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机械工程学报
北大期刊

影响因子:1.36

预计审稿周期:1-3个月

机械工程学报杂志

主管单位:中国科学技术协会  主办单位:中国机械工程学会
  • 创刊时间:1953
  • 国际刊号:0577-6686
  • 出版周期:半月刊
  • 邮政编码:100037
  • 国内刊号:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 全年订价:¥ 2020.00
  • 发行地区:北京
  • 出版语言:中文
主要栏目:
  • 综述
  • 基础理论
  • 工程技术应用
  • 可变形机器人协同变形方法

    可变形机器人AMOEBA-I的主要特点是具有多种构形方式,但由于受地面条件等影响使得某些构形变换难以实现。为了减小变形阻力,增强机器人对环境的适应性,提出可变形机器人的协同变形方法。建立相应数学模型,分析机器人系统各部分在协同变形过程中的运动和力学特性,实现将变形阻力的一部分转化为变形的动力,完成5种特殊构形之间的相互变换。研究基...

  • 摇臂式探测车质心域的计算

    为了进行摇臂式探测车的移动性能分析及低重力模拟试验,须确定其质心域。在对摇臂悬架简化的基础上,提出摇臂探测车悬架设计参数的表示方法。将探测车简化为质点系,基于坐标变换法确定各质点的位置矢量,推导出任意运动位置时探测车的质心位置矢量和质心域半径公式。最后以研制的摇臂探测车为例,计算其设计质心、任意运动位置时的质心,并通过优化...

  • 双轴矩形截面角圆形柔性铰链回转精度分析

    研究一种外廓线为角圆形的双轴矩形截面柔性铰链,该柔性铰链可代替传统的双轴柔性铰链应用于空间多自由度柔顺机构。建立该双轴柔性铰链的空间力学模型,用卡氏定理推导双轴柔性铰链回转精度的统一表达式,采用换元法得到双轴柔性铰链回转精度的闭式解析式。针对柔性铰链的转动中心偏移所引起的误差,利用有限元软件对柔性铰链回转精度的闭式解析式...

  • 实现预定游速的仿鱼机器人最佳效率运动规划

    对仿鱼机器人推进而言,实现一个预定的游动速度可能存在多种运动方式,其中效率最高的运动方式只有一种。对实现预定游速的仿鱼机器人获得最佳效率进行运动规划研究。运用数值模拟方法,获得仿鱼机器人的稳态游动速度,揭示其稳态速度、功率消耗和推进效率与不同运动方式之间的内在规律;进一步以获得最佳效率为目标函数,以实现预定游速为约束条件,...

  • 考虑柔索垂度影响的索支撑系统静刚度

    大射电望远镜的索支撑系统由于工作空间巨大,刚度分析时必须考虑柔索垂度的影响。为此,基于弹性悬链线方程推导出柔索的索端张力与索长之间的关系,建立索支撑系统的静力学模型。在此基础上,根据索端张力与舱体位移之间的非线性关系推导出作用在舱体上的柔索合力与舱体位移之间的增量关系,从而获得系统静刚度矩阵的解析表达式。利用数值算例证明...

  • 基于吴方法的6R机器人逆运动学旋量方程求解

    基于旋量理论建立6R机器人的运动学模型,与传统的D-H参数法相比,旋量法从整体上描述刚体的运动,避免了用局部坐标系描述时所造成的奇异性。但用旋量法求解运动学逆问题时,受到子问题算法的限制。将吴方法引入逆运动学问题的求解,通过其特征列的思想与旋量法相结合,并利用数字化推理平台(Mathematics mechanization platform,MMP)和Maple软件进...

  • 基于Shannon小波支持矢量机二级决策的故障诊断

    提出一种基于Shannon小波支持矢量机(Shannon wavelet support vector machine,SWSVM)二级决策的故障诊断模型。先求出原信号的双谱相关值特征矩阵奇异值谱,并用BP神经网络对主分量分析(Principal component analysis,PCA)后的奇异值谱调维得到可分性更高的三维模式矢量,再将该三维模式矢量用SWSVM进行二级故障诊断。SWSVM可以对BP网络因陷...

  • 正弦振动与梯形波振动吸附方式的对比分析

    提出一种区别于正弦振动的吸附方式——梯形波振动,目的是为小型爬壁机器人提供一种更稳定可靠的负压吸附手段。为了验证梯形波振动比正弦振动可产生更高的负压,从基本的气体状态方程出发,对正弦振动和梯形波振动进行初步的数学建模,推导出吸盘在做正弦振动和梯形波振动时其腔内平均气压值的计算公式。在合理假设的基础上,对正弦振动和梯形波振...

  • 基于齿轮副整体误差的齿轮动力学模型及其动态特性

    迄今提出的各种齿轮动力学模型,在处理齿轮误差的影响时,都回避因齿轮重合度大于1而分不清单双啮区的事实,由此得出的结果不能较全面反映实际情况。基于齿轮副整体误差概念,综合考虑齿轮啮合过程的时变啮合刚度、误差激励等非线性因素,建立一种新的考虑单、双啮过程的直齿轮动力学模型,能更精确地描述齿轮系统的动力学行为,解决现有模型存在的主...

  • 基于全息谱分析的非线性转子系统不平衡量识别

    在实际现场动平衡中,没有必要完全识别出系统的参数,而只要将不平衡量识别出来就行了,为此提出在不识别轴承参数基础上对非线性转子系统不平衡量识别的一种新方法。在不平衡量识别中,将所有与轴承参数有关的力都归结到油膜力中,轴承油膜力接近周期力,这样可将其傅里叶展开;然后根据不平衡响应特点得到包含不平衡激励和油膜力工频分量的方程组,利...

  • 蛙式打夯机的单边约束多体系统动力学建模与数值模拟

    蛙式打夯机的建模与数值模拟问题是典型的受到多个含摩擦单边约束作用的多体系统动力学问题。通过对蛙式打夯机及其工作环境的合理假设,建立蛙式打夯机的简化多体模型。利用第一类拉格朗日方程,得到其动力学方程,它受到两个含摩擦单边约束的作用。采用冲量-速度层面上的时间步长算法以及与判断stick-slip状态转换条件等价的线性互补公式,对蛙式...

  • 超声波电动机接触界面梯度设计模型

    超声波电动机是依靠定转子接触界面间的摩擦传递动力的新型驱动器,摩擦材料作为接触界面的重要组成部分,它的设计和磨损控制是超声波电动机的关键问题。建立一个超声波电动机定转子简化接触模型,研究摩擦材料磨损对定转子接触参数与驱动摩擦力的影响,得出保持接触宽度稳定时,摩擦材料磨损后应具有的性能,提出设计超声波电动机梯度摩擦材料的构想...

  • 弹性接触中的表面微滑问题及数值求解

    研究法向载荷和切向载荷耦合作用下的三维弹性点接触问题。当切向载荷不足使接触体发生整体滑动时,接触面产生微滑区域。对于异质物体的接触,即使仅有法向载荷作用,由于变形的不协调,接触面同样会产生微滑区域。运用半解析的方法求解微滑接触问题,影响系数通过Green函数得到解析解,压力和切应力的求解基于共轭梯度法和快速傅里叶变换法。算法仅...

  • 不同摩擦条件对强制连续约束型离合器工作性能的影响

    采用有限元和动力学分析方法,探讨强制连续约束(Positive-continuous-engagement,PCE)型离合器在不同摩擦条件下的力学特性;在Marc平台上建立由楔块和内外环组成的离合器的三维有限元模型,分析楔块与内外环的接触强度特性,得到等效Mises应力和法向应力在不同的摩擦因数下的分布曲线图及接触时的最大应力位置。采用ADAMS对该离合器进行动力学仿...

  • 高频动载轴承内油膜压力特性

    传统油膜压力特性研究大多忽略油膜的可压缩性以及轴颈惯性力对油膜压力的影响,但在高频动载荷或瞬态冲击载荷作用下,油膜压力随时间变化剧烈,而油膜密度、粘度等状态参数又是关于压力的函数,油膜不可压缩性假设不再适用。另外,轴颈本身具有很高的加速度,因轴颈高速运动而产生的惯性力也不能被忽略。因此,同时将可压缩性以及轴颈惯性力引入到油...

  • 先进成形技术与装备发展道路刍议——先进成形技术与装备发展现状与趋势

    先进成形技术代表成形加工业的未来,一直得到国家的高度关注。近几十年来先进成形技术在国内外的快速发展,促进了成形生产的优质、高效、低耗、清洁和灵活。从信息化、数字化、绿色化、精密化和轻量化等方面对国内外先进成形技术与装备的发展现状及趋势进行综述,分析结果表明先进成形技术将遵循产品个性化、成形数字化、控制智能化、环境友好化...

  • 复杂曲面加工技术的研究现状与发展趋势

    随着高新技术的发展,复杂曲面的应用也越来越广泛,其应用主要取决于两个方面:一方面是力学特性和功能的需要,使设备满足特定的性能要求,这就要求产品形面达到高精度的数学特征;另一方面是外观美学效果的需要,满足人们对产品外形的需求。复杂曲面的发展和实现,又取决于复杂曲面的设计技术和制造技术。从3个方面分别阐述它们的研究现状与发展趋势...

  • 混流加工/装配系统集成优化研究

    为解决由一条混流装配线和一条带相同并行机和有限中间缓冲区的部件加工线组成的拉式生产系统的集成优化问题,以平顺化混流装配线的部件消耗以及最小化加工线最大完工时间为优化目标,建立加工/装配系统集成优化框架和装配线优化数学模型,提出加工线调度方案的构造方法,设计一种多目标遗传算法用于求解该问题,在此算法中,提出一种三阶段的实数编...

  • 基于通口本体的概念设计理论

    本体已经被用作表示产品设计知识的一个重要手段,但多数本体表示仍不能有效地进行产品建模。通口作为元件与其环境的相互作用点对元件概念形成起着决定的作用,它构成元件的界面及定义元件的边界。给出通口本体的定义,将通口类型划分为机械通口、电器通口及信息通口等;表示出通口的功能本体语义及原型功能概念,通过估算两原型概念的相似度以获取...

  • 型腔铣削单纯区及其判别方法

    型腔类零件的几何形状通常比较复杂,在加工中心或数控铣床上加工时往往需要通过合理拆分加工域来实现刀具序列的优选,进而提高加工效益,从而需要判别加工域是否可分这一基础问题。为此,提出一种用于判别加工域是否可分的概念及方法——型腔铣削单纯区及其判别方法。提出铣削单纯区的概念,给出其定义,指出铣削单纯区是一类当且仅当使用一种刀具就...

  • 五轴加工刀具姿态球面NURBS曲线设计及优化

    基于刚体空间转动的四元数表达,以有理运动描述五轴数控加工中刀具姿态变化。将刀具姿态点等同于单位球面上的点,建立单位球面上的点和四元数空间中的点之间的一一映射关系,从而将离散刀具姿态插值问题归结为在四元数空间插值曲线设计问题。设计出的单位球面上的曲线(刀具姿态曲线)具有通常三维欧式空间NURBS曲线的表达形式,可以直接输入支持...

  • 形状记忆合金分瓣螺母空间解锁机构的设计与试验研究

    航天器需要解锁机构实现空间解锁功能,传统火工品解锁机构存在冲击和污染等问题;NASA发展的形状记忆合金(Shape memory alloy,SMA)柱驱动解锁机构存在解锁时间长和不可重复使用等问题。提出一种利用SMA的记忆特性和分瓣螺母原理的解锁机构设计方案,并发展相应的设计方法,对解锁机构的核心部分——驱动单元进行设计,最终完成SMA分瓣螺母空间解...

  • 基于亚像素图像块匹配方法的压电陶瓷驱动特性测量

    为了高精度地测量压电陶瓷的驱动特性,提出一种基于计算机视觉的亚像素图像块匹配位移测量方法。对困扰亚像素图像块匹配方法的三个重要因素:搜索区域大小、模板图像大小、亚像素拟合精度进行详细分析和试验,提出根据试验结果和微纳米图像序列的测量特点选择最佳的搜索区域、模板大小、匹配准则函数和亚像素拟合方法的原则;使用高精度纳米平台...

  • 基于层压破碎理论的圆锥破碎机破碎力分析及运动学研究

    针对圆锥破碎机设计过程中存在的实际问题,分析破碎力的相关影响因素及其在动锥母线方向的分布情况;基于层压破碎理论,深入研究破碎力在破碎层内的分布情况及相应计算方法,从而构建用于获得破碎力在整个动锥伞状表面分布情况的计算方法;基于破碎力信息,结合圆锥破碎机的工作机理与结构特点,计算各关键摩擦副的载荷情况,对圆锥破碎机在工作状态下...

  • 耐受大温差的转动连接分析与设计方法

    针对转动连接在大温差等复杂环境下的使用要求,在理论分析基础上提出一种对由深沟球轴承或角接触轴承所构成定位预紧轴系的分析与设计方法。该方法用计算机辅助设计软件绘制出由轴承的径向间隙、轴向位移、滚珠和滚道之间最大接触应力等确定的轴承安全区域图,并根据轴系的具体结构、材料及配合形式等条件绘制出温度变化时轴承径向间隙与轴向位移...

  • 超高速点磨削相关机理研究

    结合超高速磨削技术和点磨削工艺,给出对点磨削及其相关技术的理解。建立砂轮磨损和承载等模型,研究发现,与传统外圆磨削相比,点磨削砂轮承载更均匀,寿命更长,磨削性能更佳。由点磨削参数条件下的单颗磨粒成屑试验发现,磨粒的实际切深要比理论切深小,并由单颗磨粒成屑机理给出合理解释。由砂轮连续成屑机理和砂轮相对工件运动轨迹的分析发现,工...

  • 机床调整参数误差对小轮齿面误差影响规律的理论研究

    研究机床调整参数误差对变性法加工的准双曲面齿轮小轮齿面误差的影响规律。基于齿轮啮合原理建立准双曲面齿轮小轮的理论齿面方程和误差齿面方程,推导机床调整参数误差作用下的齿面任一点法向误差的解析表达式,提出机床调整参数误差对齿面法向误差的影响系数概念,依此判断各项机床调整参数误差对齿面误差的影响程度。通过理论齿面和误差齿面的...

  • 基于D-H矩阵的Stewart型并联机床位姿误差计算模型

    针对6自由度Stewart型并联机床,以D-H变换矩阵为建模工具,建立起包含铰座位姿参数、杆件D-H参数的机床动平台位姿方程。采用矩阵微分方法推导出一个机床位姿误差线性化计算模型。该模型不仅使铰座位姿参数误差、杆件D-H参数误差等几何误差全部进入机床位姿误差计算方程,而且将机床位姿误差与几何误差之间的非线性隐式函数关系简化为线性显式函数...

  • 磷酸二氢钾单晶体纳米压痕的力学行为

    磷酸二氢钾(KH2PO4,KDP)单晶体的纳米力学特性是研究其超精密加工重要依据之一。试验针对(001)晶面和三倍频晶面采用带有针尖半径为50nm的Berkovich压头的纳米压痕仪对KDP晶体进行力学特性分析,结果表明,两个晶面的纳米硬度H和弹性模量E都表现出强烈的载荷依赖效应。应用Meyer定律和修正比例样件阻尼(Modified proportional specimen resis...

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