机械制造与自动化

2025年06期

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双月刊

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面向高端装备的行星滚柱丝杠副研究 摘要：行星滚柱丝杠副作为兼具高承载能力、高精度和长寿命的精密传动机构，近年来受到广泛关注，其多点啮合特性使其在机器人、航空航天及医疗设备等领域展现应用潜力，但复杂的啮合机制、多参数耦合及高制造精度要求也带来挑战。所建系统综述了行星滚柱丝杠副...
机器人涂胶技术研究现状及发展趋势 摘要：涂胶机器人对大尺寸构件制造中的轨迹规划困难和视觉感知方法的适应性差等问题，制约了其在制造领域，尤其是在航空航天领域中的应用。阐述了国内外涂胶机器人的应用现状，重点介绍涂胶机器人的末端执行器设计、轨迹规划、质量检测以及运动控制等关键技术...

基于VMD-CWT和SwinTransformer的滚动轴承故障诊断方法 摘要：针对滚动轴承故障信号存在噪声干扰且故障特征提取不精确的问题,提出一种基于变分模态分解(VMD）、连续小波变换(CWT)和Swin Transfommer网络相结合的滚动轴承智能故障诊断方法。利用变分模态分解对信号进行降噪，通过CWT将...
谱峭度增强循环谱的轴承早期微弱故障诊断方法 摘要：早期的轴承故障振动成分中包含大量的噪声成分，严重干扰了循环谱中的特征辨识。为解决这一问题，提出谱峭度增强循环谱的轴承早期微弱故障诊断方法。通过谱峭度滤波选出故障特征频带，抑制强噪声干扰；再经过谱峭度协助后在循环谱图中能够凸显故障特征，...
机械叶片五轴数控加工刀具路径规划算法 摘要：机械叶片五轴数控机床规划路径较为复杂，无法实现精简加工，为此设计基于投影离散点和包络面的机械叶片五轴数控加工刀具路径规划算法。设计基于投影离散点的初始关键刀触点包络面生成算法，生成刀具初始关键刀触点逼近曲线的扫掠面即初始关键刀触点的包...
扬子鳄在水平硬质基底爬行的运动学与动力学研究 摘要：探讨扬子鳄在水平硬质基底上爬行时的运动学与动力学特征。通过高精度运动捕捉系统，结合力传感器平台，记录扬子鳄在水平面匀速爬行的步态特征和四肢的地面反力。结果表明：扬子鳄在水平硬质基底爬行时，后肢的支撑方式更接近“直立”，而前肢更接近“葡...
PT6A-65B涡桨发动机地面低温起动试验研究 摘要：在环境试验舱内对PT6A-65B涡桨发动机地面低温起动性能进行试验验证。试验结果表明：PT6A-65B涡桨发动机可在 -20‰ 以上的温度条件下自主可靠起动；低温条件下润滑油流动性能急剧恶化，在起动过程中将会由于转子旋转阻力矩的增大导...
GIS液压碟簧机构储能模块密封优化策略研究 摘要：随着我国电力系统GIS应用数量日益增多，如何保障其内部高压断路器液压碟簧机构储能模块密封可靠性一直备受关注。分析常用密封圈的分类和特点，研究HMB型液压碟簧机构储能模块密封方式；利用SolidWorks软件建立储能模块中密封圈、滑环和...
一种盘式磁滞张力器控制器设计 摘要：设计一种盘式磁滞张力器的控制器，包括张力控制、断纱检测和主控制3个模块。张力控制模块利用可调BOOST电路输出不同电流来控制张力器输出不同张力；断纱检测模块利用光电对管检测走纱时不同电压信号判断是否断纱;主控制模块利用单片机输出不同占...
TB8钛合金热变形行为及微观组织演变研究 摘要：对TB8钛合金的高温拉伸流变行为展开研究。根据TB8钛合金在不同温度和应变速率范围内的真实应力-应变曲线，构建优化的Johnson-Cok本构模型，同时对不同变形条件下的微观组织演变规律进行分析。研究结果表明：升高温度、降低应变速率及...
TA2表面Ni-P-B电镀层的激光重熔涂层结构与力学性能 摘要：为了提高TA2合金的耐磨性能，通过复合电镀和激光熔覆的两步表面改性方法，在TA2表面制备Ni-P-B复合涂层。使用电镀作为激光熔覆的预设层代替激光技术常规的粉末喂料或粉末压制，不仅可以有效减少粉末在激光束照射下的聚集或溅射，还可以节省...
风电主齿轮箱漏油故障分析及优化设计 摘要：为分析风力发电机组主齿轮箱漏油故障，建立齿轮箱和发电机三维有限元模型。在流体域中分析发电机冷却风扇产生的强制冷空气对齿轮箱的影响，结合故障发生的现象，明确齿轮箱故障原因，在此基础上提出一种防风隔离罩装置并进行仿真分析。研究结果表明：在...
烟草物料移动式掺配装置的设计 摘要：为解决小尺寸烟片、回收烟丝等小流量烟草物料灵活掺配问题，设计一种移动式烟草物料掺配装置。将此装置应用于叶丝冷却工序,对VAS梗签剔除物中的可回收烟丝进行掺配。结果表明：主线烟丝流量变异系数平均值为3.28，说明掺配过程不会对主线烟丝流...
3T型并联机构的结构降耦设计及拓扑特征运动学分析 摘要：根据并联机构结构降耦原理，对现有的三平移并联机构进行拓扑结构降耦，分析并验证降耦后机构的方位特征、自由度保持不变而耦合度k由1降为0;基于有序单开链运动学建模原理，得到关于机构运动学正解的高次封闭方程,据此推导运动学正解的封闭解；求解...
激光加工技术在机场弱电集成化通信设备中的应用研究 摘要：针对机场弱电集成化通信设备的精密切割工艺，深入研究激光加工技术。识别待加工零件截面的轮廓线，确定轮廓线离散化的点距离和点数量，采用等距离散化方法完成对零件截面轮廓线的离散化处理，计算待加工零截面轮廓线各个离散点的入射激光脉冲数，将脉冲...
复杂载荷激励源下斗轮堆取料机悬臂异常振动检测 摘要：在斗轮机取料过程中悬臂梁的振动问题非常突出，其中铲斗在挖掘散料时受到来自物料的动态复杂载荷是十分重要的激励源之一。为此，提出一种复杂载荷激励源下斗轮堆取料机悬臂异常振动检测方法。采集斗轮堆取料机运行过程中悬臂振幅与复杂载荷的相关数据，...
引气对压气机非设计转速性能影响的试验研究 摘要：以多级高负荷轴流压气机为研究对象，试验研究了级间引气对非设计转速下压气机性能的影响。结果表明：引气并不改变各单级的特性，引气处上下游各级由于引气导致流量发生了改变，从而改变了各级的匹配工作位置。在90% 转速时压气机进口级来流马赫数高...
ZJ118A型卷接机组烟条成形系统结构优化与试验研究 摘要：烟条成形系统为卷接机组的重要部分，直接影响烟支成形外观、圆周和圆度等质量指标。相较于进口PROTOS型卷接机组烟条成形系统结构，提出国产ZJ118A型对应结构优化方法；设计烟支成形质量评估试验，对不同成型试验工况下双倍长烟支质量指标进...
航空薄壁加工卷轧整形机械的整形辊动力学特性研究 摘要：为有效进行机械系统的减振优化设计，对航空薄壁加工卷轧整形机械在振动传递方面的动力学性能进行研究。对航空薄壁加工卷轧整形机械进行结构设计，利用有限元软件进行动力学特性仿真分析，获得模态叠加法下的振动传递特性分析。通过对比获得航空薄壁加工...
基于油压补偿的换能器结构设计与分析研究 摘要：在深海水声通信、水声定位等领域，对工作于深海高静水压环境下的换能器有着广泛的应用前景和日益迫切的使用需求。设计一种基于油压补偿的深海换能器新结构，使其能在 30MPa 工作环境压力下稳定运行。在分析该结构油压补偿工作原理的基础上，基于...

电阻抗断层成像技术在医学应用中的研究进展 摘要：电阻抗断层成像(EIT)是一种基于生物组织电导率差异的功能性成像技术，具有无辐射、实时动态、便携等优势，能够动态监测肺部功能，有利于辅助呼吸系统疾病的早期诊断和保护性通气策略的决策，同时在肿瘤早期筛查中具有广阔的临床应用前景。系统阐述...
音乐视频诱发下EEG信号的唤醒度智能分类方法 摘要：唤醒度作为人的情绪理论中的一个核心概念，对脑疾病的检测和治疗帮助巨大。提出一种在音乐视频诱发下，针对脑电信号的唤醒度智能分类方法，实现高唤醒度与低唤醒度区分。使用DEAP公共数据集，选择与唤醒度紧密相关的15个电极通道。分别进行带通滤...
融合深度学习的航空发动机故障诊断知识图谱的构建及应用 摘要：航空发动机传统的故障诊断方法容易造成知识浪费，已逐渐无法满足复杂的工作需求，而知识图谱能有效应对此问题,故提出一种融合深度学习的航空发动机故障诊断知识图谱的构建及应用方法。基于深度学习提出BERT-BiLSTM-Attention-C...
基于ZYNQ的远程管理系统设计 摘要：为了提高广播式自动相关监视技术地面接收机的可开发性和可维护性，提出一种基于ZYNQ的远程管理系统设计,利用LWIP轻量级协议栈通过以太网通信、ZYNQ和计算机实现对分布在不同区域的机器进行远程更新并监视机器的异常状态。此系统可以大幅提...
基于改进YOLOv7的电梯内电动车识别 摘要：针对电梯内电动车识别效率低、精度差、人工成本高的问题，提出一种改进YOLOv7的电梯内电动车识别算法。通过在头部网络部分引入GAM全局注意力机制，在颈部网络部分中将ELAN模块替换为重参数化的高效特征提取模块RGN，降低资源消耗的同时...
MMC电气设备匝间短路故障时电气参数仿真分析 摘要：模块化多电平换流器(MMC)作为常用电气设备，其性能影响着电力发电效率。针对 CKGKL-50/10-5% 参数的MMC 电气设备，以有限元软件Comsol建立多电平换流器匝间模型，计算线圈电感和电流数据，并测试得到多电平换流器等效电...
基于彻体力模型的进气道与压气机一体化模拟 摘要：基于彻体力模型思想对压气机进行模化降阶，实现进气道与压气机的一体化计算，从而减少进气道与压气机的一体化计算分析过程中对计算资源的需求。通过三维RANS计算与彻体力计算之间的数值传递与边界条件的交换，搭建一体化计算模型，并利用该模型对某...
复合材料曲板高速弹丸冲击损伤数值模拟 摘要：基于复合材料层板三维连续损伤本构理论，引入cohesive界面单元来模拟层间分层，结合三维Hashin失效准则编写Vumat子程序，开展复合材料曲板高速冲击参数化研究。结果表明：弹丸高速冲击下，基体拉伸损伤面积沿着厚度方向是先减小后增...
基于多策略改进的混合元模型全局优化算法及工程应用 摘要：为更好地解决高度非线性和计算密集型的工程优化问题，首次提出一种基于多策略改进的混合元模型全局优化算法(MS-HAM)。在优化方法中提出一种分层设计空间更新方法和不同的采样大小策略来提高性能。通过关键区域更新策略将设计空间划分为关键区域...
排尘管结构对旋风分离器性能影响的数值模拟研究 摘要：通过改变Swift型旋风分离器排尘管顶部和底部直径比，得到不同锥形排尘管结构的旋风分离器。采用雷诺应力模型和离散项模型，研究不同排尘管结构对旋风分离器内部流场和气固分离性能的影响。数值模拟结果表明：当锥形排尘管顶部和底部直径比为 2:...
基于DPAM特征提取的GAN合成水管泄漏图像检测分析 摘要：针对生成对抗网络(GAN)合成的逼真图像存在难以识别的问题,提出一种基于DPAM特征提取的GAN合成水管泄漏图像检测方法，融合集成分类器来实现准确且高效的GAN合成图像识别功能。研究结果表明：小样本训练下展现出卓越的检测性能，具备较高...
基于RFID的智能分拣系统应用与研究 摘要：针对动车运用所列车检修过程中存在的工具物料分拣效率低下、工具容易遗漏等问题,研究一种以射频识别(RFID)为核心的数据存储和数据识别技术，并结合该技术构建与应用了工具物料的智能分拣系统，实现了工具物料区域的自动规划和定位，在有效解决上...
混合动力轨道车转向架构架结构优化 摘要：以某混合动力轨道车转向架构架为研究对象，应用HyperMesh有限元软件，根据相关规范，计算超常载荷工况和模拟运营载荷工况下构架的静强度；根据强度计算结果，对构架的侧梁及端梁的内部筋板进行拓扑优化，考虑实际加工情况等因素确定筋板方案；...
YOLOv5s的改进算法及其在道路车辆行人检测的应用研究 摘要：针对汽车智能化中道路车辆行人检测困难、远景小目标以及目标多尺度等技术难点，基于YOLOv5s网络提出一种道路背景下多尺度车辆行人检测识别模型YOLOv5s-CD,利用ConvNeXt网络的先验知识以及PConv卷积的性能优势来改进原主...
基于模糊与PID复合控制的变压器高压套管取注油系统设计 摘要：针对变压器高压套管取注油过程中存在的操作繁琐、耗时较长、样品失真及套管受潮等问题，提出一种基于模糊与PID复合控制的自动取注油系统。该系统上级模糊控制器根据环境和状态参数推理出取注油目标速度，下级模糊PID控制器根据目标速度和实测速度...
基于数值模拟的大开口盒型CFRP结构吊装方案优化研究 摘要：吊装设备的承重特殊性以及结构尺寸数据信息的大量性，使得传统吊装设计方案的应用效果受限。因此研究在考虑吊装设备承重稳定性和结构基础上，从万向轮、支撑柱、支撑臂、扩展板等方面设计机械设备吊装结构，并借助钢缆加固和伸缩臂支撑来提高结构的稳定...

齿廓倒角装备的视觉辅助机器人系统开发 摘要：多规格小批量齿轮轮廓的自动倒角加工是行业难题。针对此问题，研制齿廓倒角装备的视觉辅助机器人系统，并对3项关键技术进行研究：基于活动式托盘与气动锥销相结合的自适应齿轮快速机械定位系统，实现齿廓倒角的初定位;基于理论齿廓模型与视觉测量齿廓...
基于旋量建立机器人雅克比矩阵的改进方法研究 摘要：机器人速度雅克比矩阵是机器人关节空间速度向笛卡儿空间速度的映射矩阵。应用旋量理论求得机器人速度雅克比矩阵是一种常用的方法，但传统方法是将固定参考坐标系作为旋量的描述坐标系，得到的结果是关节速度到机器人固定参考坐标系原点速度的映射。针对...
自适应技术在多工位机器人点焊中的应用研究 摘要：针对多工位作业形式的轿车前轮盖板机器人点焊生产中，不同工位的板材装夹条件变化和机器人频繁变换焊点带来的质量控制难题,分析点焊熔核形成的热力学过程及多工位作业容易发生的质量问题,探究如何运用自适应技术生成样本曲线,对电流、电压和电极压力...
基于STM32与机器视觉的智能物流搬运机器人的研究与开发 摘要：机器人自动化成为当今发展的趋势，机器人的出现大幅度地提高了生产效率。目前，大多数机器人在货运搬运方面还存在着劳动效率低、安全隐患大等一系列的问题。为此，设计一款基于STM32核心控制器的智能物流搬运机器人，并引入PID算法与OpenM...
变电站机器人巡检路径点筛选轨迹优化方法 摘要：受变电站机器人巡检环境及机器人运行约束的限制，使得变电站机器人巡检轨迹的合理性难以得到保障。为此，提出基于改进 A* 和人工势场算法的变电站机器人巡检路径点筛选轨迹优化方法。在构建变电站机器人巡检环境模型的基础上，借助改进 A* 算法...
基于直插补模型的柔性机械臂末端运动轨迹规划方法 摘要：柔性机械臂在运动过程中会发生弹性变形，导致末端轨迹规划目标函数原始的Pareto解中包含不连续或不平滑的轨迹段，而直插补模型可以通过修正来提高轨迹的连续性，因此提出基于直插补模型的柔性机械臂末端运动轨迹规划方法。采用视觉定位方法识别运...
自动化米饭生产线的桁架机器人滑台优化设计 摘要：桁架机器人用于自动化米饭生产线的搬运工序中，为了提高其驱动系统工作效率并确保桁架机器人的滑台有较高的动态特性，采用添加减质量区和优化结构关键参数这两种方式，对滑台进行多目标优化设计。将导轨半间距、滑块间距、减质量区长度、导轨规格、滑台...
基于自抗扰控制的巷道清洗机器人路径跟踪控制研究 摘要：在巷道清洗机器人路径跟踪控制中，机器人的行走路面环境对于控制的效果有着较大的影响，导致控制后的路径与期望路径存在较大的偏移距离。为此，提出基于自抗扰控制的巷道清洗机器人路径跟踪控制方法。根据机器人行走结构的力学参数进行动力学建模。通过...

基于相对灵敏度分析的平车车体结构优化 摘要：针对某平车车体钢结构1阶垂弯模态频率较低的问题，引用相对灵敏度分析方法，确定对车体模态频率提升明显、同时又不明显增加车体质量的板件厚度作为设计变量，进行车体优化设计。优化后车体钢结构1阶垂弯频率提高6.2% ，车体质量减轻 1019k...
基于人机交互技术与决策树的电网巡检全过程远程监控 摘要：巡检机器人的运行状态会受到各种因素的影响而发生变化，因此实时监控巡检全过程对于保障电网的安全稳定运行至关重要。为此，提出一种基于人机交互技术与决策树的电网巡检全过程远程监控方法。获取电网巡检全过程远程监控影像并实施增强处理，利用决策树...
基于调谐质量阻尼器的输电塔风振控制研究 摘要：输电塔在风载作用下会产生强烈振动响应，因此对输电塔的振动控制具有重要意义。建立输电塔多质点简化模型，进一步提出使用调谐质量阻尼器对输电塔的振动进行抑制。考虑调谐质量阻尼器的减振特点和输电塔响应特点，对调谐质量阻尼器的参数进行优化，以获...
吸雨对航空发动机及其压缩部件的影响研究 摘要：航空发动机飞行中遭遇暴雨等恶劣天气不可避免，大量雨水侵入发动机会诱发压气机失速、喘振，发动机推力降低甚至熄火停车。雨水对航空发动机性能的影响十分复杂，目前人们对很多机制性问题认识不足。阐述当前国内外吸雨理论和试验研究成果，对雨滴在发动...
C70型重载货车不同装载条件下的车辆运行性能分析 摘要：为研究货车在不同货物装载条件下的动力学特性，基于多体动力学仿真方法，以C70型车辆为研究对象，分别在 70t,60t,50t,40t 和30t5种载质量条件下，对车辆非线性临界速度、直线运行平稳性及加速度曲线通过时的轮轴横向力、脱轨系...
乘用车铸造铝合金车轮内轮缘开裂分析及优化 摘要：某乘用车在整车耐久路试过程中发生车轮内轮缘开裂失效故障，通过对故障铝车轮生产制造信息进行追溯确认以及对故障件裂纹尺寸、材料、金相、内部缺陷进行分析,均排除制造过程的因素，明确缺陷裂纹是由于径向冲击过大产生微裂纹并逐渐延伸导致。从设计角...
煤矿智能集成传感器设计与性能分析 摘要：针对煤矿瓦斯和岩石爆炸事故频发的问题，设计一种集成式智能传感器CW-1。通过实验室动态特性测试和Barbara实验矿现场试验，对传感器性能进行全面评估。结果表明：压力和声音传感器能在 80ms 内快速响应突发事件，而瓦斯浓度传感器的响...
改进麻雀搜索算法的水下滑翔机路径规划 摘要：针对存在障碍物的水下三维全局路径规划问题，提出一种适用于水下滑翔机的改进麻雀搜索算法。根据水下滑翔机的工作环境，建立水下三维空间模型；采用Tent-logistic混沌映射初始化种群，使种群分布更加均匀；分别对发现者不同预警值所对应的...
基于电导率法的变电站断路器液压机构液压油含水率研究 摘要：为实现对变电站断路器液压机构中液压油水分含量的准确检测，研究基于电导率法的变电站断路器液压机构液压油含水率检测方法。选择符合测量范围和精度要求并能适应变电站现场环境的电导率仪器。从断路器液压机构的上、中、下部位置采集代表性液压油样本。...
基于遗传整定PID参数的汽车永磁无刷电机伺服控制 摘要：为进一步提高汽车永磁无刷电机伺服控制精度，设计一种遗传算法整定三环控制中PID参数的电机伺服控制方法。通过转速回路前馈的方法提高系统响应速度，利用遗传算法优化调节伺服参数。正弦信号跟随和直线进给实验研究结果表明：遗传算法整定参数获得了...
煤矿井下综采面用矿用乳化液泵站泵头压力模糊控制方法 摘要：由于煤矿井下环境复杂多变，使得乳化液泵站存在供液流量波动、压力损失大，进而影响液压支架的支护效果。针对这一问题，提出煤矿井下综采面用矿用乳化液泵站泵头压力模糊控制方法。分析乳化液泵站的运行特性，计算乳化液泵站的流量和压力，再计算其泵站...
基于单冷源的温湿分控空调机组独立控制方法研究 摘要：现阶段的空调机组在温度、湿度控制过程中，往往存在同时会改变空气温度和湿度的问题，且温度、湿度控制精度不佳。为此，研究基于单冷源的温湿分控空调机组独立控制方法。通过前馈解耦方法解决空调机组温湿独立PID控制器内温度和湿度参数的耦合问题；...
车身曲面机器人喷涂的膜厚仿真模拟及控制研究 摘要：针对机器人进行车身曲面位置油漆喷涂时，因不同位置曲面曲率形状变化造成的膜厚不均匀问题,应用集成工艺系统软件进行油漆膜厚的闭环控制系统模拟控制。分析曲面形状变化对膜厚及喷涂质量的影响，运用集成工艺系统软件编制机器人车身曲面喷涂程序，通过...
复杂环境下的列车弓网接触点检测 摘要：针对弓网监测图像在隧道口或进出站的非均匀照度特性，提出一种基于全局和局部增强融合的自适应图像增强方法，结合Yolov8网络，实现对弓网接触点的有效检测。利用直方图均衡化进行全局增强，使用非锐化掩膜进行局部增强；使用提出的融合框架对全局...