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2024年, 第13期 刊出日期:2024-05-10
  

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    工业设计
  • 冯善辉
    中国机械. 2024, (13): 3-9.
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    行星齿轮传动具有传动平稳、结构节凑等特点,多为各机械设备的关键部件。本文设计了一款小模数行星减速器,其应用于传动设备中,具有模块化装配的优点,适合大批量生产。根据负载要求,对齿轮进行齿面接触疲劳强度及齿根弯曲强度校核,使用分析软件 ANSYS Workbench 对行星轮系进行有限元分析,通过进行瞬态动力学分析,得到行星轮系在负载作用下,啮合齿处应力随时间的变化,对啮合齿轮最大应力与材料允许值进行对比,为优化设计提供了重要参考。随后对行星轮系进行模态分析,获得了前六阶固有频率与模态振型,对于理解系统固有的振动特性起到重要参考意义,并对识别与评估潜在的风险问题和优化设计提供重要依据。通过这些分析,可以更好地了解行星齿轮减速器的性能,为优化设计方案、提高其工作效率和可靠性提供帮助。

  • 钟涛
    中国机械. 2024, (13): 10-14.
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    当前我国越来越多的行业逐渐采用机器人巡检的方式代替人工巡检。机器人巡检方式适用于更加复杂的环境,能够有效节省人力物力,保障人们生命财产安全,实现行业现代化、智能化的转型。但在实际设计过程中,不同类型的工程对于相关技术的针对性具有较高要求,因此,本文结合实际工况展开对轨道式巡检机器人机械结构的设计。设计采用精密传动系统和高质量材料,配合模板化设计,保证巡检机器人能够有效穿梭在施工空间中,实现对目标检测范围内的无死角巡视。完成设计后对巡检机器人的质量、性能等参数进行试验,结果显示各项装置运行稳定,机械结构耐受,能够承担起巡检工作。

  • 刘亚靖北京精雕科技集团有限公司 北京 102300
    中国机械. 2024, (13): 15-18.
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    机床电气设计是机床产品创新的关键,但目前仍面临设计效率低、质量不稳定、标准化程度低等挑战。本文采用EPLAN电气设计软件,从模板符号标准化、部件库管理与选型标准化、设计流程与规则标准化、协同设计与版本控制标准化等方面入手,构建了一套完备的机床电气设计标准化控制方法。基于搭建的仿真试验平台,通过一系列试验定量评估了该方法的有效性,验证了其在提升设计效率、保障设计质量、规范设计过程等方面的显著成效,为机床电气设计乃至其他行业电气设计的标准化实践提供借鉴。

  • 刘林权
    中国机械. 2024, (13): 19-22.
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     在贵金属行业中,为了能够推动行业向更智能、高效、绿色的方向发展,需要采用小锭自动铸型机,使其满足现代工业时代的生产理念。本文主要总结了贵金属自动铸型工艺需求、系统结构、工作原理,并进行了定量浇注槽、脱膜系统、控制系统、自动铸型的工作流程等方面的设计,进而让贵金属铸型的过程更加稳定。

  • 曾利华 毛聪
    中国机械. 2024, (13): 23-26.
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    本文以变电站智能巡检机器人监控系统为主要研究目标进行分析,针对变电站巡检工作的特殊性,设计了一种变电站智能巡检机器人监控系统,主要包括两部分,即变电站智能巡检机器人系统和监控系统。首先,通过对巡检机器人进行远程控制,实现对变电站环境的自动监测,然后在监控系统中引入Zigbee协议,使智能巡检机器人能够对环境中的目标物进行识别、定位、跟踪和轨迹规划等,从而实现对变电站环境的智能监测,保证变电站的运行安全性和稳定性,希望可以为相关工作人员提供参考和借鉴。

  • 机械制造与智能化
  • 董文浩1 秦福权1 朱冬银2 高俊3 龚树东1 张玉涵1
    中国机械. 2024, (13): 27-30.
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    奥氏体不锈钢压力容器在使用过程中会因应力腐蚀和晶间腐蚀导致微裂纹产生。本文通过材料特点和检测方法分析,指出渗透检测方法的可行性。通过两台压力容器渗透检测应用案例,并与金相分析方法相结合,对裂纹产生原因进行了分析和探讨,最后指出渗透检测对非铁磁性材料的应力腐蚀裂纹和敏化裂纹检测的独特优势。

  • 黄大中 荣沁 陈源源
    中国机械. 2024, (13): 31-35.
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    针对铝合金等硬质材料用传统加工方法难以加工的问题,利用特种加工技术即旋转超声复合电解加工硬质材料,实现高质量、高效率、高精度加工。本文通过分析超声加工、电解加工的基本原理,探索影响超声复合电解加工的相关参数,为后续加工提供理论支撑;设计构建加工系统,对于关键部位进行理论计算。将设计与搭建好的系统用于加工试验,使用硬质材料进行加工对比试验。试验结果表明对于硬质材料,使用旋转超声复合电解加工技术能够得到质量较高的工件。

  • 王成1 周中平1 周荣哲2
    中国机械. 2024, (13): 36-39.
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     煤矿履带式转载破碎机作为煤炭初步加工的重要设备,其效率和稳定性直接影响到整个煤炭生产线的运行效率。该设备利用履带移动,将煤炭从采矿点转移到破碎站,同时完成初步的破碎工作,以便于后续的处理和运输。本文全面探讨了智能控制技术在煤矿履带式转载破碎机中的应用,包括自动控制系统的集成、效率优化、故障检测、远程监控及安全保障等,旨在通过智能控制技术提升设备性能和操作安全性,从而优化煤炭加工流程。

  • 康海霞
    中国机械. 2024, (13): 40-43.
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    本研究致力于探索机械加工中定位自由度对加工精度的影响。通过采用试验设计和统计分析方法,研究了不同定位自由度条件下机械加工精度的变化规律。试验结果表明,定位自由度对加工精度有较大影响,特别是在高精度加工需求日益增长的背景下,合理控制定位自由度成为提高加工精度的关键因素。基于试验数据,本文进一步分析了定位自由度对加工误差的影响机制,并提出了一系列优化策略,旨在通过精细调整定位参数,提高加工精度。本研究不仅为机械加工领域提供了定位自由度管理的理论依据,也为实际加工过程中精度控制提供了实用的指导和建议。

  • 机械工业应用
  • 孙桂鹏
    中国机械. 2024, (13): 44-48.
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    本文致力于研究岸边集装箱起重机小车拖链电缆输送系统的安装、调整与测试。首先,介绍了研究背景及意义,探讨了该系统在行业中的重要性。然后,详细介绍了安装过程中的前期准备、安装步骤以及可能出现的问题和解决方案。并提出了调整与优化措施,包括系统调试、参数调整与性能优化,以提高系统效率。最后,明确了测试标准、关键指标与验收流程,确保系统符合标准要求与客户需求。通过系统的综合分析,本文为岸边集装箱起重机小车拖链电缆输送系统的实际应用提供了全面的指导,对相关领域的研究与应用具有积极推动作用。

  • 鲁大维
    中国机械. 2024, (13): 49-52.
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    船舶运输行业中,船– 机 – 浆三 – 者组成的船舶推进系统是二氧化碳等污染物质的主要排放来源。近年来,随着节能减排理念的普及,对船舶运输行业及船舶设备的效能与环保性能提出了更高的要求。为此,本文提出了一种基于遗传算法的船舶推进系统,通过构建船 – 机 – 浆匹配多目标优化模型,将船 – 机 – 浆工作过程中的匹配设计问题转化为多目标优化问题,并以具体船舶设备为例,对构建的模型进行多目标问题的求解,分析其对船舶设备的运行效能与节能减排的实际影响,以期为我国船舶运输行业的发展提供借鉴。

  • 张翰林
    中国机械. 2024, (13): 53-56.
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    随着高速铁路的飞速发展,动车组已成为现代轨道交通的重要组成部分。车门系统作为动车组的关键部件之一,对于乘客的安全和列车的正常运行具有至关重要的作用。然而,在动车组运行过程中,车门系统不可避免地会出现各种故障,传统的故障诊断方法往往依赖于人工经验和定期维护,效率低下且难以满足实时诊断的需求。因此,本文对车门系统智能诊断技术进行研究。通过引入先进的智能诊断技术,可以实现对车门系统故障的实时监测和预警,提高故障诊断的准确性和效率,为动车组的安全运行提供有力保障。

  • 罗永星1 冯俊侃2 秦园3 胡剑锋4
    中国机械. 2024, (13): 57-60.
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    为实现对系统控制异常的精准检测,引进改进遗传算法,设计一种针对自动变速传动系统控制异常的全新检测方法。根据系统在运行中的发动机作业参数,计算系统发动机在常态化条件下的输出矩阵,以此为依据,建立自动变速传动系统在常态化作业条件下的换挡控制动力模型;根据系统在运行中产生的序列数据,提取此部分数据,将其作为系统的初始群体,利用改进遗传算法中的二进制向量,进行初始群体的编码,构建基于改进遗传算法的系统控制行为适应度函数;引进EDM方法,进行传动系统控制模态的分解,将分解后的信号与适应度函数进行适配,通过此种方式,实现对系统控制异常的检测。对比试验结果表明:设计的检测方法实际应用效果良好,该方法可以实现对系统在运行中的异常数据流进行精准检测,提高系统运行的连续性、可靠性。

  • 潘聪 夏咏
    中国机械. 2024, (13): 61-64.
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    电梯制动系统的性能与安全性对电梯安全至关重要。本文首先介绍了电梯制动系统的工作原理及其重要性,详细探讨了制动器结构设计、监控与反馈、自诊断功能以及与其他安全系统的协同工作。接着,提出了综合评估方法与建议,包括优化性能参数、引入先进技术、定期维护与检验检测、强化培训与应急演练等。这些措施有助于提高电梯制动系统的安全性和可靠性,为电梯安全运行提供了重要参考。

  • 安全与生产
  • 侯天宇
    中国机械. 2024, (13): 65-68.
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    在带钢酸洗过程中,会有一些不溶物随带钢氧化皮脱落至酸洗液中形成硅泥。而硅泥的累积不仅会造成管道、加热器等设备的堵塞,影响酸洗质量,还会影响酸再生氧化铁粉产品的品质。目前大多使用絮凝沉淀法将酸洗液中硅泥去除,在实际除硅系统运行过程中,经常出现沉降池溢流口酸洗液中硅泥含量高、压滤机出泥含水率高等问题。本文通过对实际生产数据进行监测,分析了各种问题的产生原因,并根据生产带钢类型制定了酸洗液除硅系统运行模式,经过优化后,提高了除硅系统除硅效率,降低了压滤机污泥含水率。

  • 刘晨
    中国机械. 2024, (13): 69-72.
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     振动异常时频信号检测是一种重要的冷轧机故障诊断手段,能够为冷轧机维修提供重要依据,但目前实际中检测效果并不理想,不仅F1分数比较低,而且检测结果与实际交并比也比较低,为此本文提出冷轧机频繁振动异常时频信号检测方法。利用振动加速度传感器来感知冷轧机振动能量信号,并对数据格式进行转换,采用自适应滤波法对振动信号降噪处理,通过对振动信号小波变换提取到振动时频特征,并识别检测到异常时频信号,实现冷轧机频繁振动异常时频信号检测。经试验证明,设计方法F1分数和检测结果与实际交并比均在0.95以上,可以实现对冷轧机频繁振动异常时频信号的精准检测。

  • 杨薛亮1 黄柳生2 王坤3
    中国机械. 2024, (13): 73-76.
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    海洋环境的特殊性导致在海上风电调试过程中涉及人员转运、高处作业、带电作业等安全风险较高的工作内容,这会对作业人员生命安全以及发电设备造成威胁。本文对海上风机在调试过程中风险管控的必要性进行了阐述,对调试作业过程中存在的风险因素分类进行识别与分析,并提出了相应的应对措施,以期为海上风电作业安全性提供参考价值。

  • 高盟盟
    中国机械. 2024, (13): 77-80.
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    在印刷机高速印刷过程中,启动和停止阶段常伴随着显著的扭振现象,不仅影响印刷品的质量,还极易缩短机械设备的使用寿命。基于这一问题,本文提出了一种基于模糊自整定比例-积分-微分(PID)控制器的印刷机启停扭振抑制方法,并设计了一系列试验,通过选取不同的启停速度、负载条件作为测试工况,以扭振幅度、稳定时间和超调量为关键性能指标进行评估。试验结果表明,模糊自整定PID控制器在所有测试工况下均优于传统PID控制器,尤其在高速启停和变负载条件下,展现出显著的性能提升,证明了模糊自整定PID控制在实际工业应用中的可行性和优势,也为进一步优化印刷机等复杂机械系统的控制策略提供了重要的理论依据和实践参考。

  • 刘玉娟
    中国机械. 2024, (13): 81-85.
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    由于传统方法难以对机电设备进行整个故障状态空间上的诊断,导致故障诊断结果精度较低,提出基于灰色关联分析的煤矿机械机电设备自动化故障诊断方法。采用差分振子法检测煤矿机械机电设备的故障振动信号,并对原始检测信号做去噪处理,根据实际检测的故障振动信号和已知故障模式下的参考振动信号,构建一个灰色关联分析模型,利用该模型即可自动诊断出煤矿机械机电设备当前故障模式。试验结果显示,设计方法下煤矿机械机电设备自动化故障诊断结果的关联度高达0.92,表明该方法具备可行性和准确性。

  • 栾英宝 马群 张秀伟 谢藤飞
    中国机械. 2024, (13): 86-89.
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     为乘客提供热水的机载热水罐已成为飞机盥洗室中不可缺少的设备,但由于在振动工况下,其结构容易发生应力集中、疲劳断裂等问题,因此对热水罐进行随机振动疲劳分析并提高其结构可靠性具有重要意义。本文首先对热水罐进行有限元建模,进行模态分析和频响分析,然后通过软件nCode进行疲劳损伤计算,根据损伤结果对结构进行优化,最终通过试验进行验证。试验结果显示,改进后的热水罐符合设计标准要求。

  • 职业教育
  • 高强
    中国机械. 2024, (13): 90-94.
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    力学课程是本科工程专业基础课程,其传统教学模式重理论轻实践。本文通过调查和访谈,探索本科力学课程改革对工程实践能力培养的影响。通过调查和访谈700名大学生,分析了课程改革对学生工程实践能力、创新思维、团队合作与沟通技巧的影响。结果显示,尽管课程改革增加了实践机会,但在提升学生的学习动力、解决实际工程问题能力及创新思维方面效果有限,评价体系和学生反馈机制需要进一步改进。本文通过对力学课程改革的探索,寻找有效的教学方法,增强学生的应用能力和问题解决能力,期望为工程教育的发展提供理论依据和实践指导。

  • 陈竟辉
    中国机械. 2024, (13): 95-98.
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    面对现代制造业技术的快速发展和社会对高技能人才的急切需求,传统的教学模式和内容已无法完全满足中职机械设计制造及自动化专业培养目标。本文着重探讨了教学改革在提升教学质量、强化学生实践能力培养方面的必要性和重要性,通过深入分析中职机械设计制造及自动化专业教改目标与原则,提出优化课程体系、创新教学方法、强化实践教学等改革策略,旨在构建与时俱进的教学模式,以满足现代制造业对高技能复合型人才的需求,推动中职教育与产业发展同步。

  • 吕岩松 闫伟 沈文舒 王桂龙
    中国机械. 2024, (13): 99-102.
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    新工科建设是我国高等工程教育改革创新的重大举措,这对机械类专业人才培养提出了新的更高要求。钳工与装配课程需要进行教学改革以适应新形势下的需求。本文分析了当前钳工与装配实训教学中存在的实训内容陈旧、实训模式单一、校企合作不足、考核评价体系不健全等问题,从优化实训内容、创新实训模式、深化校企合作、改革考核评价机制等方面,探讨了钳工与装配课程实训教学的改革路径,以期为新工科背景下机械类专业实践教学变革提供参考。

  • 王莉婷
    中国机械. 2024, (13): 103-106.
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     随着我国制造业的持续发展与进步,如何培养中职数控技术人才,已成为当今教育界关注的热点问题。要想满足市场的要求,培养学生的就业能力,就必须探索出一条行之有效的教学方法,以增强学生的实践与问题解决能力。在中职数控技术教育中,进行有效的教学策略研究具有重要的理论和实践意义。本文分析了中等职业学校数控技术教育现状,提出了中等职业技术教育面临的主要问题,以及切实可行的对策与建议。

  • 陈琳
    中国机械. 2024, (13): 107-110.
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    随着“中国制造2025”战略的实施,对技能人才的能力要求和职业素养要求越来越高。中职学校担负着培养技术技能人才的重任,因此,在中职课程教学中,如何培育学生的“工匠精神”,就显得尤为重要。基于此,本文分析了中职学校机械加工技术专业课程的教学特点,探讨了在机械加工技术专业课程教学中培育学生“工匠精神”的优势,并且提出了具体的实践策略。

  • 张阁
    中国机械. 2024, (13): 111-114.
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    中职数控技术应用专业面临教学模式和评价体系的双重改革需求。通过项目驱动的教学方法、校企合作建立实训基地、自主与协作学习的结合、创新竞赛的组织,以及过程性评价、结果性评价、多元评价主体和动态调整的评价机制的实施,教学模式和评价体系得以优化。改革强调理论与实践的结合,重视学生能力的全面发展,通过案例分析展示了实施成效,为提升教学质量和学生实践能力提供了有效途径。

  • 李建
    中国机械. 2024, (13): 115-118.
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    通过分析校企合作的优势与项目化教学的理论基础,本研究提出了一套结合企业需求与教学资源的教学模式。该模式以学生为中心,通过实践性强的项目设计,实现知识与技能的有效融合,旨在提升学生的实践能力和职业素养。项目化教学在校企合作中具有显著的适用性,能够有效促进教育与产业的深度融合,实现资源共享与优势互补,为学生未来的职业发展奠定坚实基础。

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