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机械设计
北大期刊

影响因子:0.64

预计审稿周期:1-3个月

机械设计杂志

主管单位:中国科学技术协会  主办单位:中国机械工程学会;天津市机械工程学会;机电工业信息所
  • 创刊时间:1983
  • 国际刊号:1001-2354
  • 出版周期:月刊
  • 邮政编码:300232
  • 国内刊号:12-1120/TH
  • 邮发代号:6-59
  • 全年订价:¥ 440.00
  • 发行地区:天津
  • 出版语言:中文
主要栏目:
  • 设计领域综述
  • 专题论文
  • 应用技术与实例分析
  • 大型插齿机变圆周进给高效加工优化算法研究

    大型插齿主轴往复惯量大,难以通过高速化来提高效率。常规插齿加工中,插齿刀和工件齿轮按预定速比匀速圆周进给,使得单个冲程切削面积在一个插齿周期内大幅波动,不能充分利用插齿机的加工效能。文中针对常规插齿加工这一原理性低效问题,建立了基于变圆周进给的大型插齿机等切面面积高效加工优化算法。应用齿轮啮合理论建立了插齿刀模型;基于MATL...

  • 大位移连续同步顶升装置设计与分析

    大位移同步顶升技术在大型海洋石油平台浮托法安装过程中起着重要作用。针对大位移连续同步顶升的工作原理,设计出一套用于试验研究的顶升能力20 t、累积顶升距离为2.4 m的大位移连续同步顶升装置,主要包括桩腿结构、垫块结构、夹持机构和喂料机构。基于有限元理论和强度理论,利用Solid Works中Simulation插件对大位移连续同步顶升装置各个关键...

  • 海管悬跨段涡激振动疲劳寿命评估方法

    涡激振动是导致海底输油管道悬跨段疲劳失效的主要原因,文中根据实际工程需要,提出了一套ABAQUS有限元分析方法,采用一条二维特征线和Pipe31H梁单元来模拟整条多跨段管线模型并赋予其截面属性。将求解过程分为静态阶段和动态阶段,分别采用"接触模式"和"弹簧模式"来模拟管道与海床表面的相互作用状态。结合仿真结果与各项疲劳评估准则计算疲...

  • 非匀速端面活齿传动原理及效率分析

    随着机械产品复杂化和多样化的发展,高性能非匀速传动机构的需求日益增多。文中融合端面活齿机构和非圆齿轮的传动特性,提出了具有大刚度和高承载能力的非匀速端面活齿传动机构。首先阐明了非匀速端面活齿的传动原理,给出了根据传动比规律,构建齿廓方程的一般方法,并建立了非匀速端面活齿连续传动的判别公式;然后推导出了该机构的压力角和传动效...

  • ∏LR&RR球面并联机构动力学分析

    针对应用于高速定点转动的雷达天线的∏LR&RR二自由度球面并联机构进行了运动学和动力学研究。推导出动平台的2个姿态变量与驱动构件的2个角度变量之间的关系式,即运动学正解。采用拉格朗日法建立了球面并联机构的动力学模型。应用MATLAB软件对动力学模型进行了实例计算,得出了驱动构件和动平台的角度、角速度和角加速度的变化曲线及驱动力矩的...

  • 单自由度柔性微定位平台的设计与分析

    针对微/纳精密操作定位精度要求,基于压电陶瓷驱动方法,设计了一类适用于面内精密定位工作的单自由度柔性微定位平台,采用单自由度柔性铰链实现机构的微/纳米级运动。通过构建柔性微定位平台的运动学模型得到了机构在铰链空间和笛卡尔空间中的位置映射关系,结合有限元仿真分析各位置柔性铰链的柔度特性对机构执行末端位移输出能力的影响,与位置...

  • 刨煤机系统固有频率特性分析

    考虑刨链焊接热效应对刨煤机系统固有频率的影响,基于ANSYS有限元软件对刨链焊接及其热处理过程进行了仿真分析,得到了两种情况下的残余应力分布规律。同时求解出了两种情况下刨链刚度值并与试验进行了对比。采用MATLAB软件对刨煤机系统固有频率进行求解,得到系统6阶固有频率值及特征值。研究结果表明:随着刨头的移动,系统固有频率呈现先降低后...

  • 承载段输送带压陷阻力理论研究

    研究承载输送带压陷阻力能耗机理,可以为设计低能耗、高速度、大运量、大功率输送机提供理论依据。通过对运行中输送带与物料间相互作用机理研究,覆盖层采用三元件固体模型,基于平型托辊上输送带压陷阻力能耗理论,推导出承载输送带通过槽形托辊时压陷阻力及压陷阻力系数计算公式,并结合具体输送机技术参数,利用公式和MATLAB软件对几种主要影响因...

  • 任意载荷振动问题分析的切比雪夫谱元法

    研究了用Chebyshev时间谱元法求解任意载荷作用下的振动问题,从Bubnov-Galerkin方法出发,深入分析了在第二类Chebyshev正交多项式极点处重心Lagrange插值来构造节点基函数及其特性,推导了任意载荷作用下振动问题的伽辽金谱元离散方案,利用最小二乘法求解线性方程组。以线性载荷、三角载荷、半正弦波载荷作用下的振动问题及正弦载荷作用下的悬臂...

  • 海上浮式风机系泊缆索的动张力分析

    海上浮式风机为深海风能开发提供了有效的解决方案,风浪载荷下风力机将产生大幅运动,系泊缆索往往处于松弛-张紧交替状态,过大的动张力将引起缆索疲劳断裂而导致风力机倾覆而损毁。考虑气动和波浪载荷作用,建立系泊缆索张紧、松弛状态下的风力机运动学方程,缆索的松弛-张紧区域根据阻尼比、频率比和位移比确定。以美国可再生能源实验室(NREL)5...

  • Gough-Stewart并联机构无奇异位置空间分析

    奇异位形严重影响Gough-Stewart并联机构的性能,有必要得到机构无奇异工作空间的分布,使机构在工作过程中避免出现奇异位形。基于机构的雅可比矩阵,得到机构位于给定姿态时的位置奇异轨迹表达式。利用机构位置反解建立机构的约束位置空间求解方法。综合考虑机构奇异位形影响,进一步得到机构无奇异位置空间。上述位置空间的求解方法可普遍应用于...

  • 基于几何误差灵敏度的卧式数控镗床运动精度分析

    提出了一种基于几何误差灵敏度的卧式数控镗床运动精度分析方法。针对典型卧式镗床进行几何误差溯源分析,确定影响机床X,Y,Z轴运动精度的21项几何误差,基于多体系统运动学理论,考虑机床各典型体间误差耦合作用机制,建立机床的空间误差模型。借助激光干涉仪对某大型卧式数控镗床进行几何误差检测试验,将检测结果输入九线法几何误差辨识模型,分离...

  • 半转机构的简约化设计研究

    半转机构是一种用于动物运动仿生的新机构,对其进行简约化设计是提高仿生机械性能的需要。文中在半转机构不动点运动特征基础上,提出从结构简单的曲柄摇块机构到半转机构的演绎设计方法。指出当曲柄摇块机构的摇块处于与动轴重合的特殊位置时,导杆的回程摆动消失而演变为半转杆。对于在此特殊位置可能出现的运动干涉,给出了带槽动轴及摇块对置两...

  • 高速印刷机机构最小机架长度l0min的存在性及其求解

    对浮动滚子推杆盘形凸轮机构的第Ⅱ类尺寸综合问题的拓展性进行了研究。选取高速印刷机机构为研究对象,对其机架长度l0进行分析,揭示出存在最小值l0min、相应的l0解域:[l0min,+∞)。据此,分析了不同许用压力角下,zC,r0与l0的关系,求解出最优压力角[α]*和最优凸轮基圆半径r0*opt。该研究结果无论对尺寸分析综合与优化,还是对挖掘现有机构潜...

  • 一种新型齿轮齿形设计方法及啮合性能研究

    针对齿轮传动装置小体积、轻量化、高效率的发展要求,提出了一种新型大重合度齿轮齿形设计方法,基于齿轮啮合原理,建立了新型大重合度齿轮齿形的数学模型,在此基础上,研究了新型大重合度齿轮齿形的啮合特性,并与渐开线齿轮进行对比分析。结果表明:新型大重合度齿轮齿形具有重合度大、滑动系数小、齿面磨损均匀、不存在根切现象等优点,是一种较...

  • 基于APDL的涡旋压缩机转子组件轻量化实现

    针对涡旋压缩机的系统振动与噪声,在主轴结构简化的基础上创建了其等效力学模型;以铁木辛柯梁(Timoshenko Beam)理论为依据,利用APDL语言开发了基于参数化的转子组件有限元建模程序。通过多载荷步下的转子动力学分析,计算提取了主轴传动系统的模态参数及Campbell图,在此基础上确定了转子的1~4阶临界转速。建立了多变量条件下的动力学优化数学...

  • 基于BEM理论的双转子水平轴潮流能水轮机叶片设计

    基于叶素-动量理论,采用Wilson修正计算模型,编写了叶片优化计算的MATLAB程序,获得了计算弦长和扭转角,并进行了修正;通过坐标变换可得出叶片截面的空间坐标,导入Pro/E中,从而实现了叶片及叶轮的程序化设计和三维造型;采用双转子结构应对潮流周期性往复运动的特点,提高了潮流能的利用率,且结构简单,便于应用。

  • 舰船指挥舱操控台人机工程综合评价方法

    为客观地对舰船操控台人机工程设计方案进行定量综合评价,使方案能够充分利用和提炼专家意见,并考虑专家经验的模糊性,从系统工程角度,建立多级模糊综合评价模型,并对其中指标权重系数的确定方法、指标特征值,尤其是定性指标特征值的量化问题进行探索。对某型号舰船指挥舱操控台人机工程设计方案进行了评价,评价结果表明:设计方案具有可行性,为...

  • 基于CATIA的舰载显控台人机工程研究

    为改善海军操作员使用舰载显控台时的人机体验,利用CATIA人机工程模块对海军操作员的作业姿态进行了模拟仿真。在此基础上,结合人机工程学理论对舰载显控台进行了人机工程设计、校核和评价。结果表明:操作员的活动空间、视野与视距、操作范围符合国家军用标准要求,作业姿态具有一定的舒适度。CATIA可为舰载显控台设计提供详细的人体数据、直观...

  • 修井机司钻作业生物力学仿真与姿态舒适度评价

    为更加准确地评价修井机司钻人员作业姿态舒适度,在生物力学分析软件AMS中构建了第50百分位的中国成年男子人体数字模型,并对司钻作业主要动作进行了逆向动力学仿真。以该动作相关肌群的肌肉激活度为评价指标,以坐高、靠背倾角、脚踏位置为变量,运用MATLAB软件对仿真结果进行拟合处理,分别构建了司钻作业姿态舒适度定量评价模型,为修井机人机工...

  • 面向运行工况的矿山机械人机交互设计研究

    针对矿山机械的运行工况,研究此类装备的人机交互设计。从交互任务、用户、信息、通道和界面关系出发,归纳矿山机械人机交互的系统层级构架、用户协同、界面混合和通道多样化的特点。以运行工况、用户系统及交互情景3个方面,构建了矿山机械人机交互设计模型,最后以电动轮自卸车驾驶室人机交互设计进行应用。实例表明:矿山机械的人机交互需要依...

  • 陶瓷滚压成形机人机工程仿真分析与设计改进

    为降低大型陶瓷成形设备开发成本,缩短开发周期,提高工作效率和操作舒适性,应用JACK软件对陶瓷滚压成形机进行人机工程仿真,并对其进行了改进设计。通过对陶瓷滚压成形机技术特征与工作原理的分析,确定了操作过程仿真的动态姿势节点,在此基础上,提出滚压成形机人机适配性的关键因素,并按照搬运工件的工作类型进行操作台高度仿真;按照达到包络的...

  • 基于眼动数据的产品造型设计要素评价方法研究

    为有效展开产品造型分析,合理地将消费者感性需求外显化,提出了应用生理唤醒量来进行产品造型设计要素评价的方法。通过视觉跟踪试验,建立基于被试者首次注视时间、回视时间和回视次数等眼动数据的设计要素评价模型,对产品造型要素综合权重进行计算,进而得出其贡献度排序。以机床造型分析为例,对比消费者心理体验量分析结果,验证了方法的合理性...

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