时的容积变化,使得加力器在一个密闭的空间内进行呼吸,防止大气中水分和灰尘进入加力器。同时介绍了加力器的污染隔绝装置的设计和安装要点。

乏燃料水池临时堵漏装置的研制75-80

摘要：根据工程使用需求,研制了一款对乏燃料水池池底裂纹进行临时堵漏的装置。该装置的工作原理为通过覆盖住池底裂纹,然后进行充气排水在裂纹周围形成空气腔,从而将裂纹与池水隔离。此外,该装置还具备对隔离效果进行实时调节,并在堵漏失效时进行报警。对堵漏装置的堵漏焊装结构、密封件、配重块、吊装组件、吊装工具等机械结构进行了详细描述,并对该装置的气动系统、控制系统的工作原理进行了详细介绍,并根据设备的具体使用环境对堵漏装置的控制参数、配重块重量进行设计计算。