通过对广义交叉簧片柔性铰链转角公式的分析，揭示了铰链刚度和仪器灵敏度之间的关系。为了避免垂直载荷的变化对铰链转动刚度的影响，设计具有恒定转动刚度的交叉簧片柔性虎克铰，并以柔性虎克铰为转动支撑单元搭建针对万向节装置不平衡力矩测量的两自由度柔性静平衡仪。通过对沿特定方向特定量不平衡力矩的测量，在0～7000g有效载荷范围内对仪...
为了提高3自由度气浮台的仿真精度，减小重力引起不平衡力矩的影响，提出气浮台弹性不平衡力矩的计算及补偿方法。建立气浮台重力引起的静态、弹性、重力梯度和总不平衡力矩的计算模型，分析重力引起的各类不平衡力矩关系及影响。通过对比发现气浮台质心位置相对回转中心较远时，静态不平衡力矩起主要作用。随着质心位置接近回转中心，弹性不平...
弧齿锥齿轮双重螺旋法具有高效、可实现干切削的特点，是Gleason制弧齿锥齿轮的先进加工方法。为揭示双重螺旋法的切齿原理，以大轮成形法加工的弧齿锥齿轮双重螺旋法为研究对象，以啮合原理和微分几何学为基础，根据刀盘、机床、工件之间的运动位置关系，利用矢量法、基于齿面3个参考点建立切齿数学模型，推导机床调整参数的计算过程；然后，以...
五自由度Exechon机器人被广泛应用于高端制造业，其由具有两转一移三自由度的2-UPR-SPR并联机构和RR串联机构组成（U代表虎克铰，P代表移动副，R代表转动副，S代表球副）。目前对Exechon中并联机构的尺度综合鲜见报道。运用基于螺旋理论的运动／力传递性能指标对Exechon中并联机构2-UPR-SPR进行尺度综合。建立机构运动学反解模型，并对机构进行...
针对原有往复式步态矫形器对患者体力消耗较大、步态差异大且失真严重、膝关节康复效果微弱等问题，对矫形器进行改进设计，分别在矫形器的髋关节和膝关节处增加了驱动机构，设计出一种电动往复式步态矫形器（Electric reciprotating gait orthosis，ERGO），可通过穿戴在患者下肢上，协助无行走能力的患者实现行走功能。由于人体下肢运动关节的...
对带有圆锥齿轮的复合行星传动进行运动分析，在此基础上采用虚功率理论分析该复合行星传动在不考虑啮合功率损失和考虑啮合功率损失时的功率流，在定义速比与转矩比的情况下，获得复合行星传动效率表达式，进一步研究速比、转矩比和啮合功率损失系数及几何参数比对复合行星传动效率的影响规律，并开展相关试验验证。理论分析表明：在复合行星传...
机械装各正在朝着高速、高精、高效方向发展，为了确保这些装备的健康运行，健康监测系统采集了海量数据来反映机械的健康状况，促使机械健康监测领域进入了“大数据”时代。机械大数据具有大容量、多样性与高速率的特点，研究和利用先进的理论与方法，从机械装备大数据中挖掘信息，高效、准确地识别装备的健康状况，成为机械装备健康监测领域面...
为了研究波纹刚度特性以及其对箔片轴承动力学特性的影响，设计了波纹箔片刚度测试试验台。分别对两端固定和一端固定一端自由两种约束条件下的波纹箔片刚度进行了测试，并将试验结果与仿真结果进行了对比分析。最后基于轴承波纹结构刚度特性，利用小扰动法求解了轴承动力学特性系数，研究了波纹箔片刚度特性对轴承动力学特性系数的影响。结果表...
模态耦合是摩擦系统振动不稳定性的重要机理之一，它会受到系统摩擦副的结构阻抗特性和摩擦接触特性的显著影响。针对一类由一个摩擦副部件的不同方向模态导致耦合不稳定性的现象，建立2自由度摩擦振动动力学模型，推导在摩擦副部件机械阻抗特性相差极大的条件下，系统摩擦耦合模态不稳定性及其对摩擦力方向的依赖性，以及研究了不稳定区域对摩...
北京地铁近年来投入运营的几条线路中，剪切型减振器扣件区段大量出现钢轨波磨现象，经过大量的调查和测试分析发现：剪切型减振器扣件轨道系统在200-400Hz频段内的轮轨共振效应是引发钢轨波磨的主要原因。为了抑制波磨发展，在剪切型减振器扣件内增设橡胶垫块，并在北京地铁10号线选择两个试验段进行了现场试验，对两个试验段的钢轨走形带粗糙...
沟曲率半径系数是轴承设计中一个重要的设计参数，对轴承的承载能力和疲劳寿命有较大影响。目前为止，特大型四点接触球轴承沟曲率半径系数的设计依靠经验取值，缺乏设计依据，由此设计出来的轴承不能保证满足承载能力的要求。给出了特大型四点接触球轴承精确静承载曲线的绘制方法，提出了根据特大型四点接触球轴承精确静承载曲线设计轴承沟曲率...
机床刚度、固有频率等动力学特性随着机床部件位置、姿态在工作空间中的变化而变化。对机床动力学特性的研究不仅需要考虑到机床质量、刚度、阻尼值的大小，还应重视机床加工点的空间位置变化。采用空间统计学方法，以超精密机床固有频率这一关键动力学性能为例，分析机床动力学性能与机床位置姿态之间的数学关系，选取机床动态特性变异函数，建...
对惯性式反共振振动机进行动力学建模与求解，建立反共振振动机的动力学方程和两激振电动机轴的力矩方程，推导反共振状态下的同步性判据、同步传动性判据、同步稳定性判据和同步传动稳定性判据，从理论上证明了在反共振状态下，不但能够实现振动同步，而且能够实现同步传动：同步性指数总是远大于同步传动性指数。因此只要能够实现振动同步传动...
为了同时增大压电双晶片驱动器的输出位移和输出力矩，并提高弹药内部的空间利用率，提出一种新型弹载后屈曲预压缩压电双晶片（Post—buckling pre-compression，PBP）舵机驱动器方案。该驱动器通过压电双晶片的层叠来增大驱动器设计空间，再利用一组角位移连杆放大机构来调整其设计空间，进而达到同时增大输出位移和力矩的目的。对驱动器建立...
对于数控系统而言，一方面由于传统数控系统的各个模块相互耦合，使得结构变更和功能扩展异常困难；另一方面由于数控系统结构的开放程度低，其研发过程无法充分利用先进的电子信息技术，极大降低了数控系统的研发效率，同时基于小团队的数控系统研发不能充分调动社会的有效资源和积极性，包括工艺过程实现在内的各模块难以全面细致，使得开发的...
针对复杂产品中管路布局耗时长，返工率高的问题，提出一种基于工程规则的管路自动布局与综合优化方法。该方法采用运动规划算法对管路系统进行自动布局，在此基础之上通过模拟退火算法对管路布局方案进行优化。在布局完成后，综合考虑管路的可加工性，结构特性，强度特性等工程约束，采用一种基于一阶谓词的知识建模方法建立了管路布局知识库，...
在考虑裂纹闭合效应对疲劳损伤影响的情况下，对Chaboche提出的非线性连续疲劳累积损伤模型进行了修正，得到了疲劳累积损伤及再制造毛坯剩余寿命评估模型，并由对称循环拉压疲劳试验数据得出了修正模型的相关参数。通过二级加载（高低加载和低高加载）拉压疲劳试验对再制造毛坯剩余寿命评估模型进行了验证，结果表明模型计算值和试验值吻合良好...
3D打印技术在构建个性化的人工组织和器官方面具有独特优势和发展潜力，然而目前在构建具有优良代谢性能的人工组织方面也还存在很多技术壁垒。在秉承3D打印技术优势基础上，综合考虑生物材料的反应成形特性，提出一种能够直接成形微尺度中空纤维，再三维叠层制造，从而直接获得内含微通道网络的再生支架的3D打印成形工艺；基于管材无模拉伸理论...
水斗高应力区的结构优化和高品质加工是保证冲击式水轮机水力性能的关键。建立了水斗有限元模型，并确定合理的边界条件；根据机组运行特点，确定水斗计算载荷工况，以及应力考核标准。同时在满足水力性能及强度要求的前提下，充分考虑水斗根部的可加工性。研究表明：斗根曲率均匀度、斗根深度和厚度是水斗应力水平的主要影响因素；通过水斗根部...
裁剪方法利用系统内部及超系统资源解决问题，这一特点促使了产品结构简化和成本降低。现有裁剪方法是规则导引下设计者的主观分析过程，这在某种程度上限制了裁剪操作简化和方案解获取。以裁剪本质和实现方式为约束条件，以TRIZ中基于知识的发明问题解决原理和规律为知识源，确定了基于知识的裁剪方法，对裁剪过程中系统有用功能分配形成客观知...
针对真空注型（Vacuum casting，vc）浇注件由于充型速度不稳定所导致的翘曲变形质量缺陷，提出调压式真空注型工艺，并分析压力充型机理，论证压力差是影响充型速度的关键工艺参数，并通过分析阀口开度和充型速度的关系制定了充型速度控制策略。详细介绍该控制策略的实现过程，包括：对浇注件的STL模型进行体素化，并获取模腔的体积及横截面面...
为解决复杂系统多学科可靠性设计优化过程中由于存在多源不确定性和多层嵌套而导致的计算效率低的问题，将近似灵敏度技术与两级集成系统综合策略（Bi—level integrated system synthesis，BLISS）和功能测度法集成，提出一种能同时处理随机和区间不确定性的序列化多学科可靠性设计优化方法。基于概率论和凸模型对混合不确定性进行量化，提出一...
针对微细切削刀具的特点与应用需求，设计一种斜圆柱结构的新型微细球端铣刀，将铣刀球端刀刃复杂的空间曲线转化为易加工的平面曲线。根据所设计铣刀的几何结构特征，从制造工艺方面进行刀具结构的调整，分析刀具的刃磨成形原理，并在微细刀具数控刃磨机上完成该刀具的制作。通过与传统螺旋槽球端铣刀和椭圆柱刃型球端铣刀的切削性能对比试验，...
为探索氮化硅陶瓷单颗磨粒切削加工的机理，进行单颗金刚石磨粒切削氮化硅陶瓷的仿真与试验。选用截角八面体模拟金刚石磨粒，基于Johnson—Holmquist ceramic硬脆材料本构模型，采用有限元网格法进行单颗磨粒直线切削仿真，分析工件材料的切屑去除、划痕形貌、应力动态变化与分布、切削力变化等现象，以及工艺参数对切削力的影响。制备单颗金刚...
表面粗糙度模型是研磨过程设计和工艺参数选择的重要依据，K9玻璃是应用最广泛的光学材料之一。建立研磨K9玻璃表面粗糙度模型有利于提高加工效率、节约生产成本。简化固结磨料研磨过程，基于研磨垫表面微结构，计算研磨过程中参与研磨的有效磨粒数和单颗磨粒切入工件深度，利用研磨过程中受力平衡，建立固结磨料研磨K9玻璃表面粗糙度模型。采用...
由于复合材料的各向异性、树脂导热性差和层间韧性低，在二次机械加工特别是钻削制孔过程中，复合材料易产生毛刺、分层等缺陷和损伤，将短纤维层间增韧方法用于钻削损伤的抑制研究。制备低密度芳纶短纤维薄膜，采用低压接触成型工艺制备了含短纤维增韧与未增韧的复合材料层合板，进而在加工试验台上进行钻削试验。通过对试件加工孔的红外无损检...
《机械工程学报》于1953年创刊，由中国科学技术协会主管、中国机械工程学会主办，是中国机械工程领域的顶级学术刊物，主要报道机械工程领域及其交叉学科具有创新性的基础理论研究、工程技术应用的优秀科研成果。本刊为半月刊，每月5日和20日出版；被Ei、CA、SA、AJ、中国期刊网全文数据库等国内外多家知名检索系统收录。
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