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1. 20年来齿轮测量技术的发展

石照耀, 于渤, 宋辉旭, 王笑一

中国机械工程 2022, 33 (09): 1009-1024. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.09.001

摘要（927）

PDF（pc）（72652KB）（659）

推动齿轮测量技术发展的力量有两股，一是齿轮产业发展对齿轮测量不断提出的新要求，二是不断进步的关联技术在齿轮测量领域的渗透。21世纪以来，这两股力量的交汇推动了齿轮测量技术的快速发展。在简要回顾20世纪齿轮精度理论和齿轮测量技术演变的基础上，提出了齿轮广义精度理论的基本要义，从齿轮全信息测量技术、面向生产现场的齿轮在线快速分选检测技术、面向特大齿轮和微小齿轮的极端测量技术、高精度齿轮样板及量值传递等多个方面系统归纳了20年来齿轮测量技术的新发展。齿轮精密测量肇始至今已历经百多年，目前处在第三代齿轮测量向下一代齿轮测量跨越的关键阶段。提出了下一代齿轮测量的整体技术构想，列出为实现下一代齿轮测量必须攻克的基础理论和关键技术问题，展望了未来10年齿轮测量的研究重点和科学问题。

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2. 基于电极位移的点焊飞溅量化评价与自适应控制研究

李欢, 吕天乐, 夏裕俊, 李永兵

中国机械工程 2022, 33 (09): 1025-1033. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.09.002

摘要（589）

PDF（pc）（8186KB）（284）

飞溅是电阻点焊过程中一种常见的缺陷，严重的飞溅会显著影响焊接质量。针对典型的异常工况，通过飞溅金属量化分析与飞溅骤停实验，发现电极位移信号突变量与飞溅金属总质量之间线性相关，且电极位移信号突变量与飞溅前后熔核厚度减少量基本一致，因此电极位移信号突变量可以表征飞溅程度。在此基础上，提出了基于量化统计的点焊飞溅自适应控制策略，制定了以飞溅程度和飞溅概率为输入,以调幅系数、调幅时刻、调幅时长等电流调幅参数为输出的模糊控制策略，同时根据恒能量与恒功率补时策略确定了补时时长、补时电流等补时参数。使用两种强度的板材验证了该策略的效果。实验结果表明，与恒流焊接模式相比，该方法能有效抑制飞溅，减小压痕深度，增大熔核直径，与传统短时电流调幅策略相比，该方法减少了调幅次数和补时时间，有效提高了焊接效率。

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3. 机械传动系统运动精度优化分配新方法

李健, 冉琰, 张根保, 王勇勤

中国机械工程 2022, 33 (09): 1034-1043. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.09.003

摘要（699）

PDF（pc）（2446KB）（727）

为对机械传动系统的运动精度进行合理分配，结合元动作理论，提出了一种机械传动系统运动精度优化分配新方法。首先利用“功能-运动-动作”结构化分解树对机械系统进行结构化分解，得到基本的元动作和元动作链；然后以元动作链为研究对象，分析运动精度形成机理，建立运动误差传递模型；考虑成本因素和运动误差灵敏度因素，建立了成本函数和鲁棒性函数。在此基础上建立了元动作链运动精度优化分配模型，得到了元动作运动误差。工程实例证明了该方法的有效性。

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4. 钢丝绳缺陷涡流热成像在线检测方法研究

夏慧, 郑军, 邱锦川, 伍剑波, 王杰

中国机械工程 2022, 33 (09): 1044-1050. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.09.004

摘要（559）

PDF（pc）（6690KB）（344）

为保证钢丝绳的安全运行，提出钢丝绳缺陷涡流热成像在线检测方法。首先，提出基于等时加热的图像重构算法，建立钢丝绳全长均经历相同加热过程的重构图像；进一步，提出列最大值归一化算法，消除发射率不一致造成的温度采集误差；最后，建立涡流热成像在线检测系统，对不同数目断丝和磨损缺陷进行在线检测实验。实验结果证明，该方法可以实现钢丝绳1~5根断丝和磨损缺陷的检测和识别。

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5. 超精密蜗轮副加工成套工艺研究

彭东林, 石照耀, 郑永, 周启武, 杨继森, 徐是

中国机械工程 2022, 33 (09): 1051-1056. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.09.005

摘要（589）

PDF（pc）（5816KB）（353）

介绍了一种新型超精密蜗轮副加工成套工艺，该工艺以“误差诱导重塑与自我精准抵消”为核心思想。为实现传动误差的精准检测，开发了机械传动误差检测智能iFMT仪器；研发了嵌入iFMT仪器可实现加工测量一体化功能的新型蜗轮母机；配合刀具、新标准等配套技术，加工得到双面同时达到DIN标准1级精度的超精密蜗轮副。

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6. 不锈钢表面裂纹方向电磁检测方法

闫梁, 万本例, 胡斌, 范孟豹

中国机械工程 2022, 33 (09): 1057-1064. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.09.006

摘要（666）

PDF（pc）（6902KB）（190）

针对传统交流电磁场检测表面不定方向裂纹容易出现漏检的问题，研究了旋转磁场下感应电流方向、裂纹方向变化对平板表面裂纹检测幅值的影响，推导了裂纹走向角度与平面磁场分量波谷幅值的关系表达式，从检测机理角度提出了裂纹方向判定方法及影响因素。建立了奥氏体不锈钢表面裂纹交流电磁场检测有限元仿真模型，开发了基于双U形激励和高分辨率隧道磁阻传感器的金属平板表面裂纹检测系统。仿真和实验结果表明，利用磁场分量的波谷特征能够实现裂纹走向的判定，判定误差不超过8.4°。

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7. 小径薄壁管座角焊缝典型缺陷的超声相控阵CIVA仿真研究

何慈武, 杨萌萌, 龙晋桓, 韩军, 陈志荣

中国机械工程 2022, 33 (09): 1065-1072. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.09.007

摘要（499）

PDF（pc）（8224KB）（304）

在电厂安放式小径薄壁管座角焊缝超声检测技术中，检测结果易受到管径小、检测位置结构复杂等因素影响，因此，采用CIVA软件对焊缝模型进行超声相控阵声场仿真，得到未熔合、未焊透、裂纹和夹渣4种典型缺陷在不同检测位置曲率下的缺陷响应。对比分析仿真缺陷图谱，研究检测位置曲率对缺陷成像和声压幅值的影响，结合优化后的仿真参数和检测方法形成了检测工艺。实验结果表明，提出的检测工艺可有效检出不同检测位置曲率下的焊缝缺陷。

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8. 结晶性塑料制品注塑成形质量在线监测方法研究

钱应平, 薛杭, 梅建良

中国机械工程 2022, 33 (09): 1073-1076,1083. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.09.008

摘要（502）

PDF（pc）（2315KB）（313）

结晶性材料的结晶度与塑料制品质量有紧密联系。利用电容传感器的物理特性，通过测量注塑成形过程中的结晶度来实现制品质量的在线监测，重点研究了熔体温度、注塑压力、注塑时间及保压压力对结晶度的影响机制，同时分析了工艺参数-结晶度-力学性能的关系，设计并制造出了一套注塑模具进行试验验证。试验结果表明，随着结晶度的增大，注塑件的拉伸强度和弯曲强度随之增大，通过调控工艺参数，能有效控制制品的结晶度，进而得到优良力学性能的注塑制品。

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