2021年, 第45卷, 第4期　
刊出日期：2021-04-15

  

• 全选
  |

理论研究
• Select
  高速弧齿圆柱齿轮风阻功率损失研究

  莫帅, 党合玉, 邹振兴, 唐文杰, 岳宗享, 高瀚君

  机械传动. 2021, 45(4): 1-6. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.001

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  齿轮高速运行时，风阻功率损失是导致传动效率低的主要因素之一。基于计算流体动力学（Computational fluid dynamics，CFD）技术建立了弧齿圆柱齿轮周围空气流域模型并进行数字孪生，得出弧齿圆柱齿轮周围空气流域内的速度矢量图及风阻损失功率。结果表明，弧齿圆柱齿轮周围设置挡板可有效减小风阻功率的损失，轴向挡板间距越小，弧齿圆柱齿轮的风阻功率损失越小。轴向挡板间隙为2 mm时的风阻功率损失相比于轴向挡板间隙为10 mm时的风阻功率损失减小27.80%。而对于径向挡板来说，并不是间隙越小弧齿圆柱齿轮的风阻功率损失越小。不同齿形的齿轮在相同条件下风阻功率损失不同，同等条件下对比发现，压力角为25°的直齿轮相比于标准斜齿轮的风阻功率损失减小了23.84%。
• Select
  电热形状记忆合金与磁流变联合传动性能研究

  熊洋, 黄金, 舒锐志

  机械传动. 2021, 45(4): 7-12. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.002

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对单一的磁流变传动传递转矩较小的缺点，提出了一种电热形状记忆合金与磁流变联合传动方法，可以提高传动装置传递的转矩。基于形状记忆合金的热效应特性，建立了电热形状记忆合金弹簧挤压力与温度的关系；利用Maxwell软件，对磁场进行有限元分析，得到了不同电流下圆盘工作间隙中的磁场强度沿半径的分布情况；基于磁流变液的磁流变特性，建立了磁流变传递的转矩与磁场强度、半径等参数的关系；基于形状记忆合金弹簧的挤压特性，建立了摩擦转矩与挤压力、半径等参数的关系式。研究结果表明，电热形状记忆合金弹簧的挤压力产生的摩擦转矩随温度的升高而增大；磁场强度沿半径的增大而增强；电热形状记忆合金与磁流变联合传递的转矩比单一磁流变传递的转矩提升了53.8%。
• Select
  浮动太阳轮对行星齿轮传动系统动态特性影响研究

  杨占力, 刘英辉, 朱继瑞, 王飞跃, 甄冬, 张慧博

  机械传动. 2021, 45(4): 13-19. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.003

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  行星齿轮传动因具有较大的传动比和较高的传动效率而被广泛应用于机械传动系统中。在行星齿轮箱中，太阳轮通常被设置为浮动的，以平衡各行星齿轮之间的负载。但是，太阳轮的浮动设置将导致啮合过程中的压力角、重合度和啮合相位的变化。在以前的研究中，这些参数被近似为常数。为了研究动态参数对行星齿轮箱在不同工况下振动响应的影响，建立了行星齿轮箱集总参数模型，该模型包含时变压力角、时变重合度和时变啮合相位。基于该模型，分析了太阳轮的振动机理，并与恒定参数模型进行比较，揭示了由这些动态参数引起的相位调制规律。通过比较不同负载和转速下的动态响应，研究了不同工况条件下的相位调制。
• Select
  直齿轮轮齿双侧裂纹对其刚度影响的研究

  赖俊杰, 王衍学, 蒋超阳

  机械传动. 2021, 45(4): 20-28. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.004

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  齿轮副的时变啮合刚度（Time-varying meshing stiffness，TVMS）是机械动力学分析中一个极为重要的参数，其准确程度直接影响着动力学分析结果的准确性。首先，从理论角度推导了剪切刚度的计算公式，并在案例分析中应用，将求得结果与有限元分析结果进行对比，结果显示相差较小；然后，建立了一种新的裂纹故障模型——轮齿双侧非对称裂纹模型；在基于精确全齿廓的能量法基础上，推导了轮齿双侧裂纹模型的时变啮合刚度计算公式，分析了裂纹形状参数对时变刚度的影响；最后，通过有限元法（Finite element method，FEM）进行了分析验证。结果表明，有限元法和能量法计算的结果基本一致。
• Select
  基于指数窗截取递推最小二乘法的齿轮啮合刚度辨识算法研究

  王茂辉, 李海翔, 杨平, 陈娇, 夏伟

  机械传动. 2021, 45(4): 29-36,74. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.005

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  齿轮在机械传动系统中有着广泛应用，由于齿轮啮合过程中参与啮合的轮齿对数周期变化，因此，齿轮啮合刚度为时变参数，在啮合时会产生啮合振动。当齿轮副出现齿根裂纹时，啮合刚度会减小，齿轮啮合产生的系统振动响应也发生改变，通过振动响应辨识齿轮啮合刚度能够监测齿轮副的健康状态。针对齿轮啮合刚度的时变特征，提出了基于指数窗截取递推最小二乘（Exponential window recursive least square，EWRLS）算法和振动信号瞬时频率的齿轮啮合刚度辨识方法。进行啮合刚度辨识时，EWRLS算法将输入、输出齿轮的转速曲线分别作为辨识输入信号和观测信号，使用指数窗函数进行数据截断，使用递推最小二乘算法估计系统参数。为了计算输入、输出齿轮的转速曲线，使用经验模态分解（Empirical mode decomposition，EMD）方法将振动信号分解为具有不同变化频率的本征模态函数（Intrinsic mode function，IMF），并根据IMF的平均频率重构输入、输出齿轮的特征信号。通过Hilbert变换计算特征信号的瞬时频率曲线，从而获得各齿轮的转速曲线。使用仿真和实测信号对算法进行验证，结果表明，EWRLS算法能够辨识齿轮副的时变啮合刚度。
• Select
  随机激励作用下的齿轮时变系统稳态响应研究

  申军伟, 程珩

  机械传动. 2021, 45(4): 37-40,87. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.006

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  在外部随机激励作用下，对齿轮传动系统时变啮合刚度的稳态动力响应进行了研究，建立了包含外部随机激励力的周期时变啮合刚度的直齿轮副模型。为了计算齿轮系统的响应，采用了一种非常有效的方法，称为迭代谱方法。该方法主要应用在频域中的推导，并且可提供响应的显式功率谱密度，功率谱密度响应可表示为双谱的函数，即参数系统双时相脉冲响应的双线性傅里叶变换。
设计计算
• Select
  RV减速器摆线轮磨损量的数值计算与分析

  苏建新, 李晨

  机械传动. 2021, 45(4): 41-45,57. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.007

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  基于Archard磨损模型和Hertz接触理论为理论基础，将摆线轮齿廓啮合区域离散化，建立了摆线轮磨损的计算模型；根据该计算模型分析了各啮合点处滑动系数、磨损率、磨损量与啮合相位角之间的关系，并进行曲线拟合。结果表明，建立的数值计算方法可以实现对不同修形方法、不同尺寸、不同工况条件下摆线针轮齿廓磨损量的定量计算。
• Select
  摆线针轮传动建模方法与固有特性分析

  宋雪萍, 毕爱宾, 卢博文

  机械传动. 2021, 45(4): 46-50. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.008

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以摆线针轮传动系统为研究对象，基于集中质量法建立了弯扭耦合的非线性动力学模型，考虑摆线轮的偏心运动以及摆线轮与针轮啮合的时变刚度、齿侧间隙及传动误差的影响，运用拉格朗日法求得系统的运动微分方程。针对系统微分方程的半正定、变参数和强非线性特点，以摆线轮与针轮啮合位置的相对啮合位移作为系统的广义坐标，运用线性变换将方程组转换为统一形式的矩阵形式，并对方程进行了无量纲处理。通过计算得到了系统的固有频率和无量纲频率，并对固有频率的影响因素进行了分析。
• Select
  基于图论的三构态助老变胞机构的设计与运动学分析

  朱孙科, 吕航, 李伟湛, 尹燕莉, 赵曜

  机械传动. 2021, 45(4): 51-57. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.009

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了研发一款助老机器人，基于图论理论、机构的数综合，设计了一种可在2自由度、1自由度、0自由度之间切换的三构态助老变胞机构。针对变胞机构的2自由度行走构态，运用闭环矢量法进行了运动学分析，得到该变胞机构在该构态下关键位置的位移、速度、加速度等变化规律。分析结果显示，位移曲线在支撑期过渡到摆动期时位移变化较大，在步态周期的后40%内，速度、加速度均有较大变化，符合人体步态规律，表明该助老变胞机构设计是合理的。
• Select
  谐波齿轮传动非线性动力学建模及仿真研究

  罗阳, 陈满意, 张杰, 杨燃, 张瀚

  机械传动. 2021, 45(4): 58-63. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.010

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  由于结构的特殊性，迟滞刚度和动态摩擦属于谐波齿轮传动的固有属性。传统模型将刚度考虑为定刚度或分段刚度模型，摩擦考虑为静态摩擦模型，这样的简化会导致谐波齿轮传动的动态分析精度下降。为了提高谐波齿轮传动的动态分析精度和传动性能，考虑非线性迟滞刚度和动态摩擦现象，提出了一种基于记忆特性迟滞刚度和LuGre动态摩擦的谐波齿轮传动动力学模型，建立了相应仿真模型，讨论了谐波齿轮参数对系统输出的影响。结果表明，“刚度迟滞现象”导致系统输出值减小，传动效率降低；传动刚度系数越大，系统越稳定；阻尼转矩系数越大，传动效率越低。
• Select
  基于矩形凸块的盘式磁流变制动器设计与仿真

  王维成, 罗一平, 王磊, 熊皓

  机械传动. 2021, 45(4): 64-68,79. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.011

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  基于磁流变液的流变特性，设计了一款盘面加工有矩形凸块的盘式磁流变制动器，推导了其制动力矩计算公式，基于Matlab/simulink建立了仿真模型，不断优化矩形凸块的尺寸参数。仿真结果表明，当加工有12个宽度为2 mm、深度为1.5 mm的矩形凸块时，产生的制动力矩达到626 N·m，比未加工凸块时的制动力矩提高了31.5%，表明设计的磁流变制动器可以有效地提高制动力矩。
• Select
  四足轮腿式移动机器人的步态分析及轨迹规划

  李清, 赵立婷, 丰玉玺, 刘荣帅, 张鹏

  机械传动. 2021, 45(4): 69-74. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.012

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对外星复杂的地表环境，基于2-UPS/（S+SPR）R闭环并联机构，设计了一种四足轮腿式移动机器人。通过对比机器人在运动过程中的稳定裕度与重心调整量得到最优步态，利用ZMP法衡量了机器人在静步态下的稳定性，并用改进的复合摆线法规划了足端的运动轨迹。在整个运动过程中，机械腿运动平稳，速度、加速度变化较为平滑，不会出现对机械腿造成损坏的较强冲击；且在抬腿和着地瞬间，速度、加速度均为0，不会对机身产生冲击。分析结果表明，该四足轮腿式移动机器人运动灵活且平稳，适用于外太空的探测。
• Select
  三连杆轮式蛇形机器人设计及运动分析

  管小清, 吕志强

  机械传动. 2021, 45(4): 75-79. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.013

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了克服被动轮驱动蛇形机器人运动能力弱的缺点，提出了一种新型三连杆主动轮驱动蛇形机器人。该蛇形机器人由多个被动关节连接的串联连杆组成，每个连杆的中心都有一个主动全向轮。全向轮的驱动力只作用于横向，而机器人则沿纵向运动。此外，针对该蛇形机器人具有非完整约束和欠驱动的特点，采用局部坐标系，设计了一种带有防滑功能的运动控制器，使运动和关节角度互不干涉。蛇形机器人蜿蜒爬行实验结果表明，所提出的设计是可行的，且运动控制器有效避免了全向车轮的打滑问题，提高了整个系统的稳定性。
试验分析
• Select
  基于敏感分量与MCPG的轴承故障诊断方法

  张明亮, 李宏坤, 马跃, 黄刚劲, 许雨晨

  机械传动. 2021, 45(4): 80-87. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.014

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对滚动轴承故障难以准确识别问题，提出了一种基于敏感分量与多卷积池化组（Multi convolution pooling group，MCPG）的故障诊断方法。首先，采用经验模态分解（Empirical mode decomposition，EMD）将原始信号分解成为多个固有模态分量（Intrinsic mode function，IMF），使用离散Fréchet距离作为衡量指标，选取出故障敏感分量作为表征不同故障类型的故障数据源；之后，提出了一种MCPG深度神经网络架构，并使用敏感数据源对模型进行训练与测试，从而实现数据驱动的轴承故障诊断。通过实验验证，表明该方法对不同类型的振动数据（不同转速、不同损伤类型、不同损伤程度）均具有较好的识别效果。
• Select
  基于改进特征选择方法的齿轮故障SVM诊断

  谭晶晶

  机械传动. 2021, 45(4): 88-93. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.015

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为提高齿轮故障诊断的精度，对常用的共享特征选择方法（Share feature selection，SFS）进行改进，提出了改进的特征选择方法（Improved feature selection，IFS）。改进的特征选择方法结合齿轮两两故障类型之间的特点，在齿轮两两故障之间建立独立的故障特征集，用以取代所有故障类型的共享特征集；而后，通过建立多个二分类的支持向量机，对独立的故障特征集进行识别，得到诊断结果。齿轮故障诊断实例表明，改进的特征选择方法排除了无用特征的干扰，提高了诊断精度，具有一定的优势。
• Select
  角接触球轴承流固耦合仿真分析

  王兰文, 盛选禹, 雒建斌

  机械传动. 2021, 45(4): 94-99. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.016

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  角接触球轴承在运行过程中的润滑状况至关重要，润滑油直接影响滚动轴承的接触状态。为分析角接触球轴承的润滑状况以及考虑润滑时轴承的机械特性，基于有限元和晶格玻尔兹曼方法，建立了双向流固耦合轴承仿真模型，对角接触球轴承进行动力学有限元仿真和润滑流体仿真，并与轴承拟静力学理论计算结果进行对比，验证模型的准确性。分析结果表明，保持架与滚珠接触并撞击，在轴承腔内油膜压力最大，滚珠与内圈、外圈滚道接触区分别为第二、第三大油膜压力区。润滑油受滚珠公转影响，沿着滚珠转动方向流动，实现对滚珠与内圈、外圈和保持架之间的润滑。滚珠运动和最大接触应力仿真结果与轴承拟静力学理论求解结果一致，即流固耦合仿真模型计算轴承机械特性具有较高的准确性。
• Select
  18CrNiMo7-6和20CrMnTi材料齿根弯曲疲劳寿命对比

  李道军, 卢青波, 刘德平

  机械传动. 2021, 45(4): 100-104. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.017

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  对比了齿轮钢材料18CrNiMo7-6与20CrMnTi的齿根弯曲疲劳寿命。基于这两种材料的疲劳特性，采用SolidWorks中的GearTrax插件建立齿轮模型，并通过Workbench对齿轮的轮齿进行静力学分析；将静力学分析结果导入疲劳分析软件FE-SAFE中，结合载荷谱信息对两种材料齿轮进行疲劳寿命计算，得到齿轮的寿命云图并进行了仿真分析比较；通过试验验证了该仿真方法的可行性。结果表明，在相同的载荷条件下，18CrNiMo7-6齿轮的疲劳寿命大于20CrMnTi齿轮的疲劳寿命，与试验结果较为接近。该分析结果对工程实践具有一定的指导作用。
• Select
  基于变分模态分解和PSO-SVM的起重机齿轮箱故障诊断

  杨武帮, 高丙朋, 陈飞, 张兴合, 马伟栋

  机械传动. 2021, 45(4): 105-111. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.018

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  起重机齿轮箱的振动信号具有信噪比低、非线性的特点，需要一定的专业知识和经验才能实现故障诊断。为了实现起重机齿轮箱的智能故障诊断，提出了一种基于变分模态分解（Variational modal decomposition，VMD）改进小波降噪和粒子群算法（Particle swarm optimization，PSO）优化支持向量机（Support vector machine，SVM）的智能故障诊断方法。首先，利用VMD将振动信号分解，得到不同尺度的本征模态函数（Intrinsic mode function，IMF），将分解的高频分量进行改进小波降噪后和低频分量完成信号重构；然后，提取重构信号的特征参数构建特征向量，使用核主分量分析（Kernel principal component analysis，KPCA）对向量降维处理实现特征信息融合；最后，利用PSO优化后的SVM进行故障识别分类。实验验证表明，基于VMD改进小波信号预处理和PSO算法优化SVM的模型具有很高的识别准确率，能够有效、准确地对起重机齿轮箱的故障类型进行识别和分类。
• Select
  基于改进多元多尺度色散熵的齿轮箱多通道振动信号故障诊断

  周付明, 申金星, 杨小强, 刘武强, 刘小林

  机械传动. 2021, 45(4): 112-122. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.019

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  齿轮箱发生故障时，其振动信号具有不平稳和非线性等特征，而常用的齿轮箱故障诊断方法大多是建立在单通道振动信号分析基础上，容易造成故障信息丢失，故而在工业生产中实用性受限。为了克服此缺陷，将多元多尺度色散熵引入到齿轮箱故障诊断当中，并改进其粗粒化方式，提出了改进多元多尺度色散熵，用以提取齿轮箱多通道振动信号的故障信息。在此基础上，提出一种基于集合经验模态分解，改进多元多尺度色散熵和遗传算法优化支持向量机的齿轮箱故障诊断方法。通过实验数据分析，并与多元多尺度样本熵、多元多尺度模糊熵等现有方法相比较，证明该方法具有更高的准确率和稳定性，且在处理短时间序列时具有明显优势。
• Select
  基于静态间隙杆模型的曲柄滑块机构磨损分析

  于如飞, 陈渭

  机械传动. 2021, 45(4): 123-128. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.020

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  磨损是导致机械设备和机械零部件失效的主要原因之一，磨损与系统动力学响应的耦合对机构的性能均有重要影响。基于一种转动副反力的简化求解模型，进行了一系列的参数研究。结合达朗贝尔原理对曲柄滑块机构进行动力学建模，利用Winkler弹性地基模型获取界面的接触压力分布，使用Archard模型计算间隙副的磨损深度，建立了含间隙曲柄滑块机构的磨损与动力学耦合分析框架；通过与有限元（FEM）方法的比较发现，该磨损计算耦合模型不但具有相当的求解精度，而且在计算效率方面有质的提升。
• Select
  考虑偏心误差的圆弧齿线圆柱齿轮传动特性分析

  马登秋, 阎昌囯, 张旭, 陈方舟, 叶振环, 付娟, 汪雪

  机械传动. 2021, 45(4): 129-134. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.021

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  基于偏心误差对圆弧齿线圆柱齿轮系统啮合性能影响的研究相对较少的现状，介绍了不同加工工艺所得圆弧齿线圆柱齿轮特点，建立轴孔中心存在几何偏心的圆弧齿线圆柱齿轮三维模型，利用商业软件Adams建立考虑偏心误差的圆弧齿线圆柱齿轮动力学仿真模型，分别研究了主动轮存在偏心和从动轮存在偏心及主、从动轮同时存在偏心时圆弧齿线圆柱齿轮系统从动轮速度波动情况。研究结果表明，3种偏心工况下，圆弧齿线圆柱齿轮系统从动轮速度波动情况均呈现周期性变化，偏心量对系统从动轮速度波动情况有一定影响。研究结果为齿轮润滑、故障诊断及齿廓修形等提供了理论基础。
• Select
  轨道不平顺影响下高速列车齿轮传动系统的振动特性分析

  肖乾, 程玉琦, 许旭

  机械传动. 2021, 45(4): 135-141. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.022

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了分析高速列车齿轮传动系统在轨道不平顺激励影响下的振动特性变化规律，利用动力学软件SIMPACK建立包含齿轮传动系统的整车动力学模型，分别在大、小齿轮内部布置测点，进行无轨道不平顺和有轨道不平顺工况下的动力学仿真实验，获得高速列车时速250 km/h时大、小齿轮的振动加速度。对大、小齿轮横向、纵向和垂向振动加速度幅值进行频域分析，并对比分析了齿轮传动系统在有、无轨道不平顺工况的振动幅值、频谱分布。结果表明，由于轨道不平顺激励的影响，高速列车齿轮传动系统的横向、纵向和垂向振动加强，振动加速度均增幅明显，其中，垂向振动加速度变化幅值最大。齿轮传动系统的振动频率主要集中在0～400 Hz，小齿轮和大齿轮横向振动受轨道不平顺的影响规律一致，但小齿轮受到纵向振动的影响略小于大齿轮，小齿轮受到垂向振动的影响略大于大齿轮。
开发应用
• Select
  面向半失能老人的移动辅助机器人设计与实验

  李刚, 王玉娟, 兰凤文, 杜振军, 郭冰, 孙乾城

  机械传动. 2021, 45(4): 142-151. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.023

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为解决由于下肢肌力衰退、骨关节疾病、心脑血管疾病、脊髓损伤等导致的半失能老人下肢运动功能障碍问题（如无法独立完成行走、站立、坐下等基本生活动作），提出了一种具有辅助行走、辅助落座、辅助搬移功能的移动辅助机器人结构设计方案。针对人体尺寸分布规律，对结构部件进行了尺寸计算。为保证机构具有足够的结构强度，对关键部件进行了有限元仿真分析。在此基础上，建立了人-机耦合系统模型，完成了人-机耦合情况下的运动学仿真。提出了移动辅助机器人硬件系统设计方案，搭建了电气系统连接，完成了硬件电路设计。为验证理论成果的正确性，加工了实验样机，进行了相关实验。
• Select
  基于精确传动比的多级平行轴齿轮减速器齿数设计

  周立轩, 袁和相, 郑守帮, 罗登峰, 乔永钦

  机械传动. 2021, 45(4): 152-155. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.024

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以精确保证多级平行轴齿轮减速器的总传动比为设计目标，研究了在给定中心距、总传动比条件下，齿轮各参数之间的数学关系；建立了多级减速器齿轮齿数选择的数学模型；开发了多级齿轮减速器的齿数计算程序，使设计者可以快速确定多级平行轴齿轮减速器各级齿轮的齿数组合，在合理的模数、螺旋角、变位系数取值范围内，保证各级中心距，并精确保证总传动比。
• Select
  HB与ISO锥齿轮齿面接触疲劳强度计算标准比较

  滕文爽, 郭梅, 宋振海

  机械传动. 2021, 45(4): 156-159,176. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.025

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为正确评估不同标准中的齿轮强度计算结果，分析和比较了我国航空工业标准（HB）与国际标准化组织标准（ISO）计算锥齿轮齿面接触疲劳承载能力的差异。通过计算方法比较和实例计算对比两种途径，找出了两种标准计算公式的差异、修正系数种类、取值上的差异及其对计算结果的影响。研究结果表明，ISO标准比HB标准考虑的影响因素更多、范围更广，特别是在动载系数计算上存在较大差异，使得ISO标准计算接触应力基本值更小、计算接触应力相当、许用接触应力更大。
• Select
  多种群蚁群算法在机械手臂路径规划中的设计与应用

  朱佑滔, 何志琴, 施文烨

  机械传动. 2021, 45(4): 160-165. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.026

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了实现机械臂在复杂环境下准确、快速抓取目标物体，提出了一种多种群蚁群算法。首先，利用机械手臂运动学方法建立了数学模型进行分析；然后，根据自适应度函数不断调整机械臂的旋转角度以达到全局最优；最后，通过仿真实验，并与现有的机械手臂路径规划算法进行了对比。结果表明，该算法在抓取时间和精准度上具有一定的性能优势。
综述
• Select
  无动力下肢外骨骼机器人研究综述及发展趋势

  郑凯, 刘利利, 王永奉, 赵国如

  机械传动. 2021, 45(4): 166-176. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.027

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  无动力下肢外骨骼机器人，可运用于医疗康复、运动助力以及负载作业等场景。系统阐述了无动力下肢外骨骼机器人的发展背景及助力形式；对国内外无动力下肢外骨骼机器人的研究历程进行综述，按多关节和单关节进行分类，重点总结了两类机器人的结构、特点、优劣势以及效能评估等；围绕无动力下肢外骨骼机器人的关键技术与未来发展趋势进行了分析与展望。