机械工程师杂志 省级期刊

机械工程师 2019年第02期杂志 文档列表

机械工程师杂志机械研究与分析

小轮为螺旋齿线圆柱齿轮的面齿轮数学模型1-5

摘要：为满足一类面齿轮的初步设计需要,提供一种小轮为任意齿廓的螺旋齿线圆柱齿轮的面齿轮数学模型。首先,基于螺旋齿线圆柱齿轮设计原理,建立了基于任意齿廓的螺旋齿线圆柱齿轮模型Ⅰ。其次,通过两种不同的方法建立面齿轮的数学模型,其一为根据模型Ⅰ运用包络法建立面齿轮的刀具齿轮数学模型Ⅱ;其二为根据螺旋齿线圆柱齿轮的齿条的共轭齿形齿条模型Ⅲ运用运动学法建立面齿轮的刀具齿轮数学模型Ⅱ。然后根据刀具齿轮模型,运用运动学法建立面齿轮的刀具齿轮数学模型Ⅲ。最后以双圆弧齿轮为例,依据面齿轮数学模型建立的思路,推导了基于小轮为双圆弧齿轮的面齿轮的齿面方程,验证了数学模型应用的可行性。研究结果为进一步开展不同齿廓螺旋齿线圆柱齿轮设计及其啮合的面齿轮设计提供数学模型参照,同时也为螺旋齿线圆柱齿轮及其啮合的面齿轮的加工刀具设计提供理论模型参考。

十字型并联机构运动学及动力学分析6-9

摘要：对一种十字形并联机构进行了运动学分析,求出了其机构自由度,运用运动学叠加原理求出其位置正解和逆解,利用雅可比矩阵的条件数对其进行了运动性能评价。计算结果表明该机构雅可比矩阵的条件数恒等于1,具有优越的各向同性性能。基于拉格朗日方程导出十字型并联机构的动力学模型,并分析其动力学特性。通过MATLAB进行算例分析,讨论了十字型并联机构的机构等效惯量、驱动力矩等参数在给定运动规律下的表现。结果表明,该机构具有良好的对称性和稳定性,机构等效惯量是常数,只取决于机构本身的结构,而驱动力矩受载荷质量影响最大。

煤矿井下综采工作面高压电缆绕“8”字减扭收卷装置研究10-12

摘要：煤矿井下综采工作面敷设多种大直径的高压电缆,大多依靠人工对电缆进行收卷。文中设计一种煤矿井下综采工作面高压电缆绕“8”字减扭收卷装置,利用齿轮曲柄滑块滑槽机构的运动特性,在高压电缆两端固定,在供电不中断的情况下对电缆进行“8”字形盘绕,既能减少电缆在收卷过程中的扭力,又能有效抵消收卷成圈后电缆的残余扭力。利用3D打印技术建立了该装置实体模型,通过模型试验,验证了装置运行满足设计要求。

超声振动辅助电弧加工放电间隙智能控制13-15

摘要：超声振动辅助电弧加工系统是典型的非线性复杂系统,加工过程中的各种影响因素均会对加工精度造成影响。为提高加工精度与效率,文中提出一种以电弧放电间隙平均电压与平均电流为输入、电极进给速度为输出的神经网络模糊控制器。通过加工实验数据作为训练样本,利用MATLAB软件训练并仿真,结果表明利用此控制器可在同周期内比用传统方式产生更多、更稳定的电弧放电过程,提高了控制系统的性能。

基于6LoWPAN的无线振动监测传感器网络的研究与应用16-20

摘要：针对当前大多数机械设备运行环境复杂,人员难以接近等特点,为了能够满足机械振动信号采集的需求,设计了一种基于6LoWPAN的无线传感器网络振动监测系统。系统由6LoWPAN无线传感器节点、6LoWPAN网关节点、IPv6传输网络以及互联网终端用户组成。节点采用模块化设计,其中以自带处理器和无线通信功能的CC2630作为节点的核心,选择高精度三轴加速度计ADXL345采集振动数据。利用基于Contiki操作系统上的IAR开发工具设计6LoWPAN协议栈,实现了节点间的组网,将采集到的三轴加速度振动信号通过6LoWPAN无线传感器网络传输到接入IPv6网络的互联网用户终端上,并通过实验结果验证了该系统设计能够满足机械设备的较高频率振动监测的要求。

飞轮电池用多孔材料防护壳研究21-24

摘要：针对常见的刚性板状及网状防护壳难以适用于飞轮电池中磁轴承支承高速旋转件的应用场合,在现阶段多孔材料研究的基础上,应用几种典型胞元构型的多孔材料对飞轮电池防护外壳进行设计。运用有限元仿真技术对比了几种不同胞元类型的多孔材料的抗冲击特性;提出了飞轮电池的防护方法;并对防护壳进行了仿真验证校核。结果显示,多孔材料防护壳性能可满足飞轮电池防护要求。

250000t矿砂船高压岸电系统设计25-27

摘要：全球90%的商业运输是海运,对于海港城市,停泊船只产生很多污染,这些污染已逐渐超过人们所能承受的范围。为了减少港口废气排放污染和机器噪声,船舶停靠码头时,停止所有柴油发电机组,改为由岸电给船上供电。文中阐述了高压岸电系统的组成、各系统之间接口及功能。

某台600MW汽轮机叶片静频测试及振动安全性分析28-30

摘要：某电厂一台CLN600型汽轮机组检修期间,利用振动及动态信号采集分析系统CRAS对其末三级叶片(组)进行现场静频率测试,并进行了叶片振动安全性分析。测试结果表明,该机组末三级叶片(组)可在工作转速下安全稳定运行。

旋转超声辅助电弧加工机床设计31-33

摘要：针对电弧加工技术的原理及特点,设计了一种旋转超声辅助电弧加工机床,可以加工硬脆材料。电弧加工机床采取C型结构,由机床机械本体和数控系统组成。设计的机床机械本体主要由X-Y-Z三坐标轴工作台、超声旋转主轴、立柱和工作液槽等组成。设计数控系统由控制开关、运动控制器、伺服驱动器、脉冲电源、超声发生器、电脑工控机组成。最后,通过Pewin32Pro2软件进行编程,利用研制的电弧加工机床对不同厚度不锈钢片进行电弧加工实验。实验结果表明:在一定的超声振动频率辅助下,电弧加工工件质量更好,边缘更加圆滑。

风洞阻尼网受风载的挠度计算34-35

摘要：风洞阻尼网受风载会发生挠曲变形,从而影响阻尼网的性能。文中以方形截面阻尼网为研究对象,利用小变形时的近似处理方法,推导出阻尼网受风载的挠度计算公式,并分析最大挠度的影响因素。结果表明,施加一定程度的预紧力可以在不明显增加阻尼网应力的条件下减小阻尼网的最大挠度,是有效减小阻尼网挠度的合理方法。

某机床床身残余应力仿真分析研究36-38

摘要：以某加工中心床身铸件为研究对象,提出一种基于残余应力影响的定位精度分析方法。首先对某加工中心床身进行铸造残余应力仿真分析,得到了床身残余应力云图;随后以铸造残余应力场为初始载荷,采用生死单元法模拟去除材料过程对导轨安装面变形进行了预测。结果表明,随着材料的逐层去除,导轨安装面变形挠度值变化不大,其最大变形量约为5μm,并呈上凸状。可知,床身毛坯初始铸造残余应力分布规律对床身导轨安装面加工变形具有重要影响。

单向移动门式启闭机门架结构的有限元分析39-40

摘要：单向移动门式启闭机在水利水电工程运用广泛,其运行情况复杂,需要考虑不同工况下门机的静力学特性以及抗倾覆稳定性。文中应用SolidWorks软件建立了简化的门架三维模型,在不同载荷组成的3种不同工况下,利用ANSYS Workbench软件分析了门架结构的应力和变形,对结构进行优化设计,为设计者提供了可靠的数据和结果,对工程设计具有指导意义。

基于Matlab&SolidWorks的曲柄下料机构运动仿真研究41-43

摘要：为了对曲柄下料机构模型的合理性进行分析验证,以及分析其动力性能,提高设计效率,文中运用SolidWorks对下料机构进行三维建模,采用等影响法通过编程来得到机构尺度影响系数线图,并联合Matlab中Simmechanics模块集进行仿真,对机构尺寸偏差范围进行讨论并验证,直观地反映出下料机构在运动过程中所产生的运动参数及运动轨迹,进一步阐述了该仿真具有高效便捷、可视化、操作性强等特点,为后续的设计优化提供了新思路。

基于边缘轮廓特征的变电站GIS典型缺陷检测44-45

摘要：传统人工手动利用X射线检测GIS开关对评定人员的技术素质、经验及外界条件都有很高的要求。评定人员工作量大、易受强光影响、效率低,且由于X射线极易对人体造成伤害,拍摄现场更是存在很大的安全隐患,远离拍摄现场又会造成操作复杂。针对这些问题,根据现下热门的智能化系统,结合图像处理、图像特征提取及图像识别算法,提出一种基于X射线成像技术的GIS开关的典型缺陷智能识别系统。针对图像拍摄传输过程中产生的噪声影响,对图像进行前期预处理;为减少识别所耗时间,对图像进行压缩;为获取图像轮廓特征,对图像进行边缘检测及数字形态学处理;最后采用LIBSVM对特征集训练。实验结果表明,该系统前期预处理能够很大程度上还原图像边缘信息,图像在压缩时最大程度保留边缘特征信息且智能识别系统识别率达到85%以上。

十字轴万向节的拓扑优化和疲劳分析46-49

摘要：十字轴是万向节联轴器的关键零件,其疲劳强度不足会直接损害万向节联轴器的正常工作。对十字轴零件进行静强度分析和拓扑优化,利用Adams提取拓扑优化前后十字轴的载荷谱文件,并在此基础上对其进行疲劳分析。结果表明:十字轴的疲劳危险位置与其强度危险位置一致;改善十字轴过渡位置结构以减小其应力集中,可有效提高十字轴的疲劳寿命。

数控铣床定位精度测量及误差补偿研究50-53

摘要：利用雷尼绍XL-30激光干涉仪对MVC850B型数控铣床的定位精度进行精密检测,通过分析测量结果,计算该数控铣床的反向间隙和螺距误差,并给出相应的误差补偿值。然后对反向间隙和螺距误差进行误差补偿,利用Matlab软件对相关实验数据进行分析。实验表明,通过该方法进行误差补偿将大大提高数控铣床的定位精度。最后对补偿前后的数控铣床进行工件加工验证实验,结果表明,文中提出的误差补偿方法,将有效提高零件的加工精度。

一种圆柱式机械手平台的振动特性分析54-57

摘要：设计了一种圆柱坐标式工业机器人机械手平台,并根据设计的机械手平台的结构和运动特点,对该系统做了振动特性分析。首先建立了该机械手平台振动特性分析的刚柔耦合数学模型;然后利用ADAMS Vibration振动分析模块对该系统进行振动分析,得出在不同位置和方向激振载荷作用下机械手平台末端执行器端面中心点的位移响应;最后验证了机械手平台设计动态误差占比的合理性。该分析结果为后续系统移动定位控制精度设计与优化控制提供了参考依据。

一种降低安全阀活塞杆与剪销板接触强度的结构设计58-59

摘要：分析了现有钻井泵安全阀的工作原理及活塞杆与剪销板在接触点处被压溃的原因,设计了一种能够降低活塞杆与剪销板接触强度的结构,并利用ANSYS软件对改进前后活塞杆与剪销板的接触部位进行了有限元分析。通过与现有活塞杆与剪销板的接触结构相比,该结构极大地降低了活塞杆与剪销板的接触应力。