一批螺旋锥齿轮中每个齿轮都有不同的齿侧间隙,且间隙值都是随机分布的。文章对螺旋锥齿轮间隙非线性方程求解出的结果引入随机装配间隙方法,在保证螺旋锥齿轮副有稳定响应结果的基础上,通过系统的混沌指数得到了间隙均值与方差的关系,从而为装配间隙均值匹配合适的临界方差,保证整批螺旋锥齿轮副的动态性能。

文章为提高自主设计制造的五轴义齿加工中心的动态性能建立了可信的仿真模型,对该仿真模型和样机分别采用有限元模态分析、模态试验等方法进行研究。对义齿加工中心整机进行了有限元建模与仿真分析,获得了整机模态频率、振型等模态参数;采用多参考点最小二乘复频域法PolyMAX对义齿加工中心进行了整机结构模态试验,获得了相应的整机试验模态参数;通过对仿真数据和试验数据的对比分析,验证了分析模型的正确性;综合考虑模态分析结果和实际工作状况,初步识别出整机结构的薄弱环节,并提出相应的优化方案。实验结果表明,仿真模型与实验结果固有频率误差在11.5%以内,各阶模态之间的MAC值基本在10%以内,优化后关键模态固有频率由343 Hz变为445 Hz。结构优化使整机固有频率有效避开了设备加工频率,达到了改善其动态性能的目的。

为深入了解双离合自动变速器（dual clutch transmission,DCT）的传动特性,文章建立了某DCT的空载扭矩模型,对DCT在不同转速和挡位时变速器的空载扭矩损失进行理论分析和实验研究,建立了湿式双离合器的带排扭矩损失模型,计算出齿轮的搅油损失扭矩。数学模型与实验研究结果表明,预测模型与实验数据具有较好的一致性;并得出各挡位在不同转速下空载扭矩的变化趋势以及油温对空载扭矩损失的影响情况,其中温度和转速是影响变速器传动性能的主要因素,其次是润滑油的特性影响。

基于Udwadia-Kalaba理论,文章提出了一种应用于机械臂位置控制问题上的新方法。该方法介绍了一种适用于完整约束或非完整约束机械系统的新颖的、通用的、简洁的运动方程。基于Udwadia和Kalaba提出的方法,分析了机械臂的位置控制问题,可以在不引入拉格朗日乘子等附加参数的情况下,求解机械臂在约束作用下的约束力。需要控制电机转矩来控制机械臂的位置,使其满足给定的轨迹需求,控制电机转矩的表达形式很简洁,可以通过求解Udwadia-Kalaba方程来获得。通过Matlab软件仿真,结果表明可以求得伺服约束控制力,机械臂的运动也满足轨迹控制要求,并且轨迹非常准确。

为了研究颗粒流在平行板之间的剪切膨胀特性,文章针对平行板颗粒流的理想状态,利用离散元法(discreteelementmethod,DEM)建立了颗粒物质剪切流的二维数值Hertz-Mindlin接触模型,并分别从驱动面摩擦因数和剪切膨胀个数出发,通过改变颗粒的内外参数变化来探究颗粒流的剪切膨胀特性。结果表明载荷增大则驱动面摩擦因数减小,速度增大则驱动面摩擦因数增大;随着载荷的增加,剪切膨胀个数先增大后减少,即剪切膨胀出现的可能性降低并最终消失;而随着速度的增大,剪切膨胀个数呈先增大后趋于稳定的趋势;颗粒层数的增加使得剪切膨胀个数不断增加,而随着颗粒粒径的减小,剪切膨胀个数呈现递减趋势。

文章基于土力学原理,应用离散单元理论建立换枕机下插时扒齿-道砟物理模型,分析得出影响扒齿插入道砟阻力特性的主要因素为下插深度和下插速度;通过EDEM仿真分析了相同下插速度时不同下插深度和同一下插深度不同下插速度时的插入阻力特性,得到了扒齿插入道砟阻力与下插速度、插入深度的关系,为换枕机结构强度设计及液压系统功率匹配方式的选择提供了理论依据。

装载机工作装置随机载荷的统计分析是工作装置载荷谱编制及结构疲劳分析的基础。文章实测了装载机工作装置在大石方、原生土、小石方和沙子4种物料工况下铲斗的受力载荷时间历程,采用统计方法对信号中的毛刺进行甄别与剔除,按照工况时间比例对载荷进行分段拼接,检验分段载荷的平稳性和各态历经性;利用数理统计的方法分析分段实测随机载荷的统计特性,采用峰谷抽取和雨流计数法统计载荷均值和幅值的频次,得到了均值频次和幅值频次分别服从正态分布和三参数威布尔分布的拟合分布数学模型,且载荷均值分布和幅值分布相互独立。随机载荷统计分析的方法和结果为装载机工作装置疲劳载荷谱编制以及可靠性台架试验提供了依据。

针对曲柄转角限定和未限定的平面四杆机构轨迹综合问题,文章结合遗传算法(genetic algorithm,GA)全局搜索和拟牛顿算法BFGS局部快速收敛的优点,设计了一种基于GA和BFGS算法混合的平面四杆机构优化算法。对四杆机构进行运动学分析,得到连杆上一点的运动学方程;建立机构的优化数学模型;通过实例与其他启发式智能算法优化结果的对比,验证了该算法在曲柄转角限定和曲柄转角未限定的平面四杆机构轨迹拟合上具有高度的全局收敛能力。

数控内齿强力珩齿机是一种高效、高精度的齿轮加工机床，床身是整机的重要基础件，提高床身的动态特性对保障珩齿机的加工精度有重要意义。文章通过有限元软件建立了床身的有限元模型，并通过模态分析得到床身的前4阶模态频率和振型；对床身进行了模态试验，并通过整体多项式拟合法得到床身的前4阶试验模态参数，通过对比模态试验和仿真结果验证了有限元模型的正确性；在仿真分析和模态试验的基础上，提出了2种床身结构优化方案，并再次通过模态分析得到最佳的优化方案；最终，在保证床身质量变化较少的前提下将床身的一阶固有频率从178．33Hz增加到203．14Hz，为床身的结构优化设计提供了一定的理论依据。

市场需求和技术发展促使产品更新升级加快,而供应商选择问题是供应链运营的核心。在碳排放约束下,高效、精准、快速地选择零部件供应商,是确保产品及时满足市场需求的一个关键。文章通过构建更新升级产品零部件供应商选择的指标体系,提出了一种改进的指数函数相似度排序的零件实例检索规则算法,制定了产品升级前、后基于实例的新增核心零部件供应商选择指标权重设定、低碳经济指标权重逐步增加、产品生命周期中权重动态调整的规则;据此建立了低碳经济约束下更新升级产品的零部件供应商选择灰靶模型,进行了灰靶变换和靶心距计算,由靶心距的大小确定供应商的排序,并通过实例验证了所提模型的有效性。