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    1. 超疏水表面加工技术及耐磨性能研究进展
    黄云, 黄建超, 肖贵坚, 刘帅, 林瓯川, 刘振扬
    中国机械工程    2024, 35 (01): 2-26.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2024.01.001
    摘要233)      PDF (50387KB)(297)    收藏
    当前制备的超疏水表面耐磨性能普遍较差,因而其在各领域的应用受到限制。研究表明微纳结构和低表面能是实现功能表面超疏水性能的关键因素,因此,首先基于超疏水表面作用机制,对超疏水表面织构进行了归纳,旨在通过优化表面织构来解决微纳结构易磨损难题;然后对超疏水表面加工技术进行了梳理总结,从成本和效率两个方面分析了降低表面能的措施,为拓展超疏水表面加工体系提供思路;进而详细总结了超疏水表面耐磨性的分析手段,并阐述了提高超疏水表面耐磨性的方法;最后,展望了耐磨性超疏水表面的未来发展前景,以期推动超疏水表面在工程中的大规模应用。
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    2. 智能制造——“中国制造2025”的主攻方向
    周济
    中国机械工程    2015, 26 (17): 2273-2284.  
    摘要7543)      PDF (1586KB)(24178)    收藏

    实现由制造大国向制造强国的转变,已经成为新时期我国经济发展面临的重大课题。在详细分析我国制造业现状的基础上,阐述了“中国制造2025”的指导思想、战略部署、基本方针和战略举措,认为“互联网+先进制造业+现代服务业”将成为中国经济发展的新引擎。指出“制造业数字化网络化智能化是新一轮工业革命的核心技术,应该作为中国制造2025的制高点、突破口和主攻方向”,重点围绕“智能制造是新一轮工业革命的核心技术”和“智能制造是中国制造2025的主攻方向”两个论断展开了全面深入的剖析解读。

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    3. 交叉簧片柔性铰链设计
    吴昊, 李宗轩, 张德福, 李清雅, 李云峰,
    中国机械工程    2022, 33 (10): 1203-1209.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.10.009
    摘要373)      PDF (4097KB)(314)    收藏
    针对某光学仪器对光学元件柔性支撑的要求,提出了一种新型交叉簧片型柔性铰链,利用卡氏第二定理研究了设计方法。首先,利用卡氏第二定理推导交叉簧片型柔性铰链的柔度计算公式,确定铰链的轴向刚度与转动刚度,分析了直梁长度、直梁高度和空心圆柱壁厚对其刚度的影响;然后,进行了实例设计,并利用有限元软件进行了分析;最后,搭建光学测试平台,对实例进行了转动角度和转动刚度的测量。结果表明:解析解、仿真解和实验测量数据一致性较好,最大相对误差为8.7%。使用卡氏第二定理作为设计工具,设计者可根据交叉簧片柔性铰链的刚度与结构应力等要求确定几何参数,而且交叉簧片柔性铰链的设计为其他铰链的结构形式提供了新的思路。
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    4. 无传动间隙的3K行星齿轮减速器设计
    王慰军, 杨桂林, 杜庆皓, 陈庆盈,
    中国机械工程    2024, 35 (01): 36-44,55.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2024.01.003
    摘要89)      PDF (10399KB)(96)    收藏
    3K行星齿轮减速器的啮合齿轮副存在齿侧间隙,使得传动链中引入了传动间隙,导致传动精度降低以及换向冲击。为消除3K行星齿轮减速器的传动间隙,利用3K行星齿轮传动中行星架不参与力矩传递的特性,提出了一种柔性行星架以消除传动间隙,并通过仿真分析验证了所提消隙机构的有效性。通过配齿及效率优化实现了高效的正向和反向传动。研制样机并进行了传动精度、滞回特性、正弦响应误差、正向传动效率、反向传动效率以及反向启动扭矩测试,结果验证了所提柔性行星架对消除3K行星齿轮减速器传动间隙、提高传动精度和传动效率以及提高反向传动性能的有效性。
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    5. 混合流水车间调度问题研究综述
    李颖俐;李新宇;高亮
    中国机械工程    DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2020.23.004
    录用日期: 2020-12-18

    6. 光刻旋涂中的膜厚分析与数值模拟
    刘学平, 郑钢,
    中国机械工程    2015, 26 (6): 733-736,742.  
    摘要537)      PDF (481KB)(1440)    收藏

    旋涂法是光刻工艺中涂胶的重要方法,在旋涂经典EBP方程和考虑挥发与转速关系的溶剂挥发模型基础上,通过数值模拟对溶剂挥发模型提出的过渡点增加了动态参数因子补偿,得出更合理的膜厚拟合方程。通过自制的旋涂验证装置进行光刻涂胶实验并采集相关实验数据来验证拟合方程的正确性。利用该优化的拟合方法来指导实践,可制定更为合理的实际工艺参数。

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    7.
    浅析BigDog四足机器人
    丁良宏, 王润孝, 冯华山, 李军
    中国机械工程    2012, 23 (5): 505-514.  
    摘要2557)      PDF (681KB)(8123)    收藏
    根据BigDog四足机器人目前已经公开的技术资料,对BigDog机器人的整体概况和主要核心技术点进行了分析。机械系统重点分析了BigDog的结构特性和运动特性,以及由此产生的高功率密度问题;通过剖析BigDog液压驱动系统基本构成,发现结构仿生的缺陷限制了BigDog机动性能的进一步提升。研究表明,复杂地形条件下BigDog的运动控制首先取决于姿态的检测和地形的感知,姿态安全是BigDog实现持续纵向运动的前提条件。基本行走控制算法研究表明,液压系统的输出特性,能良好地满足BigDog的动力需求;通过几种典型的运动状态分析,对BigDog的控制实现过程进行了诠释。因非结构化环境移动机器人的智能性主要取决于导航系统的设计,故重点分析了BigDog的导航系统,特别是全自主导航部分。最后结合课题组四足机器人的研究经历,对四足机器人的研发提出了一些建议。
     
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    8. 基于三维图样的公差优化分配方法研究
    艾彦迪, 刘子建, 余治民
    中国机械工程    2014, 25 (21): 2955-2961.  
    摘要487)      PDF (674KB)(896)    收藏

    提出了基于模型定义技术及动态同构树数据框架的三维图样实现方法,为数控机床公差优化分配过程提供优质数据源。基于雅可比旋量法构建了公差分析模型,对公差传递链各个环节进行了敏感度分析。在满足设计要求的条件下,以成本最小为原则,对各环节公差进行最优配置。以某龙门导轨磨床磨头为例,建立了各零部件的三维图样,并在系统中完成了其公差优化分配过程。验证了基于三维图样的公差优化分配方法的可行性。

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    9. [ 学科发展 ]驱动制造业从“互联网+”走向“人工智能+”的大数据之道
    姚锡凡, 雷毅, 葛动元, 叶晶
    中国机械工程   
    录用日期: 2019-01-29

    10. 外肢体机器人驱动单元低速死区自适应补偿方法
    陈重远, 陈珂, 刘浩, 欧阳小平,
    中国机械工程    2024, 35 (01): 56-66.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2024.01.005
    摘要68)      PDF (10271KB)(70)    收藏
    为提高外肢体机器人高功率密度驱动单元的控制精度,提出一种低速死区自适应补偿方法。首先基于最小二乘系统辨识与阻尼辨识方法建立驱动单元模型,然后提出驱动单元的计算力矩控制方法,最后提出驱动单元的低速死区自适应补偿方法,并进行了实验验证。研究结果表明,与传统PID控制方法相比,采用计算力矩控制方法后驱动单元最大角度跟踪误差减小了约53%,平均角度跟踪误差减小了约38%;在计算力矩控制方法的基础上,采用低速死区自适应补偿方法后,驱动单元最大角度跟踪误差减小了约45%,平均角度跟踪误差减小了约60%,驱动单元的控制精度得到了显著提高。
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    11. 氢电-锂电通勤飞机分布式推进系统匹配设计
    王宇, 伍庭佳, 李湘, 余雄庆,
    中国机械工程    2024, 35 (01): 27-35.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2024.01.002
    摘要79)      PDF (6663KB)(67)    收藏
    针对通勤类飞机总体设计参数和飞行任务剖面需求,根据氢电锂电推进系统架构方案,提出了推进系统参数匹配方法和能源动态平衡管理策略。以19座级通勤飞机作为验证对象,对其动力装置和储备能源进行了选型和管理研究。根据选型的分布式推进气动布局方案,进一步采用全析因试验设计方法分析了螺旋桨转向对飞机气动特性的影响,获得了有利于飞机巡航状态的螺旋桨转向配置方案。
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    12. 基于正交试验的水压马达止推环参数优化
    王志强, 高殿荣
    中国机械工程    2013, 24 (24): 3360-.  
    摘要526)      PDF (573KB)(979)    收藏

    为了揭示主要几何参数对水压马达止推环功率损失的影响规律,按照L16(45)正交表,选取了腰形槽个数、腰形槽宽度、阻尼管长度等5个因素,每个因素取4个水平,设计出16种方案。采用数值模拟的方法对所设计的方案进行正交试验,得到了16种设计方案的功率损失值,并通过极差分析找到了各几何参数对止推环功率损失影响的主次顺序,提出了止推环参数的最优设计方案。根据优选结果并结合数值模拟对水压马达止推环的止推特性进行了分析,得到了适合于水压传动的剩余压紧力系数。

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    13. 版权页和目次
    中国机械工程    2024, 35 (01): 0-.  
    摘要80)      PDF (339KB)(64)    收藏
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    14. 汽车座椅安全带固定点强度试验仿真模型改进
    曹奇, 成艾国, 周泽, 吴飞
    中国机械工程    2012, 23 (14): 1707-1711.  
    摘要721)      PDF (568KB)(1799)    收藏

    通过对比分析有限元理论中显式积分和隐式积分两种方法的优劣,针对汽车座椅安全带拉伸试验这一准静态过程,选用LS-DYNA显式有限元程序建立国产某车型汽车安全带分析模型,通过对传统模型中单元类型、计算时间、加载曲线等关键参数进行优化,逐步提高计算仿真结果与实车安全带拉伸试验的吻合度。研究结果为优化建模精度,提高预测准确度,并进一步优化车身结构提供了较好的思路。

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    15. [ 制造前沿 ]增材制造技术——现状与未来
    卢秉恒,
    中国机械工程   
    录用日期: 2020-01-17

    16. 重复使用飞行器分布式连接结构振动及疲劳研究
    沈民民, 史锐, 郭鹏飞, 杨旸, 杨晓东, 杨继厚
    中国机械工程    2024, 35 (01): 45-55.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2024.01.004
    摘要64)      PDF (9287KB)(60)    收藏
    准确计算重复使用飞行器与发动机之间分布式连接结构的振动特性及疲劳寿命是确保航天运输系统安全运行的前提和基础。以分布式连接结构为研究对象,用实验验证了有限元仿真方法的可行性,从时域和频域探究了分布式连接结构的振动特性,计算了不同工况下分布式连接结构的疲劳寿命。研究结果表明,连接结构滞回曲线的有限元结果与实验结果吻合较好;在不同激励频率的循环载荷作用下,连接螺栓发生应力增长或应力衰减,出现疲劳效应;分布式连接结构在第1、第5阶固有频率处激发较大的响应;降低激励幅度能够极大延长连接结构疲劳寿命,增大螺栓预紧力也能够延长疲劳寿命,但增大激励频率只能够稍微缩短时间寿命,周期寿命仍在同一量级上;引入热和蠕变影响之后,分布式连接结构最多只能承受5次热循环载荷。
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    17. 制造业数字化智能化
    周济
    J4    2012, 23 (20): 2395-2400.  
    摘要1397)      PDF (608KB)(6865)    收藏

    世界经济竞争格局正在发生深刻变化,主要发达国家都提出“再工业化”战略,并推出依靠科技创新重振制造业的重大举措,新一轮工业革命正在深化。制造业数字化智能化是新的工业革命的核心技术:一方面,它是实现机械产品创新的共性使能技术,使机械产品向“数控一代”和“智能一代”发展,从根本上提高产品功能、性能和市场竞争力;另一方面,它也是制造技术创新的共性使能技术,使制造业向数字化智能化集成制造发展,全面提升产品设计、制造和管理水平,延伸发展制造服务业,深刻地改革制造业的生产模式和产业形态。今后20年是我国由“制造大国”到“制造强国”转变的战略机遇期;中国制造业的跨越式发展已经具备良好的条件,在“制造业数字化智能化”方面应该而且可能实现战略性的重点突破、重点跨越,为中国的现代化建设作出历史性的贡献。

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    18. 基于弧长参数的Akima刀位轨迹拟合算法研究
    周鹏1;吴继春1;周会成2;杨世平1;刘金刚1;马秋成1
    中国机械工程   
    录用日期: 2017-12-21

    19. 一种仿蝗虫弹跳机器人的设计与制作
    王铠迪, 陈岁繁, 唐威, 秦可成, 李其朋, 杨展, 刘阳, 邹俊
    中国机械工程    2023, 34 (24): 2946-2951.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2023.24.006
    摘要202)      PDF (3896KB)(218)    收藏
    为了提高小型机器人的机动性,增加运动步态的多样性,基于蝗虫的身体结构和运动机理设计了一款仿蝗虫弹跳的跳跃机器人,机身主体采用3D打印制作而成。为了复现蝗虫的弹跳动作机理,在机器人主体的连接处安装了扭转弹簧来模拟蝗虫的SLP机构(半月形储能机构),当机器人遇到障碍物时,扭转弹簧将储存的弹性势能释放,产生地面反作用力,实现机器人的弹跳从而越过障碍物。经实验验证,该机器人具有良好的跳跃性能,其跳跃距离可达100 cm,跳跃高度可达120 cm,约为自身身长的15倍。
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    20. 汽车变速器箱体结构强度分析与优化设计
    闵海涛, 高娟, 马天飞
    中国机械工程    2012, 23 (20): 2514-2519.  
    摘要904)      PDF (702KB)(2747)    收藏

    为了实现变速器箱体轻量化,对通过模态试验验证的某轻型货车变速器箱体模型进行了有限元分析,包括静力学和动力学结构强度分析。基于分析结果对箱体进行了拓扑优化设计。优化结果表明,在保证箱体刚度不变、强度变化小于5%、振动性能基本一致(第一阶自由模态减小了2.8%)的前提下,对变速器箱体的厚度、加强筋及局部进行优化,改进后箱体质量由30kg减为27.6kg,减轻了8%,达到轻量化目标。

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    21. 基于滑移率的线控制动系统制动力分配策略研究
    彭晓燕, 吕以滨, 何磊
    中国机械工程   
    录用日期: 2016-09-18

    22. 风电机组可靠性研究现状与发展趋势
    李垚1;朱才朝1;陶友传2;宋朝省1;谭建军1
    中国机械工程   
    录用日期: 2017-05-04

    23.
    船用螺旋桨砂带磨削表面质量的试验研究
    杨春强1, 2, 黄云1, 2, 吴建强1, 2
    中国机械工程    2011, 22 (14): 1659-1663.  
    摘要1714)      PDF (678KB)(1333)    收藏
    通过正交试验研究了磨削参数对船用螺旋桨叶片表面粗糙度的影响。讨论了砂带粒度、砂带线速度、接触轮硬度、磨削深度和磨削进给速度对表面粗糙度的影响规律。分析了砂带粒度和磨削深度对磨削后残余应力的影响。研究结果表明:砂带粒度对表面粗糙度的影响最大,在合适的磨削参数下可获得最佳表面粗糙度;砂带弹性磨削的特点使螺旋桨表面形成残余压应力;砂带粒度越小,残余压应力越小;随着磨削深度的增加,残余压应力不断增大。
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    24. 芯片粘接对MEMS结构稳定性的影响
    蒋明霞, 王磊, 唐洁影
    中国机械工程    2012, 23 (18): 2155-2159.  
    摘要772)      PDF (524KB)(1192)    收藏

    由可动结构组成的MEMS器件容易受到封装工艺引入的热失配应力的影响。这种影响不仅会改变器件性能,还会影响其可靠性。从MEMS结构稳定性角度研究封装效应,阐明封装可能彻底改变MEMS的结构稳定性状态,产生屈曲、黏附等可靠性问题。在传统结构黏附模型上,分析了屈曲梁的振动特性和黏附行为。通过表面加工多晶硅梁结构的实验,结合理论模型证明,常规芯片粘接工艺会在梁结构中引入显著压应力,完全改变器件的稳定性状态,并使谐振频率和接触电阻这两个参数发生显著变化。

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    25. [ 学科发展 ]风电装备故障诊断与健康监测研究综述
    陈雪峰, 郭艳婕, 许才彬, 商红兵
    中国机械工程   
    录用日期: 2020-04-11

    26. RV减速器模态特性分析
    孟聪;陈川;杨玉虎
    中国机械工程   
    录用日期: 2018-01-04

    27. 面向智能制造的工业工程和精益管理
    齐二石, 霍艳芳, 刘洪伟
    中国机械工程    2022, 33 (21): 2521-2530.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.21.001
    摘要1433)      PDF (4622KB)(1031)    收藏
    回顾了工业工程作为独立的一门工程学科诞生100多年来美日德等工业发达国家的发展路线,探讨了企业管理创新的规律性特征,得到智能制造同样需要工业工程/精益管理(IE/LM)提供管理支持的结论。按照智能制造项目周期,从基础准备、方案选择、融合发展等角度深入剖析了IE/LM在智能制造工程中的作用方式,给出了面向我国企业智能化转型的智能精益管理体系架构,结合案例阐释了智能精益融合的改善思路与方法。最后,结合我国的现实需求给出了面向中国企业转型升级的智能制造管理的关键技术。
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    28. TC4-DT钛合金材料动态力学性能及其本构模型
    艾建光, 姜峰, 言兰
    中国机械工程   
    录用日期: 2017-03-03

    29. 基于等效油耗最小的四驱混合动力汽车能量管理
    司远, 钱立军, 邱利宏, 李浩
    中国机械工程   
    录用日期: 2017-05-04

    30. Q235/AA5052复合凸环管颗粒介质胀形工艺研究
    董国疆;陈孟杰;朱良金;杜建;刘志雷
    中国机械工程   
    录用日期: 2018-04-03

    31. 镍基高温合金的热机械疲劳寿命预测模型研究
    崔海涛, 钱春华
    中国机械工程    2024, 35 (01): 67-73,82.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2024.01.006
    摘要55)      PDF (2443KB)(52)    收藏
    针对发动机热端部件常用材料镍基高温合金GH4169进行了200~450 ℃及400~650 ℃条件下的同相位热机械疲劳(TMF)试验,考虑TMF条件下多晶材料在弹性阶段产生的微观损伤应变能,提出一种适用于多晶材料的TMF寿命预测模型,并结合试验数据确定模型参数;采用GH4169、IN718、DD8三种高温合金对该模型的TMF寿命预测能力进行评估,结果表明,提出的寿命模型预测精度高于TMF寿命预测常用的Manson-Coffin模型和Ostergren模型。
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    32. 小模数齿轮传动的时变啮合刚度计算方法
    胡波, 安锦运, 尹来容, 周长江
    中国机械工程    2024, 35 (01): 74-82.   DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2024.01.007
    摘要44)      PDF (10849KB)(52)    收藏
    小模数齿轮传动中心距较小,其动态性能对中心距误差非常敏感,且中间级齿轮常被设计在固定轴上高速旋转,齿轮中心孔与轴之间存在间隙,考虑这些特征,建立了中心距误差与轴孔配合间隙影响下的齿轮啮合特性参数与时变啮合刚度计算模型,研究了二者对啮合刚度的影响规律。研究结果表明:中心距误差会改变齿轮副的重合度与啮合刚度;轴孔配合间隙使实际中心距围绕理论中心距上下周期性波动,导致整个周期内啮合刚度强化区域与弱化区域共存;中心距误差与轴孔配合间隙的影响在不同的转角范围内存在既有相互叠加又有相互削弱的现象,这一现象使得各轮齿的啮合刚度有差异,存在诱发更大振动与不同噪声的风险。
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    33. 弧齿锥齿轮中凹盘铣刀高效数控铣削及仿真
    李更更1, 邓效忠1, 2, 魏冰阳2, 李天兴1, 杨建军2
    中国机械工程    2012, 23 (21): 2607-2611.  
    摘要808)      PDF (493KB)(1389)    收藏

    为了解决球头铣刀数控铣削弧齿锥齿轮时切削带宽小、效率低等问题,提出了基于中凹盘铣刀的弧齿锥齿轮五轴数控高效率铣削方法。在掌握弧齿锥齿轮几何构造的基础上,选用刀底带内凹的盘铣刀,先确定刀具侧倾角以避免齿槽底面的过切,再参考端铣刀加工自由曲面的理论确定刀具前倾角,以保证大的切削带宽。弧齿锥齿轮的数控铣削仿真验证了该高效铣削方法的可行性和正确性。

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    34. 不确定用户驱动的产品定制设计参数映射模型
    王莉静1,2;檀润华1;郗涛3
    中国机械工程    2013, 24 (17): 2346-2351.  
    摘要708)      PDF (686KB)(866)    收藏

    不确定用户需求信息中存在语义、信息缺失和冗余现象,针对从用户需求信息到产品定制设计参数映射模型准确率低的问题,建立了模糊粗糙集+SVM的融合映射模型。利用模糊粗糙集对用户需求数据做粒化处理以补全缺失信息,再利用其属性约简消除冗余信息,降低空间输入维数。利用SVM构建用户需求信息到设计参数的映射模型。最后,通过注塑机产品实例分析验证了该融合模型的适用性。
    不确定;模糊粗糙集;支持向量机;映射模型

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    35.
    有限元网格剖分与网格质量判定指标
    李海峰1, 吴冀川2, 刘建波1, 梁宇兵1
    中国机械工程    2012, 23 (3): 368-377.  
    摘要1631)      PDF (684KB)(12247)    收藏
    讨论了网格剖分中的一些常见问题,阐述了网格剖分中应遵循的要求,介绍了近十多年来网格剖分方法的研究进展,回顾了网格剖分的各种算法,并比较了各种算法的优缺点。基于工程计算需求,提出了网格质量要求及判定指标,探讨了网格质量优化问题。同时,介绍了当前广泛使用的网格剖分前处理商业软件及其应用状况,并结合工作实际,给出了复杂模型网格剖分的具体实例。最后展望了网格剖分的发展趋势。
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    36. 电涡流传感器测量精度的新型误差分析方法
    姚焕新1, 苗恩铭2, 牛鹏程2
    中国机械工程    2012, 23 (22): 2757-2760.  
    摘要1121)      PDF (488KB)(1617)    收藏

    针对电涡流传感器标定常用的随机误差分析法会扩大测量误差的估计范围,限制其工程应用的问题,提出了新型误差分析方法,对多批次测量数据进行误差上下限分析,同时建立了测量批次数的判断准则,这样可以更为精确地获得电涡流传感器的测量精度,并且具有较好的工程运用价值。

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    37. 垂直轴风力发电机技术综述及研究进展
    杨益飞, 潘伟, 朱熀秋
    中国机械工程    2013, 24 (5): 703-709.  
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    系统阐述了垂直轴风力发电机几种主要类型的结构、原理及应用情况,简要介绍了在提高风能利用率方面所作的性能改进以及垂直轴风力发电机几个关键的组成部分取得的最新研究进展,指出垂直轴风力发电机是今后风力发电发展的主要方向。最后,针对目前垂直轴风力发电机研究现状的不足之处,提出了需要进一步研究的问题。

    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    38. 三臂式巡检机器人重力平衡及其转向越障方法
    陶广宏, 房立金
    中国机械工程   
    录用日期: 2016-05-05

    39. 工业机器人定位精度可靠性研究现状综述
    吴锦辉1,2;陶友瑞1,2
    中国机械工程    DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2020.18.005
    录用日期: 2020-10-07

    40. 球头铣刀铣削球面的表面形貌建模与仿真研究
    范思敏;肖继明;董永亨;洪贤涛;赵亭
    中国机械工程    DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2020.24.004
    录用日期: 2020-12-28