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2024年07期

《机械》杂志是国内外公开发行的机械装备行业专业技术期刊，在机械行业领域内，传播科技信息，刊载科技专题论著，展示机学科最新科研成果，交流生产实践及革新改造的先进技术经验，传播现代科技新知识。

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设计与研究 | 基于目标优化的移不变字典匹配追踪轴承故障诊断算法研究

设计与研究 | 基于目标优化的移不变字典匹配追踪轴承故障诊断算法研究

摘要：滚动轴承作为一种关键旋转零部件，在高速列车上得到了广泛的应用。滚动轴承的故障诊断对维护列车的安全、舒适具有重要意义。在故障诊断过程中，实现早期微弱故障的探测以及并发故障的分离和提取至关重要。为此，提出了一种基于蜣螂优化算法的移不变字典匹配追踪算法。该算法采用预定义字典结构和循环提取的思想，首先，引入了蜣螂优化算法，并建立了一种基于相关峭度的新型目标优化函数，以此自适应构建预定义移不变结构的脉
设计与研究 | 汽车起重机车架强度校核及尺寸优化

设计与研究 | 汽车起重机车架强度校核及尺寸优化

摘要：车架是汽车起重机的重要组成部分，其承载能力对起重机的工作性能有着比较大的影响。以60 t某型汽车起重机结构中车架作为研究对象，将车架的参数模型导入Hypermesh软件中对其进行有限元分析。车架模型整体使用四节点网格进行划分，并对其进行静力学计算，计算其在危险工况下所产生的von Mises应力、变形。对不符合强度、刚度要求的车架初始模型进行结构改进，使其满足要求。最后使用OptiStruc
设计与研究 | 外转子导水槽对双轴颈阶梯腔滑动轴承水膜特性的影响

设计与研究 | 外转子导水槽对双轴颈阶梯腔滑动轴承水膜特性的影响

摘要：开设导水槽的外转子双轴颈阶梯腔滑动轴承为电子水泵径向轴承的常见结构，轴承水膜压力和承载力直接影响转子系统的稳定性和使用寿命。采用有限元方法对具有不同水槽的外转子滑动轴承水膜特性进行流体分析，获得了一定转速和偏心率下的轴承水膜压力分布规律，研究了水槽结构和槽数对水膜压力与承载力的影响。结果表明，转子内孔导水槽改变了双轴颈部位水膜压力分布，梯形截面水槽轴承具有较好的承载力。与无槽结构相比，直线导
设计与研究 | 退火对电流体喷印线圈磁敏特性的影响

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摘要：研究了热退火对不同电流体喷印方式制备的微纳金属线圈磁感应特性的影响。首先，仿真分析了不同线圈参数对线圈电感性能的影响，设计了磁敏线圈结构；然后，使用电流体喷印设备进行线圈制备，并利用磁场发生及检测系统对喷印线圈进行性能表征；最后，对比了相同条件下（真空，300 ℃）退火前后不同电流体喷印方式制备的微纳金属线圈在均匀交变磁场下的感应电动势随激励电压/电流的变化规律。实验结果表明，退火后的线圈
交通工程技术 | 高/低湿度条件下弓网载流摩擦磨损性能的试验研究

交通工程技术 | 高/低湿度条件下弓网载流摩擦磨损性能的试验研究

摘要：为探究不同湿度条件下地铁刚性弓网系统摩擦磨损的性能，采用弓网系统常用的浸金属碳滑板与铜银合金接触线为试验材料，利用高速载流摩擦磨损试验机模拟地铁刚性弓网的运行。试验研究了环境相对湿度分别为20%、40%和60%时，地铁常见运营速度下浸金属碳滑板的磨耗率、摩擦系数、平均电弧能量和振动加速度的变化规律。结果表明：低湿度（20%）环境中，滑板与弓网之间的摩擦类似于干摩擦，滑板磨粒会损坏接触线表面形
交通工程技术 | 基于小波与曲波变换的受电弓碳滑板边缘检测方法

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摘要：以动车组列车的受电弓碳滑板为研究对象，针对目前在受电弓滑板边缘检测处理过程中存在的噪声抑制、缘不够精细的问题，提出了一种新的受电弓边缘检测方法。首先，对原图像进行小波变换得到增强后的图像，再对原图像实施曲波变换得到增强后的图像，然后通过多次对比取0.9：0.1的比例对增强后的图像进行融合，获得最佳的融合效果，得到新的图像，最后使用Canny算子对增强后的图像进行边缘检测得到最终的边缘图像。此
交通工程技术 | 某轨道运输工具车制动系统性能分析与优化设计

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摘要：为了提高某轨道运输工具车制动性能的安全性与可靠性，一方面通过建立单目标数学优化模型与鼓式制动器计算模型开展最大制动力、满载最大停留坡度、制动距离、极限载重量以及轴承寿命等性能参数校验；另一方面，基于ANSYS/Workbench软件开展目标工具车核心部件结构强度的仿真分析（车架静态应力分析、轮轴应力分析及车轮应力分析）。其中，参数校验结果表明目标工具车制动性能满足使用需求，仿真分析结果表明车
交通工程技术 | 滚动振动试验台模态试验测试与振动抑制研究

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摘要：针对某机车车辆滚动振动试验台的异常振动问题进行测试分析研究。对试验台开展了振动模态测试和振动抑制措施研究。通过分析试验台在空载和负载两种情况下模态测试结果以及短时傅里叶变换分析，得出了试验台振动的时频谱和主要参振模态；通过对试验台进行有限元建模，提出了增加纵向加强杆以增加试验台的刚度来提升模态频率，以实现振动抑制的目的。综合对比测试结果，发现车轮转频与试验台点头模态或摇头模态存在耦合现象，从
产品开发与设计 | 一种新型多路可调排种器的设计

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摘要：针对国内现有的机械式排种器多为单体式、漏播率较高且适应性不足的问题，设计了一种新型的水平圆盘式排种器。该装置主要由固定轴、上主下三盘组合结构、档板、种仓和步进电机等组成，通过特定的上盘、主盘、下盘三盘组合结构，结合对射式红外模块可以实现豆类的多路精量落种及补种。同时，该排种器具有较强的可拓展性，通过对盘内通孔的大小、形状和间距进行设计，可进行路数、单穴种子数和种子类型的拓展。此外，通过主盘与
产品开发与设计 | 面向智能加工车间的搬运小车设计

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摘要：为解决加工车间人力搬运物料零件效率低、成本高的问题，设计了一种新型的智能车间物流搬运小车。研究内容包括结构设计、电控系统设计和软件算法三大模块。小车底盘采用麦克纳姆轮，以实现全方位移动，机械臂和机械爪作为执行机构；电控系统采用STM32F407作为主控芯片，结合OpenMV4和M2dock双视觉模块进行图像处理，陀螺仪作为主要传感器。这些集成部件使物流搬运小车能够精准识别货物，并自主完成车间
机器人技术 | 下肢外骨骼膝关节优化及人机控制仿真

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摘要：为使所有人体差异的残疾和运动障碍患者术后达到舒适性康复的目的，避免患者穿戴下肢外骨骼多次尝试的困扰，提出一种快速获取人体步态优化算法，该算法首先以一人身高数据为例结合CGA数据，由四杆机构模拟人体膝关节运动，利用MATLAB优化算法得到四杆机构的杆长并得出人体膝关节的瞬心轨迹，将其应用于下肢外骨骼的可调膝关节使人体穿戴外骨骼组成人机模型，但人机耦合的膝关节角装配的机械误差较大。利用ADAMS

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目录

设计与研究 | 基于目标优化的移不变字典匹配追踪轴承故障诊断算法研究

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设计与研究 | 外转子导水槽对双轴颈阶梯腔滑动轴承水膜特性的影响

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