机械设计及理论专辑
机械设计及理论，是对机械进行功能分析与综合并定量描述与控制其性能的基础技术学科，是定位机械工程各项细致工作流程及程序的归纳总结的简单理论介绍。主要研究各种机械、机构及其零件的工作原理、运动和动力学性能、强度与寿命、震动与噪声、摩擦、摩擦物理学、关系力学、磨损与润滑、机械创新与设计以及现代设计计算方法等以复合材料构件设计与制造、计算机辅助工程、轻工自动机械设计及理论研究为目标，将计算机辅助设计、现代检测技术等应用于机械及其产品的设计过程。为了更深入了解相关概念，整合了本刊发表的机械设计及理论方面的相关研究论文，共计9篇。制作了机械设计及理论专辑，欢迎浏览。
主题关键词： 机械设计及理论齿面载荷
- 论文汇编
基于种群胁迫的有限齿侧空间高速充种理论与试验
摘要：针对型孔式穴播器在高速作业（大于4 km/h）时的起拱、漏充问题，提出基于种群胁迫的有限齿侧空间（也称持种空间）引导的排列、调姿高速充种新方法并设计了相应的取种盘。通过建立有限齿侧空间内棉种充填过程的运动学模型对排列、调姿的棉种进行力学分析，阐述了本方法如何通过半精量充种、自适应调姿排列迁移、旋转定量充填3个阶段一步步定量分离种子，从而避免种子在充种过程中起拱、漏充问题。采用Box-Behnken中心组合方法进行了三因素三水平回归正交试验，分别建立单粒率、空穴率和多粒率多的元回归模型，以单粒率、空穴率和多粒率为目标，对各影响因素参数进行了优化，最优参数组合为：摩擦因数为0.46，种群高度为0.4 kg（本文采用种子在穴播器内的总用质量代替其在穴播器内的种群高度），转速为1.8 r/s（线速度为9.36 km/s），此时单粒率为98.03%，空穴率为0.40%，多粒率为1.57%，在此条件下，台架试验单粒率为92.86%、空穴率为6.43%，多粒率为0.71%，与仿真结果误差较小。关键词：机械设计及理论;穴播器;齿侧空间;高速;排列调姿52|159|0<HTML><网络PDF><WORD>更新时间：2025-05-26等角贴敷压电分流片圆柱壳有限元建模及减振分析
摘要：考虑到圆柱壳结构容易出现花瓣型振型的特点，提出了一种等角贴敷多个压电分流片来对其进行振动抑制的方法。基于ANSYS平台，实现圆柱壳与压电片结构耦合，给出了分流电路中电子元件参数输入方法以及和压电片之间的耦合过程。以等角贴敷4个压电分流片圆柱壳为对象进行实例研究，证明了建模方法的合理性以及压电分流阻尼对圆柱壳的减振效果。在此基础上进行参数影响分析，可以发现：对于电阻分流电路存在一个最优电阻值可使减振效果最优；压电片贴敷在变形相对大的区域以及增大尺寸对减振有利。关键词：机械设计及理论;压电分流;薄壁圆柱壳;有限元建模;减振分析;等角度贴敷24|203|0<HTML><网络PDF><WORD>更新时间：2025-05-26动臂塔机防后倾缓冲力计算方法
摘要：为准确计算动臂塔机的防后倾缓冲力，考虑塔身弹性振动和起重臂刚体转动对防后倾装置动力学的影响，建立了描述防后倾缓冲器相对运动的数学模型，结合防后倾装置的缓冲特性模型，建立了描述防后倾缓冲力与起重机动态特性的数学关系。以一台装备液压防后倾装置的动臂塔机为研究对象，辨识了组成缓冲力计算模型的参数，通过系列工况的防后倾实验验证了防后倾缓冲力计算模型。根据防后倾缓冲力的实验值，计算了突然卸载工况的等效动载系数，验证了《起重机设计规范》中突然卸载工况的动载系数要求，可为动臂塔机设计的相关国家标准修订提供参考。关键词：机械设计及理论;动臂塔机;缓冲力;非参数模型;动载系数37|164|0<HTML><网络PDF><WORD>更新时间：2025-05-26基于围道积分的润滑接触齿轮微点蚀损伤特征模拟
摘要：基于围道积分的方法提出了一种考虑润滑接触对的齿轮齿面微点蚀模拟方法，通过建立其二维有限元数值模型，研究微点蚀裂纹扩展过程中的损伤特征，即应力强度因子变化规律及最终齿面点蚀形貌。润滑接触对模型考虑了齿轮相互接触载荷、接触关系以及弹流润滑条件。在ABAQUS中计算得到裂纹尖端处的应力强度因子KI、KII以及扩展角θC，然后根据最大切向应力（MTS）准则计算等效应力强度因子Kσ并作为裂纹扩展的判别条件，进一步地探讨不同润滑状态对微点蚀的形成影响。结果表明：齿轮间充分润滑时，KI和Kσ随着裂纹长度的增加而快速增大，形成的点蚀坑更小；润滑不足时，KI和Kσ随着裂纹长度变化缓慢，形成的点蚀区域更大。研究结果可为后续微点蚀齿轮的接触疲劳寿命分析、在线磨损监测以及啮合刚度计算提供理论支持。关键词：机械设计及理论;微点蚀;围道积分;损伤特征;最大切向应力准则;润滑状态569|26|0<HTML><网络PDF><WORD>更新时间：2025-05-26汽车轮毂加工夹具的研究现状及展望
摘要：基于国内外研究进展，从夹具结构设计与夹具性能分析两方面对汽车轮毂夹具的研究现状进行了综述。在夹具结构设计方面，指出了传统汽车轮毂夹具结构存在不具备柔性化或柔性化程度较低的问题；在夹具性能分析方面，分别从夹紧力损失、夹具定位误差、夹具元件振动与噪声、夹持刚度以及夹紧力检测技术5个方面对汽车轮毂夹具的研究现状进行了探讨，指出了现有研究存在的不足。针对这些问题进行了相应的分析，并对汽车轮毂夹具未来的发展趋势及值得关注的问题进行了展望。关键词：机械设计及理论;汽车轮毂夹具;夹具结构;性能分析;柔性化621|27|0<HTML><网络PDF><WORD>更新时间：2025-05-26低速工况下渐开线圆柱直齿轮齿面粘着磨损计算
摘要：针对低速工况车辆传动系统中齿轮磨损影响系统寿命问题，基于考虑齿面磨损的载荷分配系数模型和Archard磨损模型，提出了一种适用于渐开线圆柱直齿轮的齿面粘着磨损计算方法。通过与试验数据对比，验证了模型的有效性。进而研究了齿面载荷和磨损因数等因素对齿面磨损深度影响规律，仿真结果表明：渐开线直齿轮节点附近磨损量几乎为零；小齿轮齿根附近齿面磨损最为严重；单、双齿啮合交替区域齿面磨损量相对于其他位置有突变。本文提出的齿面粘着磨损计算模型可以为低速工况齿轮磨损寿命的预测提供理论基础。关键词：机械设计及理论;直齿轮传动;低速工况;齿面载荷;粘着磨损595|56|0<HTML><网络PDF><WORD>更新时间：2025-05-26圆弧齿线圆柱齿轮全齿面数学模型及切齿条件分析
摘要：以旋转刀盘法双刃铣削圆弧齿线圆柱齿轮为研究对象，推导了含过渡齿面的圆弧齿线圆柱齿轮全齿面方程。在此基础上，提出了一种全齿面参数范围的计算方法，进行了齿面参数范围计算并仿真得到齿轮模型。以能获得完整齿形的最大齿宽为齿宽条件，研究了刀盘半径、压力角、模数等参数对齿宽条件的影响规律。通过分析轮齿各截面齿廓的根切条件，得到了圆弧齿线圆柱齿轮避免出现根切的最小齿数。进行了该齿轮的加工检测试验，测量结果验证了本文方法的正确性。关键词：机械设计及理论;圆弧齿线圆柱齿轮;啮合原理;过渡曲面;根切;齿厚587|43|0<HTML><网络PDF><WORD>更新时间：2025-05-26刚性折纸机构运动分析及折叠过程仿真
摘要：为了分析刚性折纸机构的运动特性，研究了不同构型的折叠过程，建立了刚性折纸机构运动学模型并分析了典型构型的折叠构态。首先，建立单顶点刚性折纸机构各折痕转角之间的关系方程，推导出未知折痕转角的显式表达式，并通过方程解的互验排除干扰解，得到任意折叠构态实际折痕转角；其次，通过旋转变换矩阵，计算任意折叠构态下顶点实时位置坐标；再次，将三角面片对相交判断算法应用到刚性折纸机构干涉判断上，检测折叠过程中的干涉情况；最后，建立折叠过程仿真平台，并分析典型刚性折纸机构的折叠过程。仿真分析结果与实际折叠过程一致，验证了刚性折纸机构运动分析方法的正确性以及仿真平台的适用性。关键词：机械设计及理论;刚性折纸机构;运动分析;干涉判断;折叠过程仿真568|14|0<HTML><网络PDF><WORD>更新时间：2025-05-27鼠笼支撑一体化结构对薄壁球轴承承载性能的影响
摘要：建立了鼠笼柔性支撑一体化轴承的FEM-拟动力学迭代分析模型,采用FEM模型计算支撑结构和轴承滚道的变形,采用非圆滚道的拟动力学模型分析轴承动态特性。研究了一个鼠笼支撑一体化球轴承在载荷作用下的内部载荷分布,分析了柔性支撑一体化结构对球轴承动态特性的影响。结果表明,鼠笼支撑一体化结构使轴承内部最大接触载荷减小了10.94%,疲劳寿命增加了11.3%,轴承刚度大幅降低,打滑率上升了15.8%。并且,轴承套圈壁厚越厚,结果越接近刚性支撑假设的计算结果;轴承套圈壁厚越薄,鼠笼支撑带来的影响越显著。关键词：载荷分布;机械设计及理论;滚动轴承;鼠笼支撑;结构变形;疲劳寿命25|14|0<HTML><网络PDF>更新时间：2020-07-30
