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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
  • 考虑结构柔性的行星轮系耦合振动特性研究

    针对传统集中质量法精度不高和大规模有限元模型计算量大、后处理困难的问题,在轴系单元法基础上提出一种针对行星轮系耦合振动分析建模方法。根据行星轮系结构特点,将行星轮系中各种构件分为简单轴系单元、行星架轴系单元及齿圈轴系单元等轴系模型,建立不同类型的行星轮系耦合动力学模型。研究结果表明,考虑结构柔性后,在低速阶段动态啮合力偏...

  • 基于力反馈的液压足式机器人主/被动柔顺性控制

    在足式机器人运动过程中,柔顺性控制能有效减少足端触地冲击力,提高环境适应能力。被动弹簧常被用来实现机器人与环境柔性接触,但不能有效吸收剩余冲击能量。主动柔顺能够根据环境不同而调整末端刚度与阻尼,却由于冲击力作用时间很短,对执行器的响应速度有较高的要求。试验发现将主动柔顺控制与被动柔顺相结合,可弥补上述不足,并实现机器人柔顺...

  • 基于主从任务转化的闭环控制避障算法

    冗余度机械臂避障算法研究一直是机器人领域的研究热点之一。针对传统算法的不足提出一种基于主从任务转化的闭环控制避障算法。主从任务转化通过监测机械臂各杆件与障碍物之间的最小距离变化实现避障任务和期望轨迹跟踪任务的主从切换,从而解决当障碍物位于机械臂末端期望轨迹上时避障运动和期望轨迹跟踪运动存在的相互冲突问题。考虑到机械臂...

  • 考虑关节摩擦的3SPS+1PS并联机构显式动力学建模研究

    显式动力学模型是并联机构控制器设计的基础,由于并联机构的闭环结构特点,导致其显式动力学建模过程通常比较复杂。为了避免动力学建模过程中繁琐的求导过程,考虑关节摩擦并基于牛顿-欧拉法对3SPS+1PS并联机构的显示动力学模型进行了研究。在并联机构运动学及受力分析的基础上,建立其具有一般形式的动力学模型,选取动平台上球铰链所在位置点的...

  • 负半径滚子直动推杆盘形凸轮机构的可视映射尺度综合与比较优势

    针对新型的负半径滚子直动推杆盘形凸轮机构,提出通用有效的可视映射尺寸综合方法。阐释新型机构形态构成、基本/总体尺寸和尺寸综合问题准确描述、求解的基本思路与步骤,提出四项性能评价指标及解析表达,构建尺寸坐标系ORr0e、尺寸空间?(R,r0,e)并离散化-网格化处理,采取“遍历搜索”思想方法,在解决单一约束下边界线/解域、边界面/解空间基...

  • 全转动关节欠驱动手指机构及其运动学分析

    欠驱动机器人手指结构紧凑、抓持力大、操作简单,在工业机器人、拟人机器人、人体假肢及航天机器人等领域都具有广泛的应用前景。提出一种新型的全转动关节连杆式欠驱动机器人手指机构,提出一种基于最小阻尼原理推导欠驱动手指机构在不同抓持状态下(即与目标物体的不同接触情况下)的等效机构,进而基于等效机构实现运动学分析的方法。采用所提...

  • 高重合度内啮合复合摆线齿轮传动设计与分析

    重合度是衡量齿轮传动性能的重要指标,较高的重合度对于提高齿轮的承载能力和传动的平稳性具有重要意义。考虑到摆线齿形的优越性,提出一种具有高重合度的新型内啮合复合摆线齿轮副;根据内、外摆线无包心形成法与包心形成法之间的等效关系,阐明内、外齿轮齿顶与齿根之间的齿廓配合关系,给出使重合度最大化的圆弧啮合线位置及其数学描述;结合坐标...

  • 光控压电混合驱动特性及影响因素分析

    提出光控压电混合驱动,即利用铁电陶瓷镧改性锆钛酸铅(PbLa Zr Ti,PLZT)在紫外光照射下产生的光电压驱动压电作动器。这种新型光控方式的研究实现了PLZT作动器的非接触激励、抗电磁干扰的光激励特性与压电作动器响应速度快等优势互补。基于等效电学模型建立了在光-热-力-电等多能耦合作用下,压电作动器驱动电压及应变的本构模型;对作动器应变...

  • 保持架不同引导方式下角接触球轴承腔内气相流动分析

    滚动轴承高速运转时,轴承腔内空气流动加剧诱发漩涡及高压气障,影响油气输运及整体润滑性能。针对超高速时(dmn值32.0×106 mm·r·min-1)角接触球轴承腔内的气相流动问题,考虑轴承结构特点、接触特征及运动边界,采用旋转坐标系定义组件运动,建立轴承腔内气相流动高精度分析模型,分析了在保持架不同引导方式下轴承腔内压力分布、气相流动与阻力,...

  • 基于计算流体力学计算结果的穿孔管消声器声学性能研究

    为了准确研究温度与气体流动对某轿车穿孔管消声器声学性能的影响,建立消声器的结构模型与内部流体域模型,并分别划分流体域的计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)网格与声学有限元网格。利用Fluent软件对消声器内部的温度场与气流速度场进行仿真计算。通过网格映射的方法,将CFD网格上温度、气流速度等数据转移到声学网格中,以CFD...

  • 高强度钢板残余应力振动时效消减技术试验研究

    根据振动时效(Vibration stress relief,VSR)原理,采用高频振动台作为振动时效的激振装置,设计安装于振动试验台、用于给钢板施加面内拉伸载荷的钢板张力加载机构,在实验室搭建出钢板振动时效试验研究平台,对振动时效消除高强度钢板残余应力的有效性进行试验研究。在VSR处理前后采用X射线衍射方法对马氏体高强度钢板和试验对照用T2镀锡基板的...

  • 大型精密装备快速运输车减振装置

    为实现大型精密装备的长途快速运输,保证运输过程中装备的安全性,在运输车鹅颈部分设计一套减振缓冲装置,可以在行车方向和垂直方向上有效减少装备的振动;在运输车中车架和后车架部分的连接处设计一种限高定位减振装置,不仅能够保证运输过程中车架的离地高度,而且能够有效地降低中车架部分的振动;运输车的后车架部分采用空气悬挂结构,该机构在行...

  • 五轴数控机床动态精度检验试件特性研究

    检验试件是对机床动态精度的最终考量,然而目前基于试件切削的机床性能评估还存在很多不确定性。通过分析四种常用的五轴机床精度检验试件造型方法,计算各试件的曲率、开闭角、扭曲角等重要几何特征,研究试件加工过程中各轴加速度冲击的跳变位置,得出试件几何特征是其具备检验特性的关键。最终,通过切削试验验证中国“S”试件的优越性。基于检验...

  • 基于动力学与遗传算法的工件位置偏离预测与控制方法

    装夹布局的合理规划是影响工件加工质量与生产安全的关键因素,为此系统地提出了工件位置偏离的动力学预测模型及其控制方法。首先通过将工件与夹具之间的接触模式等价地转化为线性弹簧-阻尼系统,利用运动学和弹性力学理论推导出工件的振动微分方程,以确定工件在装夹布局中的位置偏离。根据工件与夹具之间的接触为单向这一实际情况,运用胡克定律...

  • 钢丝绳弹塑性损伤本构模型研究

    通过分析钢丝绳的结构与材料特点以及主要失效形式,将材料损伤力学理论引入到钢丝绳失效模型,结合材料损伤理论,建立了含损伤的钢丝绳弹塑性损伤本构模型,推导了钢丝绳受到拉伸载荷作用时的损伤变量演化方程,编写了含损伤与不含损伤的钢丝绳弹塑性损伤有限元仿真分析程序,计算得到了钢丝绳在受到拉应力作用下的损伤演化历史,对比计算了不含损伤...

  • 数控滚齿机滚刀主轴振动特性研究

    为了探寻滚齿机滚削振动特性,根据机床滚刀主轴结构、工艺参数及Euler-Bernoulli梁振动理论,建立了滚刀主轴X向的振动响应函数模型,开展了振动试验测试,得到了滚齿机滚刀主轴振动频率、X向振动加速度及位移数据曲线。经分别比较滚刀主轴振动加速度与位移最大幅值的理论与测试数据,两者相对误差均小于5%,表明理论与试验值的一致性较好,验证了该型...

  • 压电喷墨过程动力学建模与供墨方法

    针对压电喷墨过程中墨水的黏度对喷墨质量造成的液滴拖尾、卫星墨滴和墨带的问题,提出一种压电喷墨过程动力学建模与供墨方法。基于流体体积模型,建立面向墨滴喷射物理过程的动力学模型。基于该模型,对墨滴生成、断裂以及飞行的过程进行数值模拟,通过不同的边界条件设定,分析墨水特性对液滴喷射的影响因素,得到喷头工作的最佳黏度范围。通过控制...

  • 面向伺服动态特性匹配的轮廓误差补偿控制研究

    在多轴数控加工中,轮廓误差直接决定零件最终加工精度。交差耦合控制和任务坐标系法通过估计轮廓误差,并设计轮廓跟踪控制器来提高轮廓精度。这两种方法存在大曲率位置轮廓误差估计精度差,轮廓控制增益整定依赖于工程经验等问题。为此,从伺服轴动态特性匹配出发,提出了一种基于轮廓误差精确计算的轮廓误差补偿控制方法。根据足点定义,采用解析方...

  • 基于机器视觉铸件布氏硬度在线检测技术研究

    为实现铸件布氏硬度的在线检测,应用基于机器视觉的布氏硬度自动测量系统采集压痕图像,研究压痕图像滤波、压痕图像轮廓直径提取、直径标定系数等算法。根据压痕图像的特点,提出基于粒子群的Snake模型压痕轮廓提取算法。引入压痕直径标定系数,解决了视觉测量中的压痕直径像素与压痕物理直径的换算关系,并对直径标定系数进行最小二乘法拟合,提高...

  • 不确定知识化制造环境下航空发动机装配车间滚动自进化

    针对产品装配次数不确定且装配组的调整时间与工序间排序相关的航空发动机装配车间,对不确定环境下知识化制造系统(Knowledgeable manufacturing system,KMS)的自进化问题进行研究。采用事件和周期混合驱动型的自进化机制,结合滚动时域方法实现航空发动机装配车间自进化,并给出一种可行的滚动规则。建立系统在各个决策时刻的静态决策子问题的...

  • 热缩刀杆装夹温度的影响因素

    为得到热缩刀杆与刀具配合公差与其最小装夹温度之间的精确关系,对影响刀杆接触面最小热位移差值的感应加热长度、热缩刀杆壁厚、锥角、配合长度、内径等因素进行了研究。采用ANSYS参数化设计语言,构建具有过盈特征的刀杆与刀具配合的参数化有限元模型,通过试验验证了模型的可靠性。通过获取热缩刀杆接触面的位移分布,结合刀杆与刀具接触状态的...

  • 基于球头铣削方式的淬硬钢最小切削厚度确定

    汽车覆盖件模具精加工中,精加工余量较小,较小的精加工余量与刀具刃口钝圆半径处于相同数量级,为了实现汽车覆盖件模具的高品质加工,刀具刃口钝圆半径的影响应当引起重视。刀具刃口钝圆半径存在,使得塑性材料加工中存在最小切削厚度,当实际切削厚度小于模具材料最小切削厚度时,刀具与工件之间将出现滑擦,导致汽车覆盖件模具的加工精度和表面质量...

  • 齿轮高速干式滚切工艺参数优化模型及应用系统开发

    齿轮滚切工艺是应用最广泛的齿部成形加工工艺,高速干切工艺的出现和逐步成熟为齿轮滚切实现绿色环保加工以及高效自动化生产提供了技术条件。但由于高速干切工艺切削速度高且缺少切削油/液的冷却润滑,因而工艺参数对机床热变形误差、刀具寿命和工件质量等影响很大,需要开展深入研究。以自动化加工效率、齿轮单件成本为目标,工件材料、刀具涂层...

  • 球头铣刀曲面多轴加工的刀具接触区半解析建模

    刀具接触区界定了切削过程刀具与工件的相互作用范围,是研究切削力学/动力学的基础,复杂曲面加工的刀具接触区往往呈现不规则几何形状且沿曲线刀具轨迹不断变化。针对球头铣刀复杂曲面多轴加工,提出一种刀具接触区半解析建模方法。基于微元离散和刚体旋转变换的思想,将一般复杂曲面加工看成是一系列微小斜平面加工的组合,并且认为球头铣刀斜平面...

  • 磁流变平整加工中平动对平整度的影响

    为改善平整度,提出在磁流变平整加工中加入平动。建立工件在磁流变硬化研抛工具上的运动轨迹方程,以该轨迹方程为基础建立了材料去除量的数学模型,对材料去除量分布作了仿真分析,探讨了轨迹规划、平动行程及平动速率等加工参数对平整度的影响;并进行了研抛试验。结果表明:工件沿磁轭的宽度方向单向平动,对平整度的改善最为显著,且平整度随平动...

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