机械设计杂志,月刊,本刊重视学术导向,坚持科学性、学术性、先进性、创新性,刊载内容涉及的栏目:设计领域综述、专题论文、应用技术与实例分析等。于1983年经新闻总署批准的正规刊物。
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设计领域综述专题论文应用技术与实例分析
关键词:创新设计 中国制造 制造强国
围绕社会普遍关注的发展创新设计与现有政策文件中的重点领域任务关系、创新设计与工业设计的关系、创新设计如何落地实施等问题进行分析,提出支撑制造强国战略实施的措施与建议。
关键词:冲压模具 磨损特性试验机 测量误差 直接线性化方法
为了选择合适的模具材料和预测修模极限以改善先进高强钢冲压生产情况,设计研制磨损特性试验机,并研究试验机磨损高度的测量误差问题。首先,介绍试验机的组成与测量原理;然后,分析测量过程中存在的误差源,对装配关系进行矢量环描述,使用直接线性化方法建立误差分析模型,通过敏感性分析确定了影响测量精度的重要因素,并通过3组试验进行验证;最后...
关键词:发动机 硅油风扇离合器 分析 控制 测试
硅油风扇离合器是发动机冷却系统的重要配套部件之一,对改善发动机冷却性能、经济性、排放、振动、噪声和寿命等都存在影响。论述了硅油风扇离合器的理论分析、影响因素、传动控制方式和测试系统的研究现状与进展,讨论并展望了硅油风扇离合器设计需要进一步研究的问题。
关键词:离散单元法 圆筒筛 水稻收获脱出物 运动规律
文中采用离散单元法(Discrete Element Method,EDM)多球聚合自动填充精确构建南粳9108水稻收获脱出物各成分颗粒模型,并数值计算混合物在圆筒筛中的筛分过程。分析了圆筒筛转速、直径、孔径和倾角对混合物各成分运动规律的影响。仿真结果显示:圆筒筛孔径和倾角对各成分轴向平均速度、筛下籽粒分布、筛分清洁率、筛分损失率及筛分效率均有较大影...
关键词:并联机构 连续转轴 完全解耦 两转一移
提出了含恰约束支链两转一移3自由度并联机构(2R1T)两转动自由度完全相互解耦的两个充分条件,设计得到了两转动自由度完全解耦的2R1T并联机构RRU-UUR-RPR和RPU-UPR-RPR,采用螺旋理论对机构自由度性质进行了分析,得到机构两条连续转动轴线的分布。然后建立机构输入位移与位姿输出之间的映射模型,根据转动自由度完全解耦的数学描述,分析得到该机构...
关键词:非圆齿轮 凸轮泵 瞬时流量 脉动平抑
凸轮泵是一种结构紧凑、无磨损且适用范围广的高性能容积泵。针对新式椭圆凸轮泵流量脉动大的性能缺陷,提出了基于非圆齿轮变速驱动的脉动平抑方法。在阐明高阶椭圆凸轮泵工作原理的基础上,建立了泵的瞬时流量公式,并分析了转子偏心率、阶数及长半轴长度对瞬时流量的影响;针对大脉动流量的成因,提出了基于非圆齿轮的平抑方案,根据瞬时流量公式反...
关键词:反射镜镜体 折衷规划法 多目标拓扑优化 轻量化设计
空间望远镜的分辨力与反射镜口径成正比,但反射镜口径的增大导致其质量以三次方的比例增重,以致镜面变形恶劣和发射成本增加。针对此问题,文中基于多层次优化和多目标优化理论对反射镜进行轻量化设计。首先建立反射镜的几何模型并分析载荷工况,针对反射镜多工况下的参数要求,以反射镜轴向重力工况下的刚度最大和低阶固有频率最大为目标,用折衷规...
关键词:并联机构 连续转轴 螺旋理论 单叶双曲面
对一种新结构3-RSR并联机构的连续转轴问题进行了深入研究;根据螺旋理论对机构进行了自由度分析,说明该机构具有2个转动自由度和1个移动自由度;采用单叶双曲面的数学理论简单、直观地推导了定动平台的对称关系,证明了该机构具有以对称平面内任意直线为转轴进行连续转动,并沿对称平面法线方向进行连续移动的特性,便于对机构进行运动学标定和轨迹...
关键词:柔性仿生机器鱼 固有频率 运动特性 驱动频率
通过理论分析得到柔性仿生机器鱼鱼尾固有频率的表达式,并从中获得一种改变固有频率的方法,设计制作3个固有频率不同的柔性鱼尾并进行试验。所描述的获取鱼尾材料参数的方法更加可靠,驱动频率范围更高。试验得出:驱动频率接近固有频率,可改善柔性仿生机器鱼的运动特性,并且,相对于1阶固有频率,驱动频率等于2阶固有频率时的运动特性更好。提出了...
关键词:振动疗法 按摩强度 强度试验 颗粒流 激振频率 颗粒层
振动颗粒康复仪中,颗粒的运动特性影响康复效果,颗粒运动特性与康复仪的激振频率及颗粒层深度有关,为探究这些参数对按摩强度的影响,利用EDEM软件对康复仪按摩过程进行数值模拟。随着振动频率的增加,颗粒流对肢体模型的法向冲击按摩和切向摩擦按摩强度逐渐增大;随着颗粒层由浅到深,颗粒流对肢体的冲击按摩和摩擦按摩强度逐渐增大。募集志愿者参...
关键词:异面直线 空间垂直度 蜗轮蜗杆减速机
针对蜗轮蜗杆减速机箱体孔轴线垂直度的异面性检测问题,采用激光准直的方法,通过相机接收棱镜反射的衍射光斑,实现从异面到共面的转换。采用最小包容区域原则,结合三爪卡盘定位误差、光路引入的随机误差,建立了蜗轮蜗杆减速机箱体孔轴线垂直度测量装置的随机误差模型。根据模型分析,当选用光束偏差为0°±5″及90°±3″高精度棱镜时,配套三爪卡盘爪...
关键词:卸膜率 杆齿式卸膜机构 运动仿真 高速摄像试验
残膜回收机的卸膜率是评价机具性能的一项重要指标,针对目前残膜回收机具存在卸膜效果差、卸膜过程不可靠等问题,设计了杆齿式卸膜机构,并对卸膜机构进行了运动学分析,确定了卸膜杆齿端部的绝对运动模型方程。利用ADAMS仿真软件对卸膜杆齿进行仿真,得出不同速比(拾膜齿线速度与机具行进速度比)下卸膜杆齿端部加速度在卸膜阶段和回复阶段的变化规...
关键词:微定位平台 杠杆机构 虚功原理 有限元仿真
为了减小微定位平台的寄生运动,提高微定位平台的直线度,采用二级柔顺杠杆机构作为放大机构,以直梁型柔性铰链作为导向机构,设计了一种基于压电陶瓷驱动的新型精密微定位平台。根据虚功原理建立了新型精密微定位平台的理论模型,推导了其放大倍数、刚度的计算公式;采用ANSYS Workbench对新型精密微定位平台进行了有限元仿真分析,并搭建了试验测试...
关键词:柔性冲击 组合轮廓线 matlab数值分析 adams动力学仿真
传统槽轮机构传动时存在柔性冲击,高速槽轮机构利用凸轮机构轮廓线的设计方法来减小柔性冲击,通过从动件的运动规律反求槽轮轮廓线,并建立槽轮轮廓线的数学模型,在ADAMS中建立含间隙单边接触的动力学模型,仿真结果表明:高速槽轮机构不仅减小了圆销进出槽轮瞬间产生的柔性冲击,还减小了槽轮运动中的角加速度,使槽轮机构能够高速平稳地运动。
关键词:移动机器人 路径规划 蚁群算法
为了实现移动机器人对可移动障碍物的避让,提出一种改进的蚁群算法,该算法通过建立方向夹角启发因子,使得蚂蚁尽量选择夹角小的节点作为下一节点,提高了最短路径搜索速度;引用了较复杂的对角线距离的倒数作为新的启发式因子,因该距离公式无需进行平方根运算,求解简单,再一次提高了搜索效率。并将其与A*算法相结合,来实现与动态障碍物的避让。试...
关键词:连续体结构 动态特性 多目标拓扑优化 esl方法 beso方法
为实现动态多目标下的拓扑优化结构设计,以结构动柔顺度最小化和固有频率最大化加权函数为目标,提出基于双向渐进结构优化方法(Bi-direction Evolutionary Structural Optimization, BESO)的连续体结构动态特性多目标拓扑优化方法。基于等效静载荷法(Equivalent Static Loads, ESL),将结构动刚度优化问题转化为多工步载荷作用下的线性静刚度优化...
关键词:涡 涡轮叶片 性能监控 疲劳寿命 性能衰退模型
作为航空发动机的重要组成部分,涡轮部件承受着高温高速燃气产生的热载荷和气动载荷及自身旋转产生的离心载荷等,因此对其性能监控是十分必要的。文中参照国内某航空公司监控航空发动机涡轮部件性能所依据的标准,对某型航空发动机的高压涡轮转子部件在各种载荷作用下所受的应力应变进行分析,并且结合S-N曲线法和Manson-Coffin的Morrow修正法对其...
关键词:飞行模拟运动平台 拉格朗日法 次对角线消去法 动力学参数辨识 分步辨识法
以一种具有一平动两转动自由度的新型并联飞行模拟运动平台为对象,研究其满足飞行动感模拟要求的动力学建模及参数辨识的方法。根据平台的结构特点对平台进行运动学分析,在此基础上采用拉格朗日法建立平台的动力学模型。研究动力学模型的简化方法,该方法采用次对角线消去法简化动力学模型中的速度系数矩阵和惯量矩阵,保证动力学模型准确性的同时...
关键词:微胶囊感压传感 模切机 模切压力 测试
模切是精美包装印刷不可或缺的印后加工工艺,模切压力是影响模切质量的关键参数,但目前国内外尚无准确直接测量模切压力的方法。文中将微胶囊感压呈色传感原理应用于模切机压力精确测量,提出了模拟模切胶板和标准垫块两种模切压力直接测试方法,得到了模切压力分布图。提出了5种模切压力数据处理方法,综合考虑各方面因素,提出了一种模切压力直接...
关键词:副车架 橡胶衬套 静态特性 动态特性 台架试验 虚拟试验
乘用车副车架产品的疲劳耐久性试验存在成本高、周期长等问题,建立符合副车架橡胶衬套连接和试验工况的虚拟测试模型能提高产品开发效率。首先,在非线性软件ABAQUS中对橡胶衬套动静态特性进行建模分析,由企业提供的衬套静特性数据确认了静态仿真模型的准确性。然后在ADAMS中基于副车架、摆臂的柔性体模型和衬套的动态特性曲线,建立副车架虚拟试...
关键词:家用电器门开关 耐久性测试 二连杆机械手 正逆运动学 运动轨迹
针对国标关于家用电器门开关耐久性试验的规定,设计了一种基于平面二连杆机械手的测控装置。通过三点示教定轨迹法获取了门轴的位置信息及圆弧运动的精确轨迹,分析了机械手的正逆运动学,得到了运动过程中机械手的位置和运动状态,以及各连杆轴的转动角度。试验证明了这种二连杆机械手可很好地模仿人对家用电器门开关的反复动作,适合对家用电器门...
关键词:离合器踏板 双弹簧结构 助力系统 弹簧刚度
针对单弹簧结构离合器踏板在踩踏过程中无法实现弹簧刚度的变化,从而导致踏板助力急剧性衰减问题,设计出双弹簧结构离合器踏板。分析踏板结构简图及其在汽车上的作用,给出串联弹簧刚度计算方法。通过分析双弹簧结构踏板面上的受力,建立其受力示意图,给出弹簧刚度的变化及助力系统的设计方法,并说明如何应用双弹簧结构增大踏板助力,最后绘制出踏...
关键词:产品设计 标准解 可拓变换 优度评价 氧枪
为降低TRIZ标准解使用过程中的模糊性,探讨了TRIZ标准解与可拓方法融合的方式,提出了基于可拓学改进TRIZ标准解的求解过程,并对第2类标准解进行了可拓变换的形式化表达。以氧枪设计为例,通过TRIZ标准解求解过程获得适合问题的标准解,利用标准解的可拓变换表达方法得到多种可行的解决方案,最后使用优度评价获得问题的最优方案。研究结果表明:TRIZ...
关键词:工业设计 设计思维 创新能力 图示化
工业设计人员的创新能力是反映企业工业设计能力的一个重要方面。为将工业设计人员的创新能力图示化,建立工业设计人员创新能力评价的指标体系,通过亲和图法(KJ)构建不同层次的创新能力指标库;运用灰色关联度分析(Grey Relation Analysis,GRA)分析创新能力2级指标的重要关联程度,以确定2级指标的重要度;运用质量功能展开(Quality Function Deplo...
关键词:产品设计 人形机器人 造型意象 情感认知 眼动试验
为探索用户对人形机器人造型意象的认知规律,运用眼动追踪试验获取用户视觉观察规律,通过造型解构试验和主观情感测量方法获取用户感性评价,采用方差分析和回归分析方法进行数据统计。得到结论:用户对人形机器人的视觉认知过程具有典型的人脸优先识别效应和第一印象效应;人形机器人头部造型意象影响用户对机器人的情感认知和功能认知,情感认知比...
关键词:产品设计 动态踝足矫形器 层次分析法 模糊综合评价法 设计方案
为客观评价产品设计方案的用户满意度和合理性,提出一种将产品模糊定性指标转换为定量指标并决策出最佳设计方案的评价模型。针对动态踝足矫形器(Dynamic Ankle-Foot Orthosis,DAFO)的设计特点和应用需求,通过Delphi法获得其安全性、舒适性、美观性3个方面的1级影响指标,借助层次分析法(Analysic Hierarchy Process,AHP)和亲和图(KJ)法进行影响...
关键词:造型 饮水机 设计 袋装