中国机械工程

刘悦, 汪劲松, 王立平,

2008, 19(24): 2899-2903.

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根据单元刚度矩阵的理论，将型号为XNZH2430的新型混联机床简化为若干节点和单元组成的结构，建立了该机床的整体刚度矩阵,以此为基础，分析了该机床在一定工作空间内的静刚度分布情况。分析结果表明:当动平台处于对称位置附近的区域时，该机床静刚度相对较好；当动平台偏离对称位置时，整机y、z方向的静刚度急剧减小。因此，在实际铣削加工中应尽量让动平台处于对称位置附近区域。

砂轮约束磨粒喷射加工表面材料去除机理

刘枫, 巩亚东, 单玉桥, 蔡光起,

2008, 19(24): 2917-2922.

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基于磨粒特征尺寸与砂轮、工件间液膜厚度比值的变化研究了磨粒喷射光整加工的材料去除机理，建立了两体研磨及三体冲蚀单颗磨粒的材料去除模型和材料去除率模型。试验在MB1332A外圆磨床上完成，加工试样为Sa=06μm左右的45钢。加工表面形貌和微观几何参数分别用SEM和MICROMESVRE2表面轮廓仪测量，试验结果和材料去除模型相吻合。试样表面连续的方向一致的沟槽被随机不连续的微坑所代替，随着加工循环的增加，Sa值由06μm下降到02μm左右。此外，光整加工可以获得各向同性网纹交错的表面，表面轮廓的支撑长度率提高，对工件的耐磨性有利。
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四轮差动驱动型AGV嵌入式运动控制器设计与研究

宋立博, 李劲松, 费燕琼,

2008, 19(24): 2903-2977.

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设计了前两轮从动、后两轮差动驱动的四轮底盘结构AGV。在考虑非完整约束和轴承摩擦力的基础上，结合牛顿力学方法和矩阵分析方法建立了以运动速度和转弯角速度为状态变量的AGV非完整状态空间方程;使用全状态反馈的极点配置法建立了运动控制方程，采用DS87C520和PSD813F2设计了其嵌入式运动控制器。仿真和实验证明了非完整状态空间方程、运动控制方程和嵌入式运动控制系统的可靠性、实时性和稳定性。

一种双足机器人变结构控制的ZMP补偿优化方法

达林, 方跃法, 槐创锋,

2008, 19(24): 2908-2911.

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针对双足机器人系统，设计了一种变结构轨迹跟踪控制器。基于双足机器人系统ZMP(zero moment point)方程和实际ZMP信息，提出一种ZMP补偿优化方法，通过在线实时调整机器人躯体重心竖直方向上的位置来补偿回复稳定姿态所必需的力矩，最终产生修正的ZMP轨迹。12自由度的双足机器人动力学仿真验证了所提出优化方法的鲁棒性和适用性，而且机器人能在一定范围外力的干扰下回复稳定姿态步行。

新型大推力直线超声电机运动机理及实验研究

李玉宝, 时运来, 赵淳生,

2008, 19(24): 2912-2916.

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针对一种蝴蝶形直线超声电机，详细介绍了其定子结构，分析了超声电机运行中所利用的定子对称振动模态和反对称振动模态及其合成的振动形态。建立了定子运动学模型，并分析了驱动足的运动轨迹，推导出驱动足表面质点椭圆运动轨迹方程。研制了蝴蝶形直线超声电机原理样机，电机驱动频率为495kHz，在预压力70N条件下，空载速度为075m/s，最大推力可达16N，是定子重量的22倍，最高效率达42%。

一种基于阈值的粗糙度评定新方法

陈自新, 黄仁, 史金飞, 张志胜, 

2008, 19(24): 2922-2925.

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对0.1~0.8μm不同粗糙度外圆磨削表面在不同外界环境光下的视觉检测进行了研究，提出一种新的粗糙度评定方法——基于域值的峰值采样法。首先，采用大津阈值法获得随工件图像变动的阈值；在此基础上，增加一常数以获得图像的采样阈值，该常数需在标定过程中进行优化取值；然后，统计采样区域内大于该阈值的点数以获得不同粗糙度表面对应特征量；最后，与基于灰度分布标准差方法及灰度共生矩阵法进行了实验比较，结果表明使用峰值采样法时，检测值同真实值间方差和小于其他两种方法方差和的二分之一。

基于半转机构的月球车移动系统及运动学分析

余晓流, 骆辉, 夏伟,

2008, 19(24): 2926-2929.

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针对月球探测的特点，提出了一种新型的基于半转机构的月球车移动系统，介绍了其特点以及机构原理。比较了一级半转机构和二级半转机构的起伏度，建立了月球车机构转杆正向运动学模型。MATLAB仿真结果表明，二级半转机构的起伏度较一级半转机构减小60%左右。

低速大扭矩液压马达启动特性探讨

席景翠, 安高成, 王明智,

2008, 19(24): 2929-2933.

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阐述了液压马达内部摩擦副微小滑动模拟启动过程的概念，对影响液压马达启动性能的理论瞬时扭矩和摩擦扭矩损失大小进行了探讨，并针对2SJMD—100型液压马达给出了量化的计算公式和新的、简便易行的“锁紧弹性轴”实验方法和实验数据。

汽车制造企业绿色制造模式评价研究

王永靖, 刘飞, 王琦峰,

2008, 19(24): 2934-2943.

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针对汽车制造企业的绿色制造模式建立了包括时间、质量、成本、服务、资源及环境评价因数集，并将其分解成25项亚指标评价体系;然后针对该体系引入一种基于遗传优化的BP人工神经网络评价方法,从而通过遗传算法确定最佳隐含层单元数、最佳学习速率和最佳动量因子;最后在已确定的这些参数条件下，通过BP人工神经网络实现了汽车制造企业绿色制造模式的评价，并对评价结果进行了分析。

定制型大型装备制造系统生产设备集成运行模式

刘军, 刘飞, 何彦,

2008, 19(24): 2938-2943.

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针对定制型大型装备制造系统具有的订单驱动和涉及大量大型复杂零件的加工制造等两大特征及由此带来的生产过程的复杂状况，提出了一种生产设备集成运行的模式，从目标层、业务执行层、信息交互层、状态分析层以及信息采集层5个层次构建了该运行模式的总体框架，在此基础上，建立了生产设备集成运行的信息采集与交互平台框架以支持该模式的运行。结合某冶金装备的车间制造系统，对该模式进行了应用实践。

基于偏差流分析法（SOVA）的二维多工位装配顺序规划的研究

文泽军, 刘德顺, 杨书仪,

2008, 19(24): 2944-2949.

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针对目前产品装配顺序通常从装配时间和装配成本角度来考虑而难以保证装配质量的情形，应用偏差流分析法，以提高装配质量为目标，提出一种新的二维多工位装配顺序优化方法。以多工位装配过程为研究对象，分析影响装配质量的偏差源，建立偏差及其传递的数学模型，应用装配稳健度概念来评价装配工艺流程方案的优劣。以汽车侧围的4个零件装配为例，运用装配稳健度分析、比较了三种不同的装配顺序，得到了较优的装配方案。实例分析和仿真表明，应用装配稳健度可以分析选择装配顺序方案，为优化设计多工位装配工艺流程提供了新的途径。

复杂产品变型设计及其参数传递方法研究

吴庆鸣, 宗驰, 张强, 杨威,

2008, 19(24): 2955-2960.

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针对基于三维模型和有限元模型的复杂产品的变型与分析，研究了产品模型建模方法和参数传递结构，提出了适合复杂产品变型设计的参数传递规则，确定了模型参数之间的相互影响关系；介绍了复杂产品变型设计平台，实现了复杂产品的变型设计与分析。以开发的门式启闭机变型设计平台为例，对提出的方法进行了验证。

基于成熟度的零件-标准件成熟过程模型

莫蓉, 印亚群, 常智勇, 赵杰,

2008, 19(24): 2950-2954.

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为了解决以往在标准件形成过程中零件信息分散，零件升级为标准件的过程未有效管理的问题，提出了一种基于成熟度的标准件成长过程模型，该过程模型借鉴软件成熟度的思想，定义了零件成长（非标准件-借用件-通用件-标准件）的等级和规则，描述了零件成长过程中各等级的要素信息，给出了零件逐步成熟的升级条件，设计了标准件成熟过程处理系统的架构，针对其关键技术提出了解决方案。该成长过程模型为零件到标准件的演变过程提供了一个有效的表示方法，并可对标准件成长历史信息进行追溯，有效支持零件到标准件的升级变化。
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基于刚柔耦合的高方平筛动力学建模与振动模态分析

邱明, 廖振强, 焦卫东, 樊黎霞,

2008, 19(24): 2960-2964,2990.

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针对高方平筛和其上固结的柔性吊杆组成的动力学系统，进行了刚柔耦合的动力学建模和振动模态分析。将筛体—偏重块系统和吊杆分别作为刚体和弹性的可变形体，建立了筛体稳态圆振动方程和吊杆悬臂梁力学模型，总结出系统固有频率的计算方法。在此基础上，采用有限元方法对系统进行了模态计算和动力学响应分析。结果表明，理论模型能够很好地反映筛体与吊杆之间的动力学耦合关系；以理论分析为基础的载荷和边界条件的设置，使有限元仿真结果较准确地模拟了系统实际的振动特性。

摩擦副表面微结构及其超声复合电加工技术研究

朱永伟, 王占和, 范仲俊, 云乃彰, ,

2008, 19(24): 2965-2971.

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设计了圆形、正方形及菱形三种截面形状微结构；用微细电加工技术组合制作了微结构加工工具；构造、完善了超声复合微细电加工系统；进行了微结构超声复合电加工试验，并分析了其加工的工艺特性。进行了摩擦学特性试验，结果表明,具有规则形貌微结构的摩擦副表面摩擦因数及磨损量均减小，研究成果对提高重要摩擦副的使用性能与寿命具有理论意义和工程应用价值。
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型面修改的新算法SGD及其在回弹补偿中的应用

聂昕, 成艾国, 申丹凤, 钟志华,

2008, 19(24): 2972-2976.

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提出了SGD(shape global deformation)算法并将其应用于回弹补偿分析中，进行补偿面的修改。其原理是以原始曲面为基础进行的曲面整体变形修改，这种方法能够保证变形前后的型面整体拓扑关系的一致性，保证曲面的质量、光顺程度，以便获得更精确的回弹补偿型面。经多个实例分析表明，该算法能够在很大程度上节省修改补偿型面的时间和精力，较大地提高曲面精度，回弹补偿更加准确。

一种面向可装配性的公差分析方法

徐旭松, 杨将新, 曹衍龙, 刘衍聪,

2008, 19(24): 2976-2981.

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基于新一代产品的几何技术规范，分析了装配体的几何信息构成，给出了基于自由度分析的变动域建模原理和变动域-SDT(small displacement torsor)映射关系,采用齐次坐标变换描述了特征几何变动在装配体中的传播和累积，建立了包含零件公差信息和装配间隙信息的装配公差累积模型；构建了公差回路的矩阵表达式，用两个简单装配公差分析实例说明了零件可装配性条件及分析过程；最后以一个工程计算分析实例验证了方法的正确性。

高温发汗润滑体单胞接触应力分析模型研究

解芳, 刘佐民,

2008, 19(24): 2982-2986.

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采用“无限大板”中孤立小孔应力集中方法，建立了一种新的以特征参数λ表征的厚壁单胞体接触应力理论模型;以高温发汗润滑体为对象，采用该模型仿真分析了单胞体在特征参数λ≤0.4情况下的胞内应力分布状态。结果表明：随着外载荷的增大，接触半径逐渐增大，且接触区域的各向应力（绝对值）均逐渐变大；最大剪应力逐渐从胞体表面向胞体内部迁移，其y向最大应力从接触中心逐渐向孔边θ=0和θ=-π,r=r₂处转移,x向最大应力从接触中心逐渐向孔边θ=-π/2,r=r₂处转移；该应力集中区逐渐取代胞体接触表面而成为微裂纹诱发源。λ对胞体接触应力分布也有很大影响：当λ=0.4时，孔穴应力集中区与胞体接触区的y向应力差值最大；当λ=0.1时，两处的x向应力差值最大；当外载荷大于1000N时，λ=0.2的胞体内的最大剪应力具有最小值。

2UPS-2RPS机构正运动学分析的序单开链法

冯志友, 张策, 杨廷力,

2008, 19(24): 2986-2990.

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基于序单开链法对具有不同支路结构的2UPS-2RPS少自由度并联机构进行了正运动学速度和加速度分析。依据机构的拓扑结构特征，采用相同的序单开链分解线路，建立了与机构位置分析模型相统一的机构速度和加速度分析模型，得到了维数最低且恰等于机构耦合度的机构速度和加速度方程，给出了其速度和加速度分析的数值算例。

基于电流信号的电解加工间隙在线检测试验研究

陆永华, 赵东标, 云乃彰, 刘凯,

2008, 19(24): 2999-3002.

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为了实时检测加工间隙，以某型航空发动机涡轮转子叶片为研究对象，把电解加工的电流作为研究参数,针对平面、斜面和叶片型面三种阴极进行试验加工，用最小二乘多变元线性拟合法，分别建立平面、斜面阴极加工电流与加工间隙之间的关系式，用叶片型面加工数据对建立的关系式进行检验和修正，得到最终的修正关系式，分析关系式参数的变换关系，得出在±15%的误差范围内关系式可用于在线检测加工间隙的结论。

提升小波包渐变式阈值选择与量化降噪方法

曹建军, 张培林, 邵衍振, 张英堂, 任国全,

2008, 19(24): 2991-2994,3023.

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为了实现移动装备发动机缸盖振动信号的在线处理，提出一种基于提升小波包变换的渐变式阈值降噪方法。分析了移动装备发动机缸盖振动信号的时频特性，介绍了插补细分提升小波包变换算法。提出一种渐变式阈值选择与量化策略，以适应信号与噪声特点。引入基于类可分离性测量的降噪效果评价标准，实现了复杂实测信号降噪效果的量化评价。应用实例表明，渐变式阈值与量化策略，能在全频带内很好地消除噪声并保留有用信息，具有更好的降噪效果。

基于DCT和FFT谱熵分析的机械传动系统状态检测与趋势预测

邵忍平, 黄欣娜, 胡军辉, ,

2008, 19(24): 2995-2999.

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采用DCT和FFT两种方法分别对同一组机械传动齿轮振动信号进行了时域到频域的变换，应用谱熵分析的方法对变换后的信号进行研究和分析处理，计算了不同转速下不同故障类型的齿轮系统信号谱熵值，给出了不同转速下的二维谱熵分布图，并且对系统的工作状态进行了区别和趋势分析预测。结果表明：DCT变换能更好地将时域信号的特征在频域中集中表现出来，可以更好地将不同状态的机械传动齿轮信号加以区分、分离与聚类；FFT变换能够对机械传动齿轮的工作状态和恶化工作趋势进行分析、估计和预测。两种方法的应用为机械传动及其机械系统的工作状态分析、监控和诊断提供了可靠的手段。

越野汽车分动器非圆行星差速器概念模型

贾巨民, 高波,

2008, 19(24): 3003-3005.

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提出了一种非圆行星差速器概念模型，将其应用于越野汽车分动器，可以实现两输出轴扭矩变比例分配，相当于增大了差速器的锁紧系数，即增加了差速器的防滑功能，从而有望提高车辆的越野通过性。组成行星齿轮差速器的三要素均为非圆柱齿轮，通过传动原理分析，给出了非圆节曲线的设计方法，并进行了示例计算。

轿车侧面碰撞安全结构改进方法研究

陆勇, 曹立波, 吴俊, ,

2008, 19(24): 3006-3011.

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针对我国某一款侧面碰撞安全不符合《汽车侧面碰撞的乘员保护》标准要求的国产车型，通过深入分析该车型存在侧面碰撞安全问题的根源，结合轿车侧面结构安全设计普遍原则及与同类车型侧面碰撞变形结果的对比分析，提出了改进B柱、车门内壁的减速板、车门防撞杆和车门槛台阶等措施。为了验证改进方案的有效性，建立了该车型的侧面碰撞有限元模型，采用了有限元计算和基于PSM方法的假人损伤分析。仿真结果表明,改进方案能减小车门侵入量和明显降低假人损伤值，显著提高轿车的侧面碰撞安全性。

聚合物微流控芯片的键合技术与方法

罗怡, 王晓东, 王立鼎,

2008, 19(24): 3012-3018.

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在微流控芯片的制作中，键合是关键技术之一，基片与盖片只有通过键合才能形成封闭的微通道，因此键合质量直接影响芯片的制作质量。对键合方法进行了分类，综述了目前已有的芯片键合技术及方法，分析了各种键合方法在制作质量、制作效率以及是否适用于批量化制作等方面的局限性，详细介绍了具有效率高、适合批量化生产等优点的超声波键合技术的研究进展。

难加工材料高效精密磨削技术研究进展

邓朝晖, 万林林, 张荣辉,

2008, 19(24): 3018-3023.

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针对难加工材料特点，分析了典型难加工材料的磨削特性，综述了缓进给磨削、精密超精密磨削在难加工材料磨削加工领域的国内外研究进展。介绍了高效深磨技术的原理及其在难加工材料磨削中的应用现状，指出高效深磨技术能够实现对难加工材料的优质而高效的加工，具有广泛的应用前景，并指出了高效深磨技术应用于难加工材料磨削加工的进一步研究方向。

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