机械工程师杂志 省级期刊

机械工程师 2018年第12期杂志 文档列表

机械工程师杂志机械研究与分析

改进遗传算法对航空紧固件成本优化研究1-5

摘要：针对航空产品对紧固件的大量使用所形成的高成本及选用过程效率低的问题,研究了在满足紧固件设计要求的情况下,合理选取紧固件个数与紧固件直径,从而得到最小预估成本的优化方法。为此提出了基于改进遗传算法的紧固件最小成本优化,以35钢六角螺栓为例建立数学模型,在设定相同约束条件与设计参数的情况下分析了图解法、传统遗传算法、改进遗传算法对螺栓最小成本优化过程与结果。对比三种方法得到的螺栓最小成本,得出改进遗传算法优化结果最小,为紧固件的选取与成本估计提高了效率。

超声铣削铝合金表面微观形貌实验分析6-9

摘要：使用超声振动辅助铣削和普通铣削两种方式对7075铝合金进行加工,分别以转速、振幅、每齿进给量为变量设计单因素实验,使用超景深测试仪、白光衍射仪观测加工表面的形貌,对比不同加工方式和不同参数下工件表面的粗糙度值和微观形貌,对产生该形貌的原因以及该形貌的特征进行分析。实验表明:在相同转速和进给量条件下,使用较小超声振幅加工的工件,其表面粗糙度值低于普通铣削方式;超声振动辅助铣削方式会使工件表面产生均匀、整齐的鳞状网格结构;加工参数不同,造成表面形貌产生明显的差异。

电弧增材制造中轮廓环优化处理研究10-13

摘要：要提高STL模型精度,必然会增加三角形面片数目,导致程序处理复杂度增加。文中针对单道焊缝特点,在一定模型转化误差下,通过设置距离阈值和拟合点数范围的方法来确定切面轮廓的插值曲线段数,然后提出了基于Akima插值和参数三次样条曲线相结合的算法对轮廓点分段构造插值曲线,并计算插值点,以得到较精确的轮廓轨迹点。最后在采用熔化极气体保护焊的快速成型设备上运行生成的轮廓轨迹G代码,验证了该算法的有效性。

镁合金表面微弧氧化技术研究进展与展望14-15

摘要：综述了镁合金微弧氧化技术的研究现状,介绍了微弧氧化生成膜层的机理,电解液、添加剂以及电参数对氧化膜层性能的影响,不同后处理对膜层的改善作用。探讨了镁合金微弧氧化技术今后的发展趋势。

抗弯抗压力学单元设计与力学性能分析16-20

摘要：基于SLM(选区激光熔融技术)打印零件轻量化设计的要求,为弥补轻量化结构设计过程中的盲目性和不确定性,利用拓扑优化软件对单元结构进行拓扑优化,提取优化后的单元结构进行再设计得出几种基本单元构型。将几种基本的单元构型填充长方体类构件,利用有限元分析不同单元填充时在不同载荷形式下构件的力学性能,并通过改变单元的尺寸参数、分布密度探究单元结构对构件力学性能的影响。分析结果表明,当主要承载方式为压缩载荷时,拱形单元结构具有较好的力学性能,而当承受弯曲载荷时,在构件应力集中区域增加单元的填充密度可以提高构件的承载能力。当结构设计既要满足构件的强度也要满足轻量化设计时,可以通过改变单元构型的尺寸参数及排布方式得到最优化的设计。

先进制造实验室教学设备与仪器布局研究与设计21-24

摘要：基于机械加工车间和机械装配车间的设计规范,分析了先进制造实验室内教学设备与仪器不合理布置的主要原因。根据某校先进制造实验室设备仪器布置情况,对先进制造实验室平面布置各项设计参数进行了选择,并给出棒槌形机床在先进制造实验室布置设计的具体案例。

4-73系列离心风机直板式叶轮加强板模拟优化25-27

摘要：为了探讨4-73系列离心风机直板式叶轮的加强板优化问题,使用Solid Works建模,利用ANSYS Workbench对10#-20#直板式叶轮不同加强板进行强度、静模态和预应力模态计算。结果表明:预应力增加叶轮的刚度;4-73系列离心风机直板式叶轮加强板设置在黄金平面具有最优的强度结构特性。

基于LabVIEW的大型模拟海洋平台数据采集系统的设计28-30

摘要：介绍了大型模拟海洋平台数据采集系统的基本原理,采用LabVIEW软件对模拟平台的数据采集系统进行设计,简单介绍了利用OPC的方式在LabVIEW中实现PC与西门子S7-200PLC的通信及设置方法,该方法简捷可靠,已成功应用于模拟平台的现场通信中。

一种新的车削力预报方法31-34

摘要：提出了一种新的车削力预报方法。首先基于金属切削宏观力学,建立了单独考虑剪切效应和刃口效应的车削力预报模型,并通过离散化处理的方法,将刀尖圆角结构的影响考虑到预报模型中然后针对预报模型中待标定的9个系数,提出了基于鲍威尔优化方法的系数标定新方法最后通过实验验证了所提预报方法的准确性。

基于狭管效应的聚风装置结构设计及流体分析35-38

摘要：基于“狭管效应”理论开展低风地区大功率风力发电的研究分析,进行适合低风环境下高效、大功率聚风装置的设计。采用计算流体力学技术(CFD),对聚风装置进行三维流场数值模拟,分析聚风装置内部风速、压力分布等相关数据,验证风经过狭管聚风装置后速度会显著提高.

基于KISSsoft软件的风电齿轮箱齿轮修形参数优化设计39-41

摘要：以风电齿轮箱高速级齿轮副为研究对象,基于KISSsoft软件进行强度计算和修形参数优化设计,得到合理的修形参数。对修形前后的各项齿轮评价指标进行对比分析,修形后齿轮接触强度、弯曲强度和抗胶合能力有很大程度的提高,齿轮传动平稳性提高,改善齿轮载荷分布,提高使用寿命。

激光成形加工斜波纹型机械密封环性能分析42-46

摘要：斜波纹型机械密封是一种性能优异的非接触式机械密封,其加工过程十分困难,一种较为简单的方法是采用激光逐层去除材料的方法近似实现所需要的曲面形状。考虑到加工效率问题和激光加工本身的局限性,每层去除的材料不可能无限小,密封环表面实际上是由很多台阶构成的。文中借助现有的润滑理论模型,研究了不同运行参数下激光加工方法产生的台阶对密封性能的影响。研究结果显示,高压、低速工况条件下,近似台阶结构略优于斜波纹密封的性能,但是泄漏量相对较大。在空化发生的条件下,台阶近似结构的密封性能与理想结构差距明显。为了提高零件的密封性能,建议对加工表面做进一步处理。

深孔啄钻加工效率研究47-50

摘要：通过啄钻方式可以实现利用普通麻花钻进行深孔加工,但由于增加了反复进退刀和冷却时间,导致加工时间变长,生产效率较低,因此研究如何提高啄钻加工效率对大批量生产具有重要意义。文中根据深孔啄钻的基本原理,以传热学基本理论为基础,研究啄钻效率与单次冷却时间的关系,推导出计算公式。通过数值分析,发现随着单次冷却时间的延长,啄钻效率先升高后降低,存在一最佳效率;随着孔深和孔径的增加,啄钻效率降低;啄钻过程中,钻头冷却的温度降幅并非越大越好,可以通过控制单次冷却时间来合理控制温度降幅,并由此确定最佳钻削次数。研究成果为啄钻加工技术能更合理运用于实际生产中提供理论依据。

陶瓷刀具表面微织构激光刻蚀正交工艺实验研究51-53

摘要：基于正交试验法优化陶瓷刀具表面微织构激光刻蚀工艺参数,使用极差分析法绘制了各因素与各指标之间的关系曲线图,得到各因素对微织构尺寸的影响程度,以此优化激光工艺参数。结果表明:影响微织构宽度的主次顺序为重复频率、激光功率、扫描次数、扫描速度;影响微织构深度的主次顺序为:扫描次数、重复频率、扫描速度、激光功率。激光功率过大、扫描速度过慢、重复频率过大、扫描次数过多,会使得陶瓷刀具表面微织构底产生裂纹。采用优化后的工艺参数进行实验,有效地抑制了微织构表面裂纹的产生,且微织构尺寸达到切削实验要求。

汇流行星排传动效率特性试验研究54-57

摘要：汇流行星排作为特种车辆综合传动系统的核心部件,其传动效率是考核传动性能的关键指标。设计并搭建汇流排动态加载试验平台,结合实车工况,测试传动效率并分析其影响因素,具有重要的应用价值。文中提出一种对汇流行星排运行传动效率的试验测试方法,通过控制转速和负载功率运行参数,测得在不同运行工况下的传动效率,分析运行参数对汇流行星排在不同工况、不同阶段的传动效率的影响。

基于Adams行星系统动力学仿真及有限元分析58-61

摘要：以某微型机械手中JS行星齿轮的传动系统为研究对象,对该行星系统的传动比、各轴角速度、太阳轮与行星轮间啮合力、行星轮与内齿轮间啮合力、啮合频率等进行理论计算,得出该行星系统的运动学及动力学分析的理论值。利用Adams软件对该J S行星传动系统进行运动学和动力学仿真,得出该JS行星系统的运动学和动力学仿真结果。将该JS行星系统理论值与Adams软件仿真值进行对比分析,得出其两者的计算结果误差接近为零,由其误差可知,该虚拟样机模型为可行的。利用Creo Simulate对其进行有限元分析,得出该行星系统中关键零部件的静力学、疲劳和模态结果,根据所得结果判断其零部件强度可靠,进而验证该设计是合理可行。

水下插拔式电连接器设计及接触体分析62-68

摘要：水下插拔连接器在水下设备中起到关键性的连接作用,最重要的是其具有即时通断的功能,大大提高了设备系统的机动性、安全性和适应性。通过分析水下插拔式电连接器的工作原理和结构组成,针对电连接器的关键部分接触体进行力学模型建立及分析,确定接触压力与接触弹片结构参数之间的函数关系式,并对接触弹片强度校核,同时利用UG与ANSYS Workbench联合仿真对接触体的插合与分离过程进行数值模拟,分析不同结构参数对接触弹片应力的影响,为高可靠性的电连接器接触件的设计提供方法和依据。

斜面网纹齿盘车加工夹具设计研究69-70

摘要：压爪零件制造,一般采用粉末冶金工艺单件制造其坯料,或用热轧型钢条料切断成单件坯料。再采用刨或铣加工斜面上的网纹齿。网纹齿加工困难,生产效率低,不能大批量生产.为了能够满足大批量生产,经研究实践,采用盘车夹具加工工艺,可以满足生产要求.