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机械传动

机械传动

2025年04期

《机械传动》杂志，于1977年经国家新闻出版总署批准正式创刊，是中国机械工程学会机械传动分会和中国机械通用零部件工业协会齿轮分会两组织的会刊，在国内享有较高的声誉，在机械行业内具有重要的影响力。

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理论研究 | 摆线针轮啮合刚度计算与仿真分析研究

理论研究 | 摆线针轮啮合刚度计算与仿真分析研究

摘要：【目的】摆线针轮减速器因具有传动比大、结构紧凑等优点被广泛推广和应用，但摆线针轮副的大接触应力和低啮合刚度影响了摆线针轮减速器的传动精度和平稳性。为提高摆线针轮减速器的承载性能，提出一种摆线针轮副啮合刚度分析方法，通过计算和仿真分析探讨结构参数对啮合刚度的影响规律。【方法】对摆线针轮副进行受力分析，以摆线针轮的接触应力、啮合刚度为目标函数，以摆线针齿的重要结构参数（针齿分布圆半径、偏心距、针
理论研究 | 运行温度对钢-POM齿轮副热弹流润滑性能的影响

理论研究 | 运行温度对钢-POM齿轮副热弹流润滑性能的影响

摘要：【目的】温度影响聚合物齿轮的弹性模量，继而会影响齿轮弹流性能。因此，有必要研究温度对聚合物齿轮润滑性能的影响。【方法】考虑聚甲醛（Polyformaldehyde， POM）齿轮的弹性模量随温度的变化，建立了钢-POM齿轮副的热弹流润滑模型；使用多重网格技术和逐列扫描技术，研究并讨论了不同运行温度下钢-POM齿轮副的热弹流润滑性能。【结果】结果表明，钢-POM齿轮副的摩擦因数在节点之前下降，
理论研究 | 四点接触球轴承重要结构参数分析方法

理论研究 | 四点接触球轴承重要结构参数分析方法

摘要：【目的】基于四点接触球轴承接触力学特性分析，对轴承重要结构参数（接触角、沟曲率半径系数和径向游隙）进行设计，并综合考虑轴承结构参数对轴承滚道次表面应力的影响，旨在为四点接触球轴承的设计提供新的参考。【方法】通过建立高精度四点接触球轴承多体接触动力学模型，采用有限元分析方法对接触力学模型轴承滚道次表面应力和淬硬层深度的分析，进一步验证了设计的合理性。【结果】结果表明，初始接触角越大，轴承承载能
理论研究 | 同一凸转子上节圆内、外工作轮廓间的互求机制

理论研究 | 同一凸转子上节圆内、外工作轮廓间的互求机制

摘要：【目的】凸转子轮廓因具有直接决定产品性能的特点而一直备受关注，但其构造也因需借助两个转子轮廓的共轭操作而相对复杂。为此，提出一种基于单一转子的简单构造方法，以期有效降低轮廓构造的难度。【方法】首先，针对由两个完全相同转子组成的转子副，基于其轮廓在节点啮合时简单的节点对称关系及其同步的共轭旋转规律，演绎出转子副非节点啮合时的共轭轮廓关系；其次，由简化到同一转子上节圆内、外工作轮廓间的互求关系，
理论研究 | 齿根疲劳裂纹扩展特性及其对啮合刚度的影响

理论研究 | 齿根疲劳裂纹扩展特性及其对啮合刚度的影响

摘要：【目的】基于线弹性断裂力学理论和动力学仿真，提出了一种模拟齿根疲劳裂纹扩展和计算含齿根裂纹齿轮啮合刚度的模型，以研究直齿圆柱齿轮齿根裂纹扩展特性及其对啮合刚度的影响。【方法】首先，通过齿轮动态啮合过程的动力学仿真，确定初始裂纹位置；然后，创建考虑真实接触情况的齿根疲劳裂纹扩展模型并进行扩展路径仿真；最后，基于裂纹仿真路径，研究了不同裂纹程度对啮合刚度的影响。【结果】结果表明，齿根裂纹的断裂形
设计计算 | 2URR-URU远中心并联机构性能分析与尺度优化

设计计算 | 2URR-URU远中心并联机构性能分析与尺度优化

摘要：【目的】机器人用于穿刺、活检、眼科等微创手术时，要求末端执行器通过固定创口中心，且绕该中心转动。为此设计了一种远中心运动并联机构。【方法】应用两平面相交原理，提出了一种能实现远中心运动的、可用于微创手术的2URR-URU两转动一移动自由度并联机构，应用旋量理论分析其自由度，并确定了其运动特性。建立了机构位置分析模型，得到位置逆解表达式；应用旋量理论分析机构速度，得到输入、输出Jacobian
设计计算 | 由折纸启发的可折叠结构设计及分析

设计计算 | 由折纸启发的可折叠结构设计及分析

摘要：【目的】将古老的折纸艺术与现代机构学相结合所诞生的折纸机构被广泛应用于空间结构领域，其独特的可展性、便捷性、轻量化和小型化一直以来都是研究的热点方向。提出一种基于球面4R连杆机构的一系列三维可折叠结构设计，并将其进行了汇总和分析。【方法】首先，以传统的球面4R连杆机构为基础，提取其拓扑结构，再按照平面折叠规律对山折和谷折进行分配，找出满足结构的折叠模式；其次，将拓扑结构的叠加效果等效为折叠模
设计计算 | 基于速度可操作度的跳跃机构结构设计和优化

设计计算 | 基于速度可操作度的跳跃机构结构设计和优化

摘要：【目的】跳跃机器人在当今移动机器人技术领域因其独特的优势而得到广泛研究，其结构设计对于提高机器人的跳跃性能具有重要意义，但目前跳跃机构存在结构复杂、稳定性和传速性能较差的问题。【方法】因此，设计了一种单自由度闭链六杆跳跃机构，并引入速度可操作度作为衡量机构传速性能的指标，利用粒子群优化算法对机构进行了优化。【结果】结果表明，优化后的机构跳跃速度相较优化前提高了21. 76%，水平方向的跳跃距
设计计算 | 法向圆弧齿廓纯滚动圆柱齿轮设计

设计计算 | 法向圆弧齿廓纯滚动圆柱齿轮设计

摘要：【目的】为了研究基于啮合线方程主动设计的法向圆弧齿廓纯滚动圆柱齿轮设计方法，深入了解该新型齿轮的啮合特性，包括接触斑痕和非承载传动误差，同时为了更好地掌握中心距误差、交叉轴误差和交错轴误差对螺旋线修形的法向圆弧齿廓纯滚动圆柱齿轮啮合特性的影响，开展了一系列研究工作。【方法】由法向截面的圆弧齿廓推导大轮（从动轮）和小轮（主动轮）端面工作齿廓，端面全齿廓由端面工作齿廓与Hermite曲线构造的根
设计计算 | 运动解耦的单回路平移空间并联机构的拓扑设计与运动尺寸优化

设计计算 | 运动解耦的单回路平移空间并联机构的拓扑设计与运动尺寸优化

摘要：【目的】针对现有2自由度并联机构构型创新不足、运动学性能分析不完善等问题，进行了新型单回路平移并联机构拓扑综合与运动学性能研究，为杆式模块化机器人提供基础运动单元设计理论。【方法】首先，根据基于方位特征（Position and Orientation Characterization， POC）的并联机构拓扑设计方法，提出了4个由2个移动副和5个转动副组成的单回路平移空间并联机构，对其进行
设计计算 | 永磁体助磁的磁力齿轮理论分析与优化设计

设计计算 | 永磁体助磁的磁力齿轮理论分析与优化设计

摘要：【目的】针对表贴式磁力齿轮存在的结构强度低和凸极磁阻式磁力齿轮存在的转矩脉动大的问题，提出了一种永磁体助磁的磁力齿轮结构。【方法】首先，介绍了该磁力齿轮的基本结构和工作原理，其内转子采用了与永磁体助磁式磁阻电动机相似的转子结构；其次，推导并获取了一种计算磁力齿轮内、外气隙磁密分布的解析式，分析了磁力齿轮特性；最后，以提高输出转矩和降低转矩脉动为目标，进行多目标优化，并通过有限元仿真验证了理论
设计计算 | 六足侦察机器人结构设计及越障性能分析

设计计算 | 六足侦察机器人结构设计及越障性能分析

摘要：【目的】为了提升无人侦察机器人在复杂地形环境下作业的通过能力及稳定性，设计了一种适用于非结构化环境下的六足侦察机器运动平台。【方法】首先，针对机器人高承载、高灵活性要求，提出灵活性与通过能力协同设计方法，结合蟑螂腿部构型，优化设计低惯量单腿结构，通过推导正-逆运动学方程，利用蒙特卡洛法分析机器人工作空间，并确定了腿部机构参数；其次，采用Ansys WorkBench软件对关键部件进行静力学分
试验分析 | 混合动力车辆无线转矩测试系统设计及参数辨识

试验分析 | 混合动力车辆无线转矩测试系统设计及参数辨识

摘要：【目的】在复杂路况下，车辆实际行驶产生的转矩在传统的台架测试中动态精度较差，难以模拟真实行驶状态；而且实车测试存在空间狭小、振动较大以及环境恶劣等问题。对此，创新性地设计了一种基于无线技术的嵌入式转矩测试系统。【方法】考虑车辆传动系统内部空间结构，基于遥测技术建立了转子、定子系统，并对试验主体进行了模块定制化设计，构造了一套动态性能强、抗干扰性好的测试系统；进行道路试验以获得实车转矩、转速数
试验分析 | 功率分流式轮毂减速器啮合特性分析与优化

试验分析 | 功率分流式轮毂减速器啮合特性分析与优化

摘要：【目的】针对轮毂减速器的啮合特性问题，运用KISSsoft传动系统分析软件对其进行分析，并通过优化手段，以期改善其啮合质量。【方法】首先，利用KISSsoft软件建立轮毂减速器啮合分析模型，深入分析额定工况下减速器的接触性能、齿根应力、啮合刚度等啮合参数；然后，在前述分析基础上，通过优化减速器各级压力角以及对轮毂减速器进行微观修形的方式，分析压力角优化对最大接触应力以及啮合刚度的影响，研究轮
试验分析 | 直升机主传动系统动力学特性试验研究

试验分析 | 直升机主传动系统动力学特性试验研究

摘要：【目的】为了探明引发直升机主传动系统振动的主要激励频率，并揭示系统转速、旋翼转矩及旋翼升力对直升机主传动系统动力学特性的影响规律。【方法】采用试验方法对直升机主传动系统开展了动力学特性研究，包括额定工况试验、不同旋翼转矩试验、不同旋翼升力试验和不同转速试验。【结果】结果表明，直升机主传动系统高速级振动最大，行星级振动次之，中间级振动较小，低速级振动最小；直升机主传动系统各级传动系统的振动激励
试验分析 | 基于脉动热管和强制风冷的同轴式磁齿轮高效热管理

试验分析 | 基于脉动热管和强制风冷的同轴式磁齿轮高效热管理

摘要：【目的】磁场调制型磁齿轮以其同轴式结构大幅度提升了传动能力，使其可以与机械齿轮相媲美。但狭长气隙的同轴式结构使其面临散热难题，高温容易导致永磁体性能下降，甚至退磁，传动失效。基于此，提出了基于脉动热管相变冷却和强制风冷的组合高效热管理技术。【方法】基于流固耦合仿真，描述了脉动热管由启动至动态平衡循环的工作过程，研究了充液率等参数对等效热导率的影响规律，分析了不同散热方式时磁齿轮的温度场分布情
开发应用 | 基于扭振调制信号双谱复合谱特征的行星齿轮箱故障诊断

开发应用 | 基于扭振调制信号双谱复合谱特征的行星齿轮箱故障诊断

摘要：【目的】相比直线振动信号，行星轮扭振信号不受行星轮通过效应和信号传递路径的影响，频谱结构更加简单。因此，基于扭振信号开展行星齿轮箱故障诊断有望得到更好的诊断结果。提出一种基于扭振信号调制信号双谱（Modulation Signal Bispectrum， MSB）分析的行星齿轮箱故障诊断新方法。【方法】首先，对编码器信号使用希尔伯特（Hilbert）变换方法求解瞬时转速信号；然后，对瞬时转速
开发应用 | 基于相变冷却原理的磁场调制型永磁齿轮热管散热优化设计与试验研究

开发应用 | 基于相变冷却原理的磁场调制型永磁齿轮热管散热优化设计与试验研究

摘要：【目的】针对磁场调制型永磁齿轮（Field Modulated Magnetic Gear， FMMG）易损耗、双转子气隙机械结构散热困难、影响运行稳定性的问题，考虑到FMMG结构在一般风冷条件的局限性，提出了基于相变冷却热管的调磁环高效散热方案。【方法】针对输出转子调磁环散热问题，以一台132 kW磁场调制型永磁齿轮为研究对象，将热管散热方式引入到调磁环中，设计出一种风冷型热管散热结构；并
开发应用 | 多功能辅助解便护理床结构设计与研究

开发应用 | 多功能辅助解便护理床结构设计与研究

摘要：【目的】为解决失能人群在长期卧床过程中的大小便护理难题，研发了一种可实现体位调整和辅助解便的多功能护理床。【方法】首先，设计了3个运动机构，抬背-屈腿联动机构可实现0°～70°的抬背和屈腿角度；分腿机构可实现0°～45°的分腿角度；臀板升降机构可在较小工作高度内打开臀板，约160 mm。其次，构建机构运动学模型，进行了运动仿真，获得角速度、角加速度和电推杆位移变化曲线。最后，制作护理床实物样
开发应用 | 基于M-YOLO网络的滚动轴承故障诊断模型

开发应用 | 基于M-YOLO网络的滚动轴承故障诊断模型

摘要：【目的】针对深度学习与轴承故障诊断领域的结合所研发的算法已经初见成效，但是大多是通过对一维振动数据进行处理后输入到网络结构中进行诊断，而运用二维信号作为输入的故障诊断技术的研究仍处于表面，针对此类方法的分析也鲜有报道。以滚动轴承作为研究对象，研究以二维信号作为输入的故障诊断算法，针对多工况故障诊断、数据样本少、模型训练时间长等问题，构建了基于M-YOLO网络的滚动轴承故障诊断模型。【方法】首
综述 | 复杂工况下大型风电传动链故障诊断方法研究综述

综述 | 复杂工况下大型风电传动链故障诊断方法研究综述

摘要：【意义】故障诊断技术是保证风电机组运行效率并降低运维成本的关键。风电传动链作为风电机组的重要组成部分，了解其基本动力学模型对故障诊断具有重大意义。【分析】通过文献综述，详细介绍了风电传动链关键部件——主轴承、齿轮箱、发电机轴承的故障诊断方法。随着工况更加复杂、运行条件更加恶劣，传统的故障诊断方法受到限制。因此，复杂工况下风电传动链的故障诊断变得更为重要。结合近5年复杂工况下风电传动链故障诊断
综述 | 大功率核电循环泵用齿轮箱研究现状

综述 | 大功率核电循环泵用齿轮箱研究现状

摘要：【目的】核电能源已成为我国乃至全球未来能源发展的主要趋势，核电装备作为高精密型制造领域的代表之一，其设计与制造具有极高的技术含量和要求。在核电循环泵用齿轮箱方面，其设计要求传递功率大、使用寿命长；相对于传统齿轮箱，其设计难度更大。针对上述问题，许多相关学者从动力学、机械设计、大数据、优化算法等方面进行了大功率核电循环泵齿轮箱的深入研究。综述了近十年来大功率核电齿轮箱传动系统在动力学分析领域的

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