DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 001
何敏佳，孙永平，张军. 基于SoC的多轴驱控一体化平台设计［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：1-4
摘要：随着FPGA技术和电力电机技术的发展，FPGA+ARM的集成方式已经成为FPGA的发展方向。针对一体化多轴运动控制与驱动的特点，选用了集成双核ARM CPU与FPGA结合的Xilinx Zynq-7020全可编程System-on-chip（SoC）作为硬件平台，一个ARM CPU完成多轴的位置环、速度环和电流环的算法以及多轴轨迹生成，能同时完成伺服高级算法如谐振等，另一个ARM CPU 完成交互功能，发挥FPGA高速运算的功能，完成6轴电流环流水线控制以及双采样双更新电流环算法。提高了系统整体带宽，实现多轴ns级同步精度以实现更精确的位置轨迹，驱控一体内部数据通过共享内存以及高速内部总线的方式进行交换，其传输速度更快、传输信息更加丰富。
关键词：Zynq-7020 SoC；驱控一体；伺服控制器结构；流水线电流环
结束语：本文系统地介绍基于Zynq-7020 SoC驱控一体化平台，系统介绍了芯片内部资源分配，通过合理分配双核ARM资源以及FPGA资源，进行驱控一体化平台搭建，并采用乒乓缓冲的数据交互策略，区别于以太网通讯，实现运动控制与伺服驱动之间高速通信。采用双采样双更新硬件电流环控制策略，极大提高了电流环带宽，由于电流环电流环带宽提升，使得速度环、位置环带宽也获得了显著提升，在多轴硬件电流环采用流水线硬件电流环的方案，节省FPGA资源。根据期望带宽设计位置环控制器、速度环控制器、电流环控制器。最后进行了三环扫频实验，验证平台性能，以及多轴数据同时进行采集进行验证，方便机器人算法开发。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 002
姜海龙，艾夏禹，刘丽滨，等. 潜艇振动控制技术研究进展［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：5-8.
摘要：随着我国海军战略转型和远洋航行需求，潜艇作为海军战略威慑的杀手锏武器，其装备隐身能力越来越受到广泛关注和深入研究。隔振是潜艇减振降噪的重要手段，在船舶领域应用广泛。为了便于研究和探索该领域，对目前潜艇振动控制技术进行了综述。传统隔振技术往往存在低动刚度和失稳等问题，而振动主动控制技术能有效弥补这一不足，但需要性能稳定的执行机构和鲁棒性较好的控制策略提供支撑。
关键词：潜艇；隔振；作动器；主动控制
结束语：目前，世界各海军强国在潜艇减振降噪及声隐身技术研究方面，已取得显著成果。与之相比，我国在该方面研究还相对较慢，虽然部分研究团队取得了一些成就，但与世界先进国家潜艇相比仍然存在差距。借力海军转型发展需求，大力开展潜艇减振降噪和声隐身新装备、新技术理论研究和应用探索工作，实现新型功能材料、高性能执行器件、被动隔振、主动控制等技术有机组合。未来潜艇声隐身技术，将从单台机械设备振动噪声控制向整艇全局控制发展，具体将是从刚性体结构向弹性体结构、从单点振动控制向多点振动控制、从单通道局部控制向多通道全局控制、从传统控制方法向智能控制方法、从点振动评价向声目标强度评价不断转变。因此，本研究工作具有重要的军事意义和应用价值，可
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 003
张飘，庄文玮，刘汉代. 高锰钢磨损及变质处理技术研究概况［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：9-11.
摘要：从高锰钢耐磨材料发展现状、磨损机理和失效形式展开论述，对提高高锰钢性能不同方法进行讨论。将不同的强化处理机制进行分析，其中变质处理工艺简单，易在制造生产业推广。通过对高锰钢的研究可知：根据铁碳锰三元图可得在不同的温度区间钢液的组织不同，加入不同合金可以改变其奥氏体区。高锰钢失效会影响使用寿命和经济效益，为解决该问题提供了一些预防材料失效的思路，如控制相关重要化学成分含量、提高表面加工硬化能力或者在铸件时适当延长保温时间。
关键词：高锰钢；磨损；强化机制；材料失效
结束语：高锰钢作为常用的耐磨材料，根据铁碳锰三元图在不同温度范围内钢的组织转变，会生成熔点高、稳定性好的碳化物和渗碳体。γ相是铁碳相图重要的部分，加入合金元素引起γ相变化从而使得S点 （共析温度点） 和E点（碳钢、铸铁分界点）向左或右偏移，最终钢中可能形成铁素体或者单一的奥氏体组织。由此可得加入其他合金元素也会对铁碳三原图产生影响， γ相所在的温度区间内会由于合金元素溶于γ-Fe而发生该变。探讨高锰钢的失效类型及机理，多方面的综合因素使其材料失效。高冲击载荷下才发挥优良特性，恶劣的工况条件会加剧磨损，而更换零部件必然在工作效率和经济方面受到影响。针对材料失效可从以下几个方面进行预防（1）控制高锰钢中重要化学成分。锰能稳定且扩展奥氏体区，根据铸件的结构还有适用的工况条件来选取合适的锰含量。使用低磷可以有效的降低裂纹的产生，也可以采用脱磷的手段降低磷的含量；除了锰、磷，冲击韧性和硅含量有关，硅含量高生成碳化物也多，所以控制硅含量低于0.65%。（2）高载荷的反复冲击才能表现高耐磨性，可以从其表面加工硬化能力预防。适当地通过一些强化方法改善其硬化能力如预先硬化处理，能在一定程度上抵抗冲击磨损，耐磨件寿命也会提高。（3）延长铸件浇注保温时间，让铸件尽可能在型腔内缓慢冷却，箱内温度低于200 ℃开箱。对于合金化处理的高锰钢进行热处理其温度要适当提升30~50 ℃，严格控制好热处理时间。 不同强化方法虽然有一定的效果，但是也有一定的局限性，要考虑其综合性能和在制造生产中的推广。如水韧处理和沉淀强化方法所需的工艺简单、成本低，冲击韧性及抗拉强度都有提高，但会出现特殊的碳化物、溶解难度大，所以需要高温度；改性处理MnO含量低可提高其冲击韧度，热裂纹倾向减小，但含量过低不能形成单一的奥氏体组织；变质强化在选用合金元素上要考虑多方面的问题：如加入铌元素能使奥氏体固溶时稳定性得到增加，但是钢液温度要求很高，需要达到2000 ℃，但是在工厂铸造高锰钢时钢液温度在1600 ℃左右，工艺要求难以实现。通过全文对高锰钢分析，在提高高锰钢耐磨性方面已有不少研究，但是都还未从根本上解决存在的问题。耐磨相可评判耐磨性的好坏，其相必须形态良好、硬度高且能在基体中均匀分布才能使材料具有较高耐磨性。沉淀强化中热处理改善高锰钢的基体组织，在一定程度上碳化物形成的第二相质点可以使表面加工硬化能力增强。在未来的研究过程中可以考虑以碳化物强化基体为方向来提高高锰钢的耐磨性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 004
王荣峰，曹迪，林娜. 复杂零件精密尺寸测量方法的研究进展［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：12-14.
摘要：随着各类机械零件集成化程度不断提高，其结构也越来越复杂，传统的测量技术已无法实现对现代复杂构造零件尺寸的精密测量。近年来出现的结构光三维测量、激光扫描测量等先进的测量技术克服了传统测量方法的不足，提高了尺寸测量效率和精度。归纳了结构光三维测量技术、机器视觉测量技术、蓝光扫描测量技术、激光三角法测量技术、工业CT尺寸测量技术的测量原理及研究进展，并对几种测量技术的优缺点和精度进行了对比分析。
关键词：尺寸测量；结构光；机器视觉；激光扫描；工业CT
结束语：加强对零件尺寸的精密测量和把控，提高设备精度和性能是实现从工业大国转变为工业强国的重要举措。对于复杂结构的零件来说，采用非接触的测量技术能够重构出零件的三维形貌，显著提高尺寸测量精度和测量效率，相对于传统测量技术具有较大的提升。本文对制造业中非接触式尺寸测量技术进行了归纳和总结，指出了结构光、机器视觉等6种先进测量技术的原理、研究现状及各种测量技术的特点。最后对几种测量技术的优缺点和测量精度进行了分析对比，有助了解国内外测量技术的发展现状及各自特点，从而促进了测量技术的快速发展。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 005
孟永刚，李伟超，黄泳诚，等. 电动汽车小功率电机测试平台的研发［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：15-19.
摘要：为了满足电动汽车小功率电机测试系统的实验研究需求，对小功率电机的测试平台进行了研究与开发。根据测试需求进行了总体方案的设计，从理论上分析了该电机测试实验方案的可行性。开发了永磁同步电机测试平台，基于LABVIEW环境编写了上位机软件，可实现实验过程的数据采集、处理和存储以及电机运行状态的实时监控。实际应用结果表明，所研发的小功率电机测试平台可以实现良好的恒转矩与恒转速控制功能，控制精度达到0.1%，满足实验需求，为研究电动汽车小功率电机的应用提供了较好的实验研究环境。
关键词：电动汽车；小功率电机；上位机；测试平台
结束语：本文基于通过对电动汽车小功率电机测试平台的测试需求分析，设计了测试平台的整体方案，搭建了测试平台的硬件与软件系统，并编写了能够控制测试平台的上位机系统，为小功率电机测试研究提供了较完善的实验环境，总结如下。（1）本文根据电动汽车小功率电机的技术特点和实验研究要求，设计了电机测试平台的总体方案。（2）基于测试平台的整体方案，选择并对比了各个模块所需的硬件设备，对负载电机及传感器等进行了选型。并根据选择的设备，综合平台的整体结构方案，设计并搭建了整个平台的硬件系统。（3）完成了测试平台的数据采集及控制功能模块的程序编写，并将各个模块有机的组合，协同工作，实现了测试平台的控制及数据采集功能，实验结果表明，转矩范围在 0~10 N·m，转速在0~8 000 r/min范围内时，测试平台的稳定运行，测试精度能够达到0.1%，满足实验要求。同时上位机具有良好人机交互的平台操作界面，为电机实验研究提供了较好的环境和条件。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 006
钟彩意，王欣，吴迪，等.四臂医疗转运机器人设计及仿真平台搭建［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：20-24.
摘要：针对医护人员短缺问题提出一种新型四臂医疗转运机器人，该机器人可在病床和轮椅之间转运行动不便的病人。对机器人结构进行设计，对机械臂进行正逆运动学分析。为研究机器人的控制算法，利用Webots软件搭建机器人仿真平台，在Webots中建立仿真工作环境、机器人模型和病人模型，编写底层控制器；利用Qt开发带人机界面的上层控制器，并通过TCP/IP与底层控制器进行信息交互。通过病人起坐仿真实验，验证了仿真平台的可行性，验证了机器人结构的可行性，为该机器人的后续研究奠定了基础。
关键词：医疗转运机器人；机器人运动学；Webots；Qt；仿真平台；TCP/IP
结束语：本文提出了一种四臂医疗转运机器人，对机器人的结构进行设计，并对机器人机械臂进行了正逆运动学分析。为研究机器人控制算法，本文搭建了基于Webots软件的机器人仿真平台，首先在Webots软件中建立机器人工作环境模型、机器人模型以及病人模型，然后编写控制程序，设计机器人控制器，最后通过病人由平躺状态变为坐起状态的仿真实验验证了仿真平台的可行性以及机器人结构的可行性，为该机器人的后续研究奠定了基础，也为其他机器人的仿真平台的搭建提供一定的参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 007
刘晓刚，吴俊辰，孙红，等. MOTOMANGP180型工业机器人的建模与仿真研究［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：25-28.
摘要：基于运动学理论基础，利用标准D-H参数法对MOTOMAN-GP180型工业机器进行建模，得到机器人连杆坐标系模型，根据变换矩阵通式求解出机器人正运动学方程，并对机器人逆运动进行分析，再将D-H参数代入atlab中的机器人工具箱进行三维模型的建立，正运动学求解函数Fkine仿真得到的数据与公式计算数据一致，证明模型建立正确。利用蒙特卡洛法对机器人工作空间进行求解，得到的空间图显示满足大多数场景工作要求。针对机器人搬运过程中的点到点的轨迹规划，采用五次多项式插值的方式轨迹进行优化，最终得到6个关节的位置、速度、加速度曲线平滑且连续，为该型号机器人的运动学研究提供了新思路。
关键词：工业机器人；运动学；轨迹规划；Matlab仿真
结束语：对于安川生产的GP180型工业机器人，利用标准D-H法来建立模型，对相邻坐标系间的变化进行计算推导，6轴之间的变换矩阵连乘可得到正运动学方程，利用Matlab里的机器人工具箱建立仿真模型，模型中的姿态与实体一致，另给定角度运用Fkine函数对机器人位姿进行求解，与公式计算结果一致，证明模型建立正确。采用蒙特卡洛法对机器人工作空间进行模拟，得到的点图可知机器人工作范围满足大多数工作要求，最后利用JTRAJ函数对机器人进行点到点的路径规划，得到的位置、速度、加速度曲线均连续，无明显波动，为该机型工业机器人的后续研究提供了参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 008
王平凯，孙光泽，朱芮萱. 基于改进的YOLOv3的托盘检测方法研究［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：29-32.
摘要：针对仓储环境下叉车机器人托盘识别的应用场景，以及提高托盘目标检测的准确性和鲁棒性，提出了一种基于YOLOv3算法改进后的物体识别方法。运用K-Means++聚类方法重新聚类出更适合托盘检测的Anchor Box，通过分析托盘成像在图像坐标系中横轴和纵轴的密度分布，继而调整了划分网格机制，改进损失函数。并在运用数据增强手段的托盘数据集上进行训练以及测试，与其他算法进行对比，结果显示基于改进的YOLOv3托盘检测方法在测试集上的准确率达到94.6%，识别速率达到47帧/s。
关键词：YOLOv3算法；目标检测；仓储环境
结束语：为了解决仓储环境中对托盘以及货物的实时检测，本文对原有的YOLOv3算法进行改进。为了提高对检测物体的平均精度以及检测速度，首先运用K-Means++算法重新聚类出更合适的Anchor Box，然后调整划分网格机制，改进损失函数。并与其他算法在本文制作的数据集上进行测试，采用在不同IOU 情况下的 mAP 值、AP 值、漏检率以及检测速度、Preci?sion和Recall来联合评价本文算法与其他算法的性能。虽然本文算法在托盘实时检测以及分类方面取得了令人满意的结果，但其性能还有待进一步提高。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 009
刘文灿，周县锋，张尊华，等. 电动尾门防夹控制系统研究与开发［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：33-37.
摘要：针对电动尾门防夹安全需求提出了一种新型防夹算法，该算法结合电机电流和速度进行防夹控制，并分为防夹预判、异常信号识别、防夹力检测3个过程。防夹预判过程主要获取电流和速度参考值；异常信号识别过程主要识别异常波动与降低干扰；防夹力检测过程主要判断防夹力大小。在Matlab/Simulink环境下进行建模和仿真，结果表明该算法在不同电压和负载工况下均有效可靠。将该模型生成C代码集成到电动尾门控制器并在台架上进行防夹测试，结果表明该算法在不同电压和负载工况下防夹力均小于100 N，且不会出现防夹误判。
关键词：电动尾门；防夹控制；电流积分
结束语：仿真结果表明该防夹算法能用于不同电压、不同负载工况，且能有效避免异常工况下产生的防夹误判；电动尾门台架测试进一步验证了该算法在不同电压与坡度下均能实现防夹功能，防夹力均满足标准需求；在电动尾门台架上进行100次重复防夹测试，没有出现防夹误判且防夹力均小于100 N；该算法能够在不同工况下保证其防夹功能，减少防夹误判的产生，具有较好的可靠性与稳定性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 010
杨保健，邓永宁，曹云龙，等. 基于 PLC 的无线小型移动吊车设计［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：38-40.
摘要：目前，电线杆或变压站上的零器件安装拆卸的搬运过程一般是依靠梯子进行，背着重物攀爬梯子有较大的潜在风险。为了减轻操作人员的劳动强度，同时避免搬运过程中可能存在的安全隐患，研究一种无线移动的便携式吊车。对小型移动吊车进行了三维结构建模，用有限元软件对整体结构的承载能力进行了分析并对部分结构进行优化。电机控制方面采用了三菱 PLC 进行控制，在操作形式上采用了极其方便的手机 App形式。样机可以实现吊车车体的前进、后退、左转、右转，对 6 kg 的物体进行起吊，做成实物后预计可以实现对 200 kg 的物体进行起吊。
关键词：小型吊车；三菱 PLC；安卓 App；WiFi 连接
结束语：本文研究了小型移动吊车的传动控制系统，对换向机构、起吊机构等重要机构进行了初步设计；对 PLC 端的程序进行了编译，可以实现 PLC 控制小型移动吊车上的电机运转；对 Android客户端的程序进行了编写，可以实现手机端控制 PLC 的内部寄存器状态以控制电机运转。样机可以实现吊车车体的前进、后退、左转、右转，对 6 kg 的物体进行起吊。做成实物后预计可以对 200 kg 的物体进行起吊。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 011
黄小娣. 新型家用全自动咖啡机研究与实现［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：41-43
摘要：针对目前市场上国外全自动咖啡机价格比较昂贵，国内咖啡机多为半自动的实际情况，深入分析了目前市场上多款咖啡机工作原理，设计出一款新型全自动咖啡机，主要由研磨、供水水箱、加热和保温、萃取和保温4个部分组成，控制系统选用ABOV现代MC80F7708Q八位单片机作为控制系统的主控部件，通过机械结构与控制系统相结合，可以实现自动上水、自动研磨、自动萃取、自动保温功能。并设计了人机交互面板，具有控时间、控温度、控定量、控浓度、自动报警等功能。该机操作简单、成本低廉，具有一定的实用价值。
关键词：咖啡机；控制系统；单片机；传感器
结束语：本文在对传统咖啡机进行分析研究的基础上，全面考虑了咖啡机操作性能和价格偏高的问题，并在此基础上开发设计了一种新型的全自动咖啡机。咖啡机的机构由研磨系统、水箱供水系统、锅炉加热和保温系统，以及萃取系统4部分组成。控制部分由ABOV现代MC80F7708Q八位单片机作为主控部件，通过控制系统实现自动磨豆、自动上水、自动萃取、自动保温等功能，并设计了操作面板进行人机交互，实现了咖啡浓度控制、咖啡流量控制 （大杯咖啡、中杯咖啡、小杯咖啡）、自动保温控制 3 大功能。本产品成本低廉，容易操做、实用性强，为其他咖啡机设计提供了具有一定价值的参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 012
吴佳，郭雄，张世亮. 可调式自动抹灰装置设计［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：44-46.
摘要：为了解决市面上现有抹灰装置上料繁琐、人工劳动力繁重、适应性差、质量效率低下等一系列问题，设计了一种可调式自动抹灰装置。运 用SolidWorks对该装置进行了三维结构的设计，并阐述了其基本组成及工作原理。对该装置的执行机构作相关运动分析，进一步阐释执行终端的运动原理。设计的自动抹灰装置较现有抹灰装置而言，可实现两个方向的移动及抹灰动作，移动方便，刚性好，具有一定的抗冲击能力，可解决现有同类装置存在的问题，减轻工人劳动强度，有效提高工作质量及工作效率。
关键词：抹灰装置；微型压缩空气站；优化
结束语：本设计装置中，针对现有抹灰装置存在的缺陷问题进行结构上的设计与优化，从抹灰装置的基本动作出发，研究如何使装置在运行过程中可实现自动连续送料及抹灰的上下连续动作的需求，提出实用的可行性方案。利用 SolidWorks 软件作三维设计，总体方案中的移动底座、升降机构、输送机构和执行机构的组合安装，结合气动系统的驱动很好的实现了节约抹灰时间，提升抹灰质量和抹灰效率的目的。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 013
郝建豹，林令晖，祝嘉林，等. 基于RobotStudio的木窗生产线仿真设计［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：47-49.
摘要：为解决目前木窗生产存在的生产效率和自动化程度较低的现状，提出了一种基于RobotStudio的智能化生产线的仿真设计。首先构建了生产线的布局，其次设计并标定了机器人手部，并以铣削加工中心Smart组件为例说明动态效果构建过程，最后编制了程序并进行了生产线综合调试和机器人TCP运行轨迹优化。虚拟生产仿真结果表明可达到生产线的轨迹优化的目的，可合理规划配置各生产要素，为家具制造业的升级改造的实施提供依据和仿真平台。
关键词：RobotStudio；定制木窗；生产线；仿真
结束语：随着当前加工、制造业的转型升级，以多机器人为主体的智能制造生产线在家具制造业将会大量应用。本文基于SolidWorks与RobotStudio建立了智能制造生产线仿真模型，并实现了机器人的编程和整线仿真调试。在不更换任何硬件设备的前提下，根据加工的要求，可模拟生产多种木窗产品。针对实体生产线在设计与调试中存在的问题如轨迹优化、生产效率提高等，利用虚拟仿真技术做了探讨，可为工程的实施提供理论依据和试验平台。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 014
江一行，张冬冬，沈洪旭，等. 楼梯及地面扫拖一体机器人设计与研究［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：50-52.
摘要：针对目前大部分扫拖机器人没有楼梯清洁功能的问题，设计了一种楼梯及地面扫拖机一体机器人。该机器人设置了3个高度可相对运动的模块，其中一侧模块采用吸尘方式实现扫地功能，另一侧模块基于中心对称的曲柄滑块机构设计完成拖地功能，中间模块基于皮带轮传动完成对两侧模块的升降功能，以实现机器人顺利攀爬楼梯。对机器人使用的电机进行计算并选型，然后采用有限元分析法对机器人的关键部件进行了强度和刚度校核，分析结果表明，所设计的机器人结构可满足使用要求。最后对该机器人进行了清洁试验，结果表明其能够平稳完成楼梯及地面扫拖任务，实现有效清洁，节约人力资源，改善生活卫生状况。
关键词： 扫地机器人；楼梯清洁；扫拖一体；楼梯攀爬
结束语：本文设计了一种楼梯及地面扫拖一体机器人，基于带传动设计了3个高度可相对运动的模块以实现楼梯的攀爬，基于曲柄滑块机构设计了拖地模块。此机器人可在楼梯及地面上全向运动和攀爬楼梯，并可同时进行扫地和拖地清洁。在此设计基础上制作了机器人样机，通过样机的清洁试验，验证了该机器人地面运动和楼梯攀爬的平稳性和扫拖清洁的有效性，说明了该楼梯及地面扫拖一体机器人设计的合理性。本文所设计的楼梯及地面扫拖一体机器人解决了目前市面上扫拖机器人几乎没有楼梯清洁功能的问题，为楼梯及地面清洁装置的研究提供了参考借鉴。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 015
黄建华，阮毅，林敏. 电池铝巴的扩散焊接及其剥离力检验［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：53-55.
摘要：为了研究采用真空扩散焊接的方法获得的新能源汽车动力电池组上的连接件（软铝巴）能否满足其质量要求，介绍了真空扩散焊原理，采用全自动拉丝清洗机对待焊铝箔进行焊前预处理，研究了1060铝巴扩散焊接工艺的具体参数，包括焊接温度、保温时间、真空度、焊接压力等，对焊接生产出来的产品进行取样，使用万能拉力试验机对样品进行剥离力检验。结果发现在焊接温度T=600 ℃、保温时间t=120 min、真空度pv= 1.0×10-3 Pa、焊接压力P=1 300 kN的工艺条件下，可以获得性能较为良好，剥离力在76.1 N以上的焊接接头，焊接生产出来的样品的剥离力可以满
足电池铝巴的质量要求，但非焊区附近的区域由于镂空治具的影响，其剥离力比远离非焊区的区域要低。
关键词： 真空扩散焊；软连接；铝巴；剥离力；焊接质量
结束语：（1）镂空治具的存在，影响了非焊区附近扩散焊的接头的焊接质量。可以对治具进行再优化设计，使得批量焊接时，所有待焊区域受到的焊接压力更加均匀，从而获得性能更加良好的焊接接头。电池铝巴作为动力电池中重要的零部件，其产品质量直接影响着整个电动汽车的质量安全。只有持续改进工艺，提高生产制造质量，才能不断提高企业的竞争能力。（2）焊接温度T=600 ℃，保温时间t=120 min，真空度pv= 1.0×10-3Pa，焊接压力P=1 300 kN的工艺条件下，可以获得性能较为良好，剥离力在76.1 N以上的焊接接头。该工艺条件能够满足批量生产电池软铝巴的质量要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 016
牟胜辉，王有亮，张成，等. 应用于智能仓储的AGV货架搬运机器人［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：56-59.
摘要：以智能、高效的仓储物流搬运设备为研究对象，设计出一款智能仓储AGV货架搬运机器人，通过标签传感器读取地标识别卡，运用导航磁条自动行驶到货架底部，通过蜗轮蜗杆机构抬升货架并行走到目标位置。根据当前AGV货架搬运机器人主流的驱动方式及其举升机构中电动抬升的工作原理，运用公式算法，确定其驱动方式，针对驱动电机、举升电机、固定螺丝和弹簧等进行选型。AGV货架搬运机器人采用Arduino芯片进行集中控制和分散模块化设计，通过摄像头和超声波实现路线规划和避障，增加MPU6050平衡模块实现姿态误差调整。实际应用结果表明，该设备具有工作稳定、性能可靠、操作简单、功能实现效果良好的特点，能为物流仓储行业的货物智能分类及搬运提供参考。
关键词： AGV；智能；仓储；搬运
结束语：本 AGV 货架搬运机器人根据企业实际生产环境进行设计，属于“商品载运及助力机械装置”，在实际生产中为企业的货物智能分拣及搬运提高了工作效率。该AGV货架搬运机器人长880 mm，宽700 mm，高390 mm，净重约50 kg。蜗轮蜗杆举升机构最大抬升量为 100 mm，最大抬升质量为 100 kg；此装置在最大负载的情况下，最高速度可达0.5 m/s，最大行驶坡度为2°；此装置结构简单、制造成本较低、附带弹簧减震装置，机器人行驶过程中对地面平整度要求不高，能满足任何仓储环境下的工作条件；此装置能针对不同企业的工作环境进行量身定制，具备很好的推广价值。因此，能为物流仓储行业的货物智能分类及搬运提供参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 017
郑天池，夏超，陈锃基，等. 汽车转向臂轴环形喷油机及其控制系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：60-62.
摘要：针对汽车转向臂轴喷油工序存在自动化程度低、喷油质量差等不足，设计了汽车转向臂轴环形喷油机及其控制系统。对汽车转向臂轴环形喷油机的机械系统进行了详细设计，包括自动喷油装置、动力环形滚筒线、回油盒等；采用可编程序控制器(PLC)作为控制系统的主控制器，实现多种规格汽车转向臂轴的自动喷油；依据汽车转向臂轴规格的不同，通过图形操作终端 （GOT） 设置和调整生产参数。该设备已投入实际生产使用，运行结果表明，整机性能稳定，运行状况良好，喷油周期为5 s，满足高柔性化、高效率、高质量的自动化生产要求。
关键词：汽车转向臂轴；喷油机；液压系统；控制系统
结束语：本文根据汽车转向臂轴喷油工序的生产要求，设计了汽车转向臂轴环形喷油机及其控制系统。环形喷油机已投入汽车转向臂轴生产厂家实际使用，喷油周期为5 s，生产效率提高65%，喷油质量提高40%。控制系统具有检测功能，有效避免因无汽车转向臂轴造成空喷油。经过实际运行分析，环形喷油机性能稳定可靠、操作简单、系统运行良好，为生产企业带来良好的经济和社会效益，具有较好的推广和工程应用价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 018
张秋怡，吴清锋，胡伟健. 六自由度工业机器人工作空间的研究与分析［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：63-67.
摘要：GB/T 12642中规定了在机器人性能测试时，需要在机器人工作空间中预期应用最多的那一部分找一个最大立方体，但并没有给出确定最大立方体的具体方法步骤，而有相关研究表明，机器人最大立方体的选取对性能测试存在一定的影响。因此，如何确定满足国标要求的最大立方体是非常有必要的。提出了一种确定六轴工业机器人性能测试所用最大立方体的具体方法，根据改进型D-H参数对机器人进行建模仿真，详细分析了机器人运动空间的实际轨迹，最终给出一个确定最大立方体的详细可行的方法步骤，从而确定机器人性能测试所用到的测试点，为后续对工业机器人的性能测试做统一性规范。
关键词：工业机器人；最大立方体；MATLAB仿真
结束语：本文详细介绍了改进型 D-H 参数的确定，并基于 MAT?LAB对六轴工业机器人的运动空间进行了仿真分析，从而验证了改进型D-H建模的准确性；对机器人实际运动轨迹进行了详细分析，将机器人运动轨迹拆分为若干段圆弧，对每一段圆弧进行了详细分析，为后面确定性能测试时所用最大立方体做基础；对GB/T 12642中关于最大立方体的确定提供了一种详细可行的方法步骤，为后面机器人性能测试的测量准确性提供参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 019
桂汉杰，李立威. 基于PLC控制的墩台吊具调位控制系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：68-71.
摘要：海上吊装是一种作业强度大且危险系数高的特种作业。在海上吊装过程中，由于海上墩台吊装调位工作平面小、操作空间不足，风险系数和成本高等多个问题，且不适合多人工作，需设计一种新型的吊装调位控制系统。该操作系统通过操纵威纶通触摸屏，实现与西门子PLC数据交互与指令分发，控制中间继电器与VTOZ比例方向阀动作，从而进一步控制4台千斤顶三向动作，通过千斤顶上的位移、压力传感器反馈墩台吊具调位的工作状态，确定下一步调位的工作方式。墩台吊具调位控制系统采用PROFINET通信方式，减少数据传输的延迟性，降低了危险的发生概
率。墩台吊具调位系统的出现，改变了桥梁墩台的施工模式，使原本需要多天工作的时间浓缩到了1天，大大提高了施工效率。
关键词：调位系统；电液控制；PLC
结束语：本文针对现存的海上墩台施工模式的弊端，设计了一种新型的施工装备。该装备以西门子PLC控制器为核心，以比例方向阀与双向动作油缸为一个执行构建，分区分段实现精准控制，同时充分利用精准度较高的压力与位移传感器，作为数据采集反馈监控单元。设备与PC、触摸屏之间采用Profi?net通讯方式，大大降低了数据传输的延迟速率，设计了采集信号到输出控制的闭环控制，大大提升了调位的精准度与功效，有效降低施工风险与时间损耗。可为同类施工设备进一步提升与改造提供一定的参考价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 020
高净净. 基于MES与AGV互联的智能仓储系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：72-74.
摘要：智能仓储是实现智能工厂的必须条件，制造执行系统（MES） 是一套处于产线设备与ERP之间的生产信息管理系统，通过调度自动引导车AGV与仓储工作站的数据实时交互，在智能工厂的生产和物流环节中，实现物料输送过程的透明化。根据项目实例，描述了MES系统在智能车间与AGV及仓储工作站的数据交互，以及多型号物料的自动补料和过程管理。该系统具有高度开放性、灵活性以及实用性的特点。
关键词：MES；自动补料；AGV
结束语：近年来，生产和物流的需求急剧增长，车间的数据集成化变得越来越重要，AGV和MES系统整合后，极大地避免了由人工失误造成的产能降低，能更大地发挥 MES 系统的效力，从而提高车间物流的智能化程度，提高企业的运营效率。通过MES与 RCS系统互联，在车间的任务调度和管理层面，满足了物料数据和配送的可视化，并保证了数据的准确率和实用性，实现了智能仓储系统动态自动化补料的智能化。本文的智能仓储系统设计从MES与智能工作站的实时数据交互，AGV小车供料接口单元改造来满足多元化的输送需求，可以满足更多使用场景，对节能减耗，提高物流工作效率有明显的指导意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 021
刘文锋，曾建胜，沈大财. 机器人柔性上下料系统设计与应用［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：75-76.
摘要：为实现在搬运上下料工位的小批量、多品种混线柔性自动化生产的功能，提出了一种可靠性高、稳定性强并具有切换多样性和灵活性的机器人柔性上下料系统。以在烤炉工位散热器上下料搬运机器人及其抓手为研究对象，简要介绍了实际产线的应用工况，并分析产品的材料、特征、精度等参数的设计需求；重点研究了机器人抓手和末端快换装置的设计，阐述了机械机构、控制系统的设计与实现，并通过散热器生产现场实际应用实践。结果表明，机器人柔性上下料系统可进行2种产品混线生产，抓取独立浮动可吸收产品的制造误差，满足了散热器搬运使用要求，从而验证了机器人柔性上下料系统设计的正确性和可行性。研究结果具有较高的实用价值，为后续机器人柔性上下料系统市场推广奠定了基础。
关键词：机器人；上下料搬运；柔性生产线；自动化生产线
结束语：在自动化生产线中，机器人的应用不仅提高了生产效率，降低了成本，而且使产品的质量更加有保障。本文所提到的机器人柔性上下料系统，首先通过对抓手 X、Y、Z 的 3 个方向设计浮动调整装置实现柔性定位，从而适应各个工装的定位误差，体现了柔性抓取；其次，通过机器人末端的快换装置，根据生产计划要求，在生产不同的产品时，机器人可以实时快速地自动切换抓手，实现多品种、柔性化生产；机器人柔性上下料系统在客户的 IBSG 控制器自动化生产线上得以使用，生产实践证明了各项功能都符合使用要求并得到客户的认可；另外，机器人柔性上下料系统在安全性、操作性、稳定性、高效性、扩展性等方面均满足市场自动化需求趋势，可在各行业自动化升级转型做更深入的研究及推广。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 022
王红. 基于吞拿鱼罐头包装生产线的机器人整体方案设计［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：77-78.
摘要：介绍了一个多品种、多组合、高产出的柔性生产线解决方案。该生产线主要用于生产韩国的吞拿鱼罐头，其集合了多种物料组合、实时可调整配方、高节拍、高准确率等多项严苛要求，普通的自动化方案难以同时实现多项指标。硬件上采用2组光学系统、5台并联机器人、3条动态跟踪传送带、多类传感器组合；软件上多台机器人搭建成菊花链式网络拓扑结构底层，采用基于TCP/IP通信协议，彼此之间信息互通实现分布式控制，同时与上位机实时通信，实现集指令控制、信息采集、信息反馈、方案调整的智能化控制。经过长期实际生产验证，该方案可以实现14种
组合模式的高效精准生产，极大地提高了客户的生产效率。
关键词：多机器人系统；智能制造；柔性化生产
结束语：在吞拿鱼罐头生产包装中，传统的大量、重复性、单一类型的自动化方案已经无法满足客户多样化组合的需求，因此提出了一种柔性化的生产方案。采用5台机器人串形链接、2组视觉、3条并行传送带、多组传感器作为硬件基础，软件上采用上位机的主站控制和各个机器人互相通信控制的分布式控制相组合的方式，上位机负责接受用户指令并下发给机器人，机器人收到指令后会通过内部信息互通，分配任务，执行任务，完成多种模式的组合。产线交付2年多一直稳定生产，可以实现客户指定的14种组合模式无缝切换生产，生产效率峰值可达到280 pcs/min，超出客户预期7.6%。实践证明，本文提出的方案不仅实现了客户的柔性化生产需求，而且极大地提高了生产效率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 023
孙灿，李立威. 多点液压同步提升自动化控制系统设计与实现［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：79-82.
摘要：液压提升技术在大型重构件吊装中的应用非常广泛，但大部分控制系统存在自动化程度低、同步性较差、无钢绞线卷绕装置或钢绞线卷绕散乱等问题，需要过多的人工干预。针对上述问题，根据东江南支流港湾大桥钢箱梁多点同步提升施工的需要，通过Controller Link、以太网、Profinet DP等多种通讯方式，实现了设备之间的数据传输。基于 TIA Portal、CX-Programmer、EBPRO 等多种软件平台，结合主动卷绕的收线方式，采用位移同步、载荷监控和卷绕行程自动识别的控制策略，开发了一套多点液压同步提升自动化控制系统，并成功应用于项目中。现场使用结果表明，系统不仅能实现集群自动同步控制、均载控制、自动卷绕和故障保护等功能，而且具有很强的稳定性和可靠性，卷绕效果完全可控，达到了预期的效果。
关键词：液压提升；多点同步；自动控制
结束语：本文针对东江南支流港湾大桥倒提升施工的需要，对液压提升系统控制策略进行研究，构建了一套同步提升与卷绕匹配控制系统。目前，该控制系统已经成功应用于港湾大桥的建设中，系统能实现全自动同步动作、保持负载均衡、卷绕速度匹配，具备过程状态显示及故障预警等多种功能，整体运行稳定、人工干预少、安全可靠，达到了预期的效果。该系统具有如下技术特点。（1）系统运用液压传动和PLC控制技术实现了对设备的自动化控制，施工效率得到了提升，速度由之前的12 m/h提高到18 m/h。同时，自动化控制也大大减少了主控人员的工作强度。（2）通过多种通讯技术实现了控制系统的集中化，并设计UI进行数据可视化，增加了设备的可控性，仅需1名主控人员与1名观察人员即可完成吊装过程。（3）控制系统通过对位移量与负载的实时测量，快速识别各吊点的不平衡量，自动调节液压系统的执行参数，来达到控制各吊点的同步性，确保受力的均匀，同步精度可达到3 mm。（4）针对被动卷绕现有缺陷，设计实现了一套卷绕速度完全匹配提升千斤顶的钢绞线主动卷绕装置，减少了人为疏导，至少节省了4名操作人员。 （5）完善的报警信息与安全保护功能，多达 143 条报警信息全方位保证系统安全可靠运行，最大限度避免人员误操作造成的失误。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 024
李东，蒋状，梁家睿. 基于3D视觉技术的挤出机螺纹元件复杂表面自动测量系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：83-86.
摘要：针对挤出机螺纹元件的复杂曲面外形和其使用过程中物理磨损和化学腐蚀等难以准确、快速测量等问题，开发了一种基于3D视觉技术的自动测量系统。该系统使用双机械臂协作，通过双目结构光相机采集深度图像，基于贪婪投影三角化算法把点云拼接、融合得到的螺纹元件的点云模型转化为曲面模型，通过机器视觉算法对螺纹元件局部缺陷以及复杂外形进行表征并测量。通过与理论模型和三坐标测量仪的对比分析，表明该系统测量精度在平面和深度方向上的误差均在±0.5%以内，具有测量准确、快速、操作简单等优势，对生产质量管控具有重要的作用和意义，也为非规整面的测量提供了一种可行有效的方法。
关键词：螺纹元件；3D视觉技术；协作机器手；测量技术
结束语：本文搭建了一种基于三维重建技术的螺纹元件自动测量系统，提出以双机械臂协作来采集深度图像的方法，通过三维点云数据重构了被测螺纹元件的三维模型，实现了螺纹元件全轮廓、任意区域的准确测量。通过重复性实验，并与理论值以及三坐标仪的测量相对比，本系统测量螺纹元件操作简便、用时较短，且测量误差在±0.5%以内，解决了生产过程中的难题，快速、高效地评估和管控螺纹元件，对实际生产和产品品质产生积极作用。本文针对现有图像采集的问题提出了一些创新的思路和方法，对其他复杂结构曲面外形的结构件的三维测量提供了参考，具有一定的研究意义和推广应用价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 025
肖国龙，龚正平，武果. 大信封装封分拣自动化生产设备的设计［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：87-89.
摘要：传统的大信封装封、分拣基本上由人工完成，效率低下，偶有装封错误、标签错误、投递错误等事故发生，因此自动化生产设备替代传统作业是大势所趋。设计的设备通过大信封和C4开窗式小信封自动进料、抓取、条码读取、开舌、插封、封装等流水线作业，实现了封装、打印、分拣等自动化生产线。设备采用了2套Omron PLC CJ2M-CPU33，其中PLC1负责进料及打印流水线控制，PLC2负责分拣控制；1套喷码设备；1台自动称重设备；2台热敏打印机以及2套贴标机构；5套HoneyWell Genesis 7 580 g大窗口读卡器等独立的系统，由1台工控机为主控，实现所有子系统的同步作业。设备采用双码校验、多重条码校验、称重校验和分拣双码校验等多种错误校验机制，有效避免了邮件错误的发生，处理快递邮件速度2 000～3 000 封/h以上。
关键词：大信封；封装；条码识读；喷码；称重
结束语：本文从生产线的架构和系统测试方案入手，分别介绍了上位机系统的6个基本模块、测试内容和测试目标、硬件流程、软件功能、测试数据管理以及数据关联查询和数据追溯，可以有效避免邮件错投的故障发生。设备从线上大信封喷码与装封的C4开窗式信封条形码开始建立一一对应关系，到称重、热转印贴标后双码校验，再到格口分选，多达4种错误校验。该设备在研制过程中，无同类产品可供参照，从机械、配 电、电器到软件控制均自主设计、自主创新。在实际类似产品的装封分选设备的研发和应用中，具有很高的参考价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 026
杨箴，吴方权. 基于SOA的协同系统自动化测试技术研究［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：90-93.
摘要：企业级应用系统之间的集成交互一直是信息系统运维工作的重点和难点。复杂接口、多场景下的SOA接口交互存在接口多、业务逻辑复杂等问题，协同应用测试工作难度大。为提升多系统间SOA接口服务的测试效率，提高协同业务集成质量，提出了构建基于SOA的协同系统自动化测试平台的方法，阐述了该平台的技术路线、功能架构、关键技术及技术难点，梳理了协同应用测试方法论、协同场景自动化测试配置示例和SOA接口无法正常调用的解决方法。基于SOA的协同系统自动化测试平台完成了协同业务接口自动化测试脚本的编制和验证工作，提升了多系统接口测试的工作效率，节约了测试成本，强化了复杂接口、复杂场景下的版本管理，保障了企业级应用系统的安全稳定运行。
关键词：协同应用；自动化测试；SOA
结束语：协同系统自动化测试平台实现了协同自动化测试的固化，支撑了协同测试用例管理、实施管理、测试结果管理及展示。平台设计了可视化测试配置模块，将测试项规则化，实现接口测试信息域自动提取，自动产生测试报文。协同系统自动化测试平台实现了贵州电网实用化协同业务接口自动化测试脚本编制与验证，建立接口自动化脚本集，可以将协同功能测试由人工测试向自动化测试转变，增强测试充分性和全面性，提升测试效率，减少测试人力投入，减少系统运行异常，降低缺陷排查的难度。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 027
曹帅. 智能变电站继电保护系统可靠性分析［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：94-96.
摘要：继电保护系统是变电站的主要构成部分，对其稳定运行具有重要作用，而高压供电线路中继电保护设备在供电网络中应用点位多而杂，导致继电保护系统出现故障的概率较高，而且故障位置查询及其维修都很不方便。因此，提高继电保护系统的可靠性，对供电网络进一步稳定运行具有重要意义。为了提高继电保护系统的可靠性，通过对变电站典型继电保护系统的结构进行分析，构建智能变电站继电保护系统精确合理的可靠性计算模型，根据模型参数变量优化变电站继电保护系统，发挥出系统组件的重要性，并简化了系统的操作和维护，使供电线路继电保护系统的运行更加可靠。
关键词：继电保护；可靠性；变电站；灵敏度；计算模型
结束语：全面建设数字化智能电网工程项目，使高压供电系统的运行更加安全，供电服务质量也更加高效，其中继电保护系统的可靠性设计是最为重要的部分，是决定电网运行稳定性的一个重要因素。因此，必须分析其现场故障出现的具体原因，采取相应措施，确保智能电网安全、稳定、高效运行。本文为了提高继电保护系统的可靠性，利用可靠性框图法结合智能变电站继电保护系统、精确合理的可靠性计算模型，根据系统元件的稳态拒动概率和稳态误动概率，优化变电站继电保护系统，发挥出系统组件的重要性，并简化了系统的操作和维护，使供电线路继电保护系统的运行更加可靠。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 028
王贞炎，徐琛，尹仕. 采用低成本直流电机的电脑鼠动力学系统建模［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：97-100.
摘要：市面上低成本的普通微型电机通常缺乏具体的动力学参数和模型，迷宫机器人电脑鼠为了保证其控制性能，一般会选择一流电机制造商的电机产品，成本高昂。在保证电脑鼠运动性能的基础上，采用市面上极低成本的空心杯永磁直流微型电机，基于经典直流永磁电机模型，通过理论分析结合反复实验测算获取电机模型参数，并由此推导了电脑鼠的整个动力微分方程组，构建了电脑鼠动力学系统的仿真模型，实现了对其动力学模型状态空间的描述。实验测试结果表明，构建的动力学系统模型准确有效，利用本模型进行系统控制，即使是采用市面上普通空心杯永磁直流微型电机搭建的电脑鼠也能达到竞赛级性能需求，同时电脑鼠元件购置成本大幅降低，通用性有效增强，具有较强的推广应用价值。
关键词：电脑鼠；直流电机；参数测量；动力学模型；状态空间
结束语：本文采用市面上极低成本的空心杯永磁直流微型电机，构建了电脑鼠动力学系统的仿真模型和状态空间模型，为电脑鼠的精准控制奠定了基础。基于本文提出的方案和模型，本团队研发的Tiva-C线迷宫鼠产品，采用文中所述空心杯永磁直流微型电机结合简易编码器和加速度传感器，成本不到400元，远低于传统电脑鼠动辄2 000元以上的电机 （含编码器） 成本。因其性能优越、性价比高、通用性强，非常适合学校、科研机构、相关企业等组织学习、研究、比赛。尤其其集技术性、挑战性和趣味性于一体，融合多学科知识，是在高校开展工程实践创新教育的极好载体，有利于培养新一代科技人才。目前所在团队开发的Tiva-C线迷宫鼠已经获得美国德州仪器（Texas Instruments, TI）公司中国大学计划部批量采购，具有较高的推广应用价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 029
丁飞，杨志峰，张帅，等. 一种采用铜牺牲层去除负性光刻胶残胶的工艺方法［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：101-104.
摘要：提出一种采用铜薄膜作牺牲层去除负性光刻胶残胶的方法，利用铜薄膜在湿法腐蚀过程中的侧蚀现象，将基底的平均残胶量从13.4 个/mm2减小到0.2 个/mm2。分别测试了金、铬和铜薄膜湿法腐蚀的侧蚀，实验表明铜最适合作牺牲层材料。测试了不同厚度铜薄膜的侧蚀速率，实验表明在腐蚀初期，厚度越薄侧蚀速率越快，但侧蚀的不均匀性越严重，当铜薄膜厚度为200 nm时，去除残胶效果最好。
关键词：残胶；铜薄膜；牺牲层；湿法腐蚀；金属侧蚀
结束语：在王水工艺对铂金进行图形化时，采用抗刻蚀性能好的负性光刻胶 （BN308）作为掩蔽层，铜薄膜作为去除负性光刻胶残胶的牺牲层。研究了金、铬和铜薄膜的湿法腐蚀原理和侧蚀现象，对不同厚度的铜薄膜侧蚀速度进行研究。（1）铜相对于金和铬，在一定时间内侧蚀深度更大，且具有工艺操作简单、成本低、腐蚀液安全的优点，故选用铜作牺牲层。（2）铜薄膜越薄，在湿法腐蚀初期侧蚀速度越快，成本越低。但是太薄会导致腐蚀液滞留，侧蚀深度不均匀。综合考虑，选择铜薄膜厚度为200 nm。（3）通过对比有无铜牺牲层工艺的平均残胶量和PZT质 量，证明采用铜牺牲层工艺后，去除残胶效果显著提高。本方法具有操作简单、成本低廉、可用于批量生产等优点，可广泛应用于对基底表面洁净度有较高要求的情况下。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 030
孙源，张元良，程绍珲. 车载空调压缩机全速度无传感控制策略研究［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：105-107.
摘要：为了实现车载空调压缩机无位置传感下全速度范围运行，研究了一种针对车载空调压缩机的全速度控制策略。在低速和零速下，为解决启动不平稳、电机易过流等问题，采用I/F电流闭环方式实现电机的快速平稳启动。在中高速下，为解决传统滑模观测存在高频抖振、位置精度低等问题，采用基于PLL的自适应滑模观测器进行位置估算，在低速和中高速模式切换过程采用Sigmod连续切换函数，实现平稳切换过渡。通过Simu?
link仿真结果，验证了该控制策略的有效性。
关键词：无位置传感器；全速度；I/F电流闭环；自适应
结束语：本文针对车载空调压缩机研究了一种全速度控制策略。在低速启动上采用I/F启动控制策略，在模式切换阶段，通过Sigmod函数、角度误差与电流矢量变化关系，实现了角度和电流的平稳切换。在中高速阶段，采用基于PLL的SMO，使得电机的高频抖振得到减弱，补偿转子角度相位延迟，提高了系统的估算准确度和鲁棒性。通过 Simulink 仿真对上述的控制策略进行了有效验证，证明了控制策略的可行性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 031
秦晓亚，成文娜，赵江珊，等. 一种折叠伞干燥与收纳装置的设计［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：108-110.
摘要：针对日常生活使用折叠伞的过程中遇到的使用后的干燥与收纳等问题，设计了一种折叠伞的干燥与收纳机。机器利用固定装置将折叠伞固定，再通过离心作用以及加热风扇的热流等干燥装置来实现伞的甩干、烘干，最后通过双稳态捆伞带等捆扎装置对折叠伞进行折叠、收纳。该装置较好地解决了雨伞使用过程中遇到的问题，实现了折叠伞使用后的干燥、收纳等功能，可靠性佳、成本低廉，具有较好的实用性。
关键词：折叠伞的干燥与收纳机；固定装置；干燥装置；捆扎装置
结束语：本文在观察到使用折叠伞时遇到的晾伞占空间、伞骨锈蚀、卷伞不便等痛点的基础上，设计了一种折叠伞干燥与收纳装置。整个装置由固定、干燥、捆卷3个模块组成，实现了对湿折叠伞干燥处理、并卷好折叠伞的功能。其创新点如下：（1）装置采用双稳态捆扎带作为卷伞的工具，既具有自适应性，又能重复利用，减少污染；（2细节上的创新，例如考虑到一个家庭会同时有几把伞的使用，而淋湿的伞面随处摆放会给地面或者墙壁的打扫带来不便，产品一侧设置了放伞的机构，方便收纳及集水；（3）结构创新，卷伞叶片的设计既能捋顺伞面又不会造成伤害，且本装置可靠性佳，成本低廉，具有较好的实用性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 032
杨艺，陈涛，陈辉. 无线传输系统线圈的仿真模拟［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：111-115.
摘要：线圈作为无线信号能量传输系统的重要组成部分，其结构属性是影响能量信号传输效率的主要因素。通过建立有限元仿真及Matlab仿真，应用毕奥-萨法尔定律对影响磁感应强度的线圈参数进行了分析，并根据电磁感应基础理论由纽曼公式计算出在一定间距下共轴载流圆线圈间互感系数的表达式，进一步分析了线圈的形状、空间位置以及发射线圈和接收线圈的半径比对互感耦合系数的影响。结果表明，当线圈的最佳半径为线圈间轴向间距值的 2 倍时，能获得最大的线圈磁感应强度，并利用Matlab遗传算法程序优化，得到了线圈半径和线圈间轴向间距的最优解。
关键词：电磁感应耦合；磁场分布；互感耦合系数；遗传算法
结束语：本文对无线数据能量传输系统线圈间的磁感应强度和互感系数进行了公式推导和分析，具体的结论如下。（1）设计线圈时圆形螺旋线圈能获得更大的磁感应强度，且磁感应强度随线圈匝数的增多而增大，但需要考虑线圈整体体积的大小。（2）由毕奥-萨法尔定理推导出了线圈磁感应强度B与线圈半径和线圈间轴向距离的关系式，并分别进行了研究。在线圈半径相同的情况下，线圈的磁感应强度随着线圈间轴向间距的减小而增大。对于不同的轴向间距z，随着线圈半径的增大，磁感应强度呈现先增长后衰减的趋势，且线圈的最佳半径为线圈间轴向间距值的2倍。（3）由纽曼公式推导出线圈间互感系数M的表达式，并对发射线圈和接收线圈的半径比和偏移量对互感的影响进行了研究。当发射线圈和接收线圈半径近似相等且共轴平行放置时，更有利于提高耦合效果。（4）以提高磁感应强度为目标进行了遗传算法和有限元模拟仿真的优化，当线圈半径为 1.414 cm，线圈轴向间距为1 cm时，可以得到最优磁感应强度。模拟仿真结果与理论计算基本一致，验证了该方法的可行性与正确性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 033
姜军，卓嘎，严李强. 基于能量守恒的无线通信信道延迟检测方法研究［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：116-118.
摘要：针对传统无线通信信道延迟检测成功率较低，信道延迟检测时间过长的问题，提出基于能量守恒的无线通信信道延迟检测方法。初步获取无线通信信道延迟数据，基于能量守恒装置，实时状态检查无线通信信道延迟数据，提取异常数据参数，采用数字报文分析设备，查找与追踪无线通信信道延迟数据。利用过程层链路信号，判断通信线路状态，设置故障发生点反应器，通过在线监测以及无线通信装置，遵循数据便利原则，实行无线通信监控，检测网络传输状况，实现无线通信信道延迟检测。将该方法与传统方法进行对比，该方法的信道延迟检测成功率可达100%，信道延迟检测时间仅为23 s。
关键词：能量守恒；无线通信；信道延迟；延迟检测
结束语：为了提高传统无线通信信道延迟检测成功率，降低信道延迟检测时间。提出基于能量守恒的无线通信信道延迟检测方法。初步获取无线通信信道延迟数据，基于能量守恒装置，提取异常数据参数，查找与追踪无线通信信道延迟数据。利用过程层链路信号，判断通信线路状态，通过在线监测以及无线通信装置，检测网络传输状况，实现无线通信信道延迟检测。由仿真实验结果可知，相较于传统方法，所提方法能够有效提高信道延迟检测成功率，缩短信道延迟检测时间，为该领域相关研究提供可靠理论依据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 034
梁广洋，郭钟宁，谢凯武，等. 流道结构和两相流速对微液滴制备的影响［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：119-123.
摘要：液滴微流控因其可以高效、方便地生成高单分散性液滴，被广泛应用于微材料制造、药物分析、细胞培养等领域。进一步探究流道尺寸、流量对微液滴生成和尺寸的影响，有助于对微液滴实现精准控制。通过设计不同的十字流道尺寸和控制两相流量进行微滴实验探究，研究表明了流道结构对液滴生成周期的影响，以及液滴尺寸和生成速率随流道结构出现较大差异。不同流道出口尺寸下，液滴尺寸相差约1倍，而最高生成速率可达1 052.53滴/s。同时通过数值仿真解释了液滴生成周期中压力和流速的变化对液滴尺寸和生成速率的影响。
关键词：液滴微流控；两相流；液滴生成；生成周期；数值仿真
结束语：在十字流道中，当出口宽度为100 μm时，液滴生成过程的两相界面的扩张、收缩和断裂等变化明显，周期时间长，变化现象发生在整个十字流道，此时入口宽度对液滴的影响甚小；而出口宽度为50 μm时，生成周期的变化集中在出口端，周期时间短，变化不明显，此时入口宽度的减小，可以极大提高生成效率。通过数值仿真，从压力和流速变化角度分析了液滴生成周期两者的变化，解释了4组流道结构中液滴尺寸和生成速率差异的原因。本文对流道结构和流量大小、流量比的研究发现，这些因素对于液滴尺寸、生成速率影响很大，在其他相关液滴微流控的应用研究，以及对于芯片设计和流量控制方面提供参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 035
章宇健，常磊鑫，曾乐淘，等. 环形激光诱导空化泡的数值仿真分析［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：124-129.
摘要：激光诱导前向转移技术是一种有效的物质传输手段，但在单细胞传送时，存在传送精度低等问题。提出将环形空化泡运用在激光诱导前向转移技术上，进而解决物质传送精度差的问题。利用有限元数值仿真分析方法，探究环形激光诱导环形空化泡的生长溃灭过程。并对其流场中不同方向的速度场进行了分析，发现了环形空化泡膨胀初期对环外部溶液的推动阻隔效应和溃灭后的能量中心汇聚效应均可运用在物质的精确转移技术中。基于响应曲面法，探究激光能量、环形光斑内外径比值、海藻酸钠溶液质量分数对环形空化泡水平和垂直方向最大速率的影响强弱顺序，得出各因素对最大速率的影响强弱顺序由大到小依次为：环形光斑内外径比值、海藻酸钠溶液质量分数、激光能量。其水平和垂直方向最大速率在环形光斑内外径比值为0.7 ( 70 μm /100 μm )、激光能量60 μJ、溶液质量分数为1%时达到最佳值，分别为14.28 m/s和11.82 m/s。
关键词：激光诱导前向转移；环形激光；环形空化泡；有限元分析法；响应曲面法
结束语：本文运用有限元分析法对环形空泡生长溃灭过程的仿真模拟计算。在激光能量为40 μJ ，环形空泡初始内外直径比值为 0.8 （80 μm /100 μm ），溶液质量分数为 2%的条件下，得出空化泡水平方向上的最大速率出现在初始膨胀时期，达到了8.84 m/s；垂直方向上的最大速率出现在空泡溃灭后期，达到了 9.64 m/s。水平和垂直方向上最大速率的先后作用顺序，对应了激光诱导单细胞转移中的阻隔推动作用和能量汇聚作用，进一步验证了环形激光诱导前向转移单细胞技术的可行性。通过响应面法得到不同激光能量、环形光斑内外径比值、溶液质量分数对空泡水平方向和垂直方向最大速率的影响强弱顺序，有助于环形激光诱导前向转移生物靶材实验的设计和优化。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 036
汪建新，王晓明，晋康. 磁致伸缩换能器谐振腔内介质密度声场分析［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：130-133.
摘要：基于热声效应的磁致伸缩换能器热声制冷机，其内部的声场分析对于制冷效率的提高有十分重要的作用。选取了基础声压0.2～1.0 MPa之 间，每0.2 MPa作为间隔，激励频率为1 000～8 000 Hz下，保持激励电流不变。用有限元仿真软件ATILA对其进行仿真分析，获得了各个基础压力下较为稳定的平面驻波，为热声制冷机谐振腔的声场分析提供了对比数据，提高了制冷能力；发现在谐振腔内加载基础压力会影响辐射板在激励下的响应特性，导致谐振腔声压大小发生变化。随着加载基础声压的增大，谐振腔内产生的声压值也随着增大。需要根据分析结果选择最优的加载压力与驱动频率的组合。
关键词：磁致伸缩换能器；基础声压；激励频率；平面驻波
结束语：本文利用有限元分析ATILA对其进行磁-机耦合与气-固耦合分析，激励电流保持不变的条件下，在谐振腔内加载不同的基础压力，在激励频率1 000～8 000 Hz下，获得各个基础压力下较为稳定的平面驻波，为热声制冷机谐振腔的声场分析提供了对比数据，提高了制冷能力。在谐振腔内加载基础压力会影响辐射板在激励下的响应特性，导致谐振腔声压大小发生变化。随着加载基础声压的增大，谐振腔内产生的声压值也随着增大。需要根据分析结果选择最优的加载压力与驱动频率的组合。 整体模型激励频率-输出位移显示出，在激励频率为1 000～9 000 Hz的范围内，随着频率的增大而增大，且在1 000～20 000 Hz的范围内，在激励频率为9 000 Hz时辐射版位移最大，谐振腔内声压最大，可以有效提高热声制冷机的能效。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 037
万文锋，刘汉代，庄文玮，等. 合金化处理对高锰钢组织与性能的影响［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：134-137.
摘要：为进一步提高高锰钢的耐磨性，对传统高锰钢进行了V、Ti、Re元素的合金化处理，采用金相组织分析、机械性能测试、断口形貌观察及耐磨性测试等手段研究了V、Ti、Re合金化后高锰钢的组织与性能。结果表明：合金化处理使高锰钢的晶粒明显细化，改善了夹杂物的尺寸、形状和分布状况；其硬度也得到较大程度的提高。与高锰钢相比，合金高锰钢的硬度提高了21.7%～50.7%，能达到30.6 HRC。抗拉强度较高锰钢没有明显提高，但随着合金的加入，抗拉强度在不断上升。此外，合金化处理能够明显提高高锰钢的耐磨性及其磨损后的表面硬度。
关键词：高锰钢；合金化；硬度；抗拉强度；耐磨性
结束语：（1）本试验中，在普通高锰钢中出现了较多的珠光体，而在合金化高锰钢中较少，基本呈单一奥氏体组织，这是因为合金元素扩大了γ相区，提高了奥氏体稳定性。高锰钢在V、Ti、Re合金化处理后，合金析出物数量相比普通高锰钢有所增加，晶粒尺寸有所减小，且夹杂物的形状和分布状态得到改善。而在加入稀土元素后，高锰钢中夹杂物的数量减少。（2）钒、钛、稀土合金化处理显著提高了高锰钢的硬度，最大能够提高到30.6 HRC，但是高锰钢的抗拉强度变化不明显，合金化处理能提高高锰钢的抗拉强度。（3）由于合金化处理的强化作用增强了高锰钢的加工硬化能力，提高了磨面硬度，并且减少了夹杂物数量，改善了夹杂物的形态和分布，减小了夹杂物的危害，提高了高锰钢的耐磨性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 038
李浩亮，张袁元，汤亚晶，等. 一种汽车电池热管理与热失控阻延结构设计与分析［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：138-141.
摘要：过热的工作温度会影响电池的使用效率，同时也使电池存在巨大的安全隐患。提出了一种热管理与热失控阻延系统，包括基于流体的冷却循环系统，基于惰性气体与制冷剂的热阻延系统以及集成控制系统。模拟仿真发现所设计的控制系统可以满足多数电池工况下对各装置的控制，但在单体电池热失控的情况下，环境与电池过大的温差会使其判定不够准确，最大测量误差达到了17 ℃。因此，基于温升快慢以及温度的一致性对控制系统增加了特殊工作模式，提高了控制系统判定的准确性；惰性气体在箱体内的扩散快慢与进气速度有关，2.5 m/s的进气速度可以满足气体扩散完成先于电池热失控的条件；所设计的系统集热管理与热失控为一体，解决了电池发生热失控时缺乏紧急处理的问题，具有一定可行性。
关键词：电池热管理；电池热失控；模拟仿真；气体扩散；电池阻燃
结束语：通过李顶根等[3]的研究可知，水管数、流量以及填充材料会对电池液冷效果产生一定的影响；张青松等[12]研究发现，含三乙醇胺细水雾对电池表面温度冷却效果最佳。本文着重验证温度监测系统的合理性以及惰性气体的阻燃性，在提出一种电池热管理与热失控阻延系统的基础上，分析其结构、组成及控制单元工作的原理，通过锂离子电池的三维放热仿真模拟以及惰性气体扩散的二维仿真模拟，确定了集成控制系统以及热失控阻延装置设计的合理性，通过对仿真结果的分析，可以得出以下结论。（1） 由于温度传感器仅针对环境测温，受电池发热不均、热量散失以及实际测量精度等影响，单一工作模式的温度监测系统在单体电池热失控时存在较大的电池温度误判，严重影响系统运行效率，双模式温度监测系统通过与其他温度传感器测量值的对比，基于电池温度不一致性的判断大大降低了温度误判的影响。（2）以二氧化碳为惰性气体，其一定浓度下拥有阻燃阻爆的效果，考虑到理论分析与实际存在一定误差，视二氧化碳质量分数达到 90%为气体完成扩散且拥有较好阻燃效果，通过惰性气体在电池组箱内扩散的仿真结果可知，进气速度为 0.5 m/s时，二氧化碳进入箱体50 s后，距离箱体进气口最远处的惰性气体质量分数才可达到91%，完成气体扩散，扩散时间相对较长，为满足气体完成扩散先于电池完全热失控的条件，应将惰性气体扩散时间控制在20 s以内，因此可以通过提高进气速度或增加进气口等方法提高惰性气体扩散速度，本研究选择前者，综合考虑，提高气体的进口速度至2.5 m/s，经过仿真分析可知，此时系统可以满足快速扩散的要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 039
任丰兰，李谭喜. 大间隙磁力驱动系统主动磁极空间磁场分布规律研究［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：142-145.
摘要：磁力传动技术研究与应用越来越广泛，为获得大间隙驱动系统的主动磁极空间磁场的分布规律，提高大间隙磁力驱动力，以“T”型电磁体为研究对象，采用了ANSYS分析软件，计算了NS、SS、SN、NN四种状态的磁感应强度大小及其分布规律。对空间磁场进行了实验测定，发现其空间磁场磁感应强度分布规律曲线的仿真值与实测值重合度很高，说明采用ANSYS软件建模的正确性，通过仿真和实验找出了耦合距离、通电电流大小、线圈匝数等因素对磁感应强度的影响规律，得到了该类型电磁体作为主动磁极时与永磁转子在空间的最佳安装位置在主动磁极正上方偏两磁极对称中心线（即Y轴）5～10 mm处，为轴流式血泵等从动件获得最大的驱动力提供了可靠的依据。
关键词：磁力传动；主动磁极；空间磁场；驱动能力
结束语：为获得大间隙驱动系统的主动磁场的分布规律，提高大间隙磁力驱动技术。本文以“T”型电磁体为例，运用ANSYS软件对其空间磁场进行了仿真，并对空间磁场进行了实验测定。发现其空间磁场磁感应强度分布规律曲线的仿真值与实测值重合度很高；并找出了藕合距离、通电电流大小、线圈匝数等因素对磁感应强度的影响规律，即当用“T”型电磁体作为主动磁极时，要想使轴流式血泵等从动件获得较大的驱动力，则应选择合理的通电电流和线圈匝数，并使该从动件（永磁体）的对称中心线与两磁极的连线重合，且应安装在主动磁极正上方偏两磁极对称中心线 （即 Y 轴）5～10 mm 处，为轴流式血泵等从动件获得最大的驱动力提供了可靠的依据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 040
古展基，苏忠阳，蔡泽祥，等. 交换机延时可测技术在配电网差动保护中的应用［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：146-148.
摘要：为达到配电网故障快速定位切除隔离，电流差动保护是适应应用场景极强的不二选择，但其要求配电网的保护业务信息具有可回溯拉齐同步的能力，即可追溯报文发生时刻，以适应电流差动保护的计算数据要求。主要工作如下：对基于电流差动保护原理的配电网保护控制技术进行业务报文传输时延敏感性分析，得出敏感时间约束指标；其次，对时延产生的各个环节及其影响进行分析评判；然后基于各个环节的时延特性，研究了相应的基于交换机延时可测时延的计算方法，并进行方法设计；最后，对时延数据的报文载体和采样回溯同步的时间约束作了说明。方案具有可行性和应用价值。基于电流差动保护原理的配电网保护控制技术，结合不依赖于外部时钟对时的交换机延时可测技术，可实现配电网保护控制的可靠性和速动性的统一性，且不会受外部时钟设备的影响。
关键词：配电网；电流差动；采样值延时；同步；交换机；延时可测
结束语：本文利用交换机延时可测技术，通过对采样电路延时、光纤延时、交换机驻留延迟的测定和标记，实现了配电网保护采样的相对时刻延时获取，从而基于自身时间完成对采样值的拉齐同步。这种方案不再依赖于外部时钟源，对于地理广泛的配电网络来讲，是一种较好的解决方案。但依赖于可靠的交换机软硬件开发技术，对相关厂家来讲，是一种机遇也是挑战。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 041
杨军，刘奇飞. 某型电动汽车副水箱在不同温度下的有限元分析及实验验证［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：149-153.
摘要：为确认某型号的电动汽车副水箱的性能能否满足不同温度下的相关要求，利用Hypermesh对其三维模型进行网格划分建立有限元模型，用Abaqus进行热力耦合问题的求解和后处理，结果表明水箱可以承受分析条件下的温度和压力。设计了一项实验对分析结果进行验证，实验采用NI的数据采集设备和中航电测的应变片，在水箱表面选取了8个测点，每个测点分为X、Y两个方向，得到不同温度和压力下的应变曲线，水箱性能在实验中得到了验证。最后对仿真数据和实验数据在所选测点位置进行对比，在全部条件下的应变最大差值为571微应变，证明了有限元模型的有效性。
关键词：副水箱；有限元分析；实验验证；Abaqus；Hypermesh
结束语：通过对比得知，本文所建立的有限元仿真模型不仅能较好地呈现所选择测点应变的大小相对关系，且在不同温度的变化趋势也与实验相符合，具体的数值大小虽然有差异，但也有较高的参考度，说明在本次建立电动汽车副水箱有限元模型的过程中，三维模型简化、网格划分以及分析方法都基本正确，能较好地反映实物的特性，是CAE技术在企业应用的一次成功实践。另一方面，结果也对实验用到的设备和方法进行了验证，实验经验的积累有利于提高后续实验的效率和准确性。CAE技术的应用可以节省零部件设计的时间和成本，通过对仿真经验和实验数据的积累，也可以提高模型的准确度，从而最终提高零部件开发优化的能力[13]，CAE为企业对产品进行优化升级提供明确的导向作用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 042
陈小军，莫德云，连海山. 3D打印多级互联结构的浓度梯度微流控芯片［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：154-158.
摘要：传统微加工技术仅能制作二维的平面结构或者简单的三维结构，限制了其在高通量药物组合筛选的应用。采用光固化—喷印3D打印制造了具有多级互联的微通道网络分配器—4进口、36出口浓度梯度生成器。对芯片流道结构及布局进行了设计与计算，获得芯片的浓度分布；仿真分析微流道流体的混合效果，对不同芯片结构的浓度分布进行了实验表征，展示了该芯片具有高通量药物筛选的能力。多级互联的浓度梯度微流控芯片能够产生高通量浓度组合及多种分析物混合分配，在药物筛选、化学合成、趋向性研究、细胞凋亡等生物医学工程领域具有广阔的应用前景。
关键词：3D打印；多级互联结构；微流控芯片；浓度梯度
结束语：本文采用3D打印技术制造了一种新型的微通道多级互联结构的浓度梯度微流控芯片。芯片结构设计为4层4入口、36出口，主要由分支通道和垂直通道叠加组成。通过COMSOL软件对微流控浓度梯度芯片进行了仿真分析，结果显示，设置不同的入口浓度及流速可以生成一系列的浓度梯度分布，如线性浓度、阶梯浓度、抛物线形浓度等；入口流速越小，混合效果越好，越能产生稳定的浓度梯度，但耗费时间长；还分析了堵塞口位置对溶液浓度分布的影响。实验部分和仿真结果有很好的一致性，说明此结构设计合理。文中所设计的微流控浓度梯度生成器，主要优势如下。（1）采用3D打印技术制作多级互联结构的芯片。内部微通道设计成立体网络互联结构，可以充分的混合两种或者多种药物浓度，增加了混合种类及混合效率。传统圣诞树、T型结构的浓度梯度生产器只能进行溶液的两两相互混合。（2）大规模浓度梯度的形成。该结构设计经过4层4个入口，一次性可以生成36种浓度梯度，出口浓度数量呈指数增长。传统圣诞树、T型结构的浓度梯度生产器，每增加一层只增加一种浓度梯度，如果要生成36种浓度梯度分布，则需要使用6个同样的芯片叠加而成，然而增加了芯片的面积，不适合大规模集成。该浓度梯度微流控芯片具有多药物浓度形成、延展性好、易于读取、高通量等优点，可应用于新药研发中的药物筛选、化学合成；也可集成微流控微泵、微阀、微传感器等组件形成多功能微流控芯片，进行细胞分析检测、趋向性研究等。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 043
何佩云. 基于AMESim的恒压控制变量泵仿真分析［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：159-160.
摘要：变量柱塞泵的控制方式丰富多样，可分为压力控制、流量控制和功率控制等。其中压力控制是变量柱塞泵最常用的变量控制方式，又称恒压控制。变量泵内部设定输出压力值，液压泵和系统将维持设定值工作。通常，泵内的恒压工作状态控制的关键参数为泵出口压力和响应时间，并且各参数之间相互关联、相互影响。基于恒压变量泵的工作机理，分析各项性能指标对其影响，并通过AMEsim仿真和实际试验相结合的方式，最后验证理论和仿真结果基本一致，为今后的相关研究具有指导意义。
关键词：恒压控制；AMESim仿真；变量柱塞泵
结束语：本文基于 AMESim 仿真分析平台，对恒压泵正常工作过程的静态、动态特性进行理论仿真分析，并设置相同工作参数进行实验验证，理论结果和仿真结果基本一致，对恒压泵后续研究具有指导意义。恒压泵在实际工作过程中，泵口输出压力在设定值正常范围浮动时，液压系统整体响应的时间也会变化。并且，恒压泵的静态、动态实际工作参数，随着恒压泵内部调节部件设定额定值的变化，也会同步变化。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 044
黄珍，潘颖，苑毅. 基于改进神经网络的图像融合技术［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：161-163.
摘要：传统图像融合技术存在融合后图像边缘清晰度低的问题，为此，引入改进神经网络，提出一种图像融合技术的设计方法。通过分析改进神经网络的理论概述，提出基于改进神经网络构建脉冲融合数学模型的方式，对图像融合中的行为进行数学描述与约束。同时，根据每个神经元在网络中的不同状态，制定图像融合行为实施规则，对其附近区域内的神经元信息进行捕获即可。以此根据随机分布概率，对图像中噪声的分布进行定义，在完成边缘去除处理的基础上，实现对图像融合技术的研究。设计对比实验，证明提出的融合技术在对多组图像融合组进行融合后，图像边缘清晰程度明显高于传统融合技术，图像并未出现失真现象。
关键词：改进神经网络；融合算法；图像边缘清晰度；图像融合技术
结束语：本文从构建脉冲融合数学模型、制定图像融合行为实施规则、基于高斯噪声处理融合高/低频子带等方式，对图像融合技术展开设计研究，同步设计对比实验，验证本文所设计的技术在进行图像融合应用中，具备更为显著的优势，具有更加理想的融合效果，融合质量相对较高。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 045
马淑霞，杨春林，王辉. 水轮机转动部分的几个工艺性设计问题分析［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：164-166.
摘要：转动部分是水轮机发电电站的核心组成部套，是将水位势能转换为机械能的关键。在阐述水轮机发电的基础上，分析其中转动部分的基本结构及功能，验算校核了主要部件，包括主轴受力、主轴强度、联接件应力等方面的力学性能。借助计算机软件对其中的泄水锥、转轮、主轴及转环组件等关键零件进行了适于应用的工艺性结构设计，为该部分的后续加工和装配提供技术依据。
关键词：能量转换；配合间隙；拼装
结束语：本文通过分析，阐明了转动部分在整个水轮机发电电站中的结构位置及功能，通过主要受力零件的力学核算，得出了此部分需满足强度的要求，并对其中几个关键零件设计出适于加工及装配的工艺性结构，所有以上工作都为后续设备的加工和装配提供了技术支撑。对于水轮机转动部分的设计，还需考虑整个机组飞逸时轴的刚度是否能满足要求[9]、水轮机轴运转环境的特殊性等情况。另外，设计时尽量避免泥沙对轴的磨损及气蚀，也是很有必要的。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 046
陈珂，谭月玲，陈晟，等. 某牵引车平衡悬架力学分析［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：167-170.
摘要：平衡悬架作为汽车底盘的重要组成部分，影响乘坐舒适性和行驶稳定性。为了合理设计悬架的力学特性，其弹性元件的设计至关重要。以某牵引车平衡悬架为研究对象，对其重要组成部件钢板弹簧进行了力学分析。为了验证所设计的钢板弹簧的可靠性，选用多片等厚度钢板弹簧对该平衡悬架进行有限元分析，给出了钢板弹簧在装配、满载和极限3种工况下的应力应变情况，将板簧所受最大预应力与材料的许用应力对比。结果显示，平衡轴支架和钢板弹簧在制动、转向及单侧跳动3种工况下的受力情况相对较差；但在3种工况下，钢板弹簧所受应力均匀，且最大预应力皆小于材料许用应力，总体设计合理且满足使用要求。
关键词：钢板弹簧；有限元分析；力学分析；应力应变
结束语：本文主要依据某牵引车平衡悬架相关参数要求及使用要求，主要对其悬架整体和核心部件钢板弹簧进行了力学分析，对钢板弹簧建立了有限元模型，可在一定程度上改善驾驶员的乘坐舒适性，提升了整车的性能和可靠度。主要总结如下。（1）使用所选车型相关技术参数对车辆载荷进行分配，明确牵引车平衡悬架的主要功能及结构，对整个平衡悬架部分工况进行力学分析，实现了整个平衡悬架的结构设计和参数计算。（2）建立平衡悬架钢板弹簧有限元模型，对板簧在装配、满载和极限工况的应力应变进行分析，根据有限元分析结果，得出所设计的板簧模型是合理的。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 047
蔡贤云，吴翩卉，胡光雄，等. 电梯维保监控的模拟试验台架研发［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：171-174.
摘要：提出了由2个结构独立分离的电梯模型与实体轿厢组合成试验台架，通过检测系统和互联网技术釆集电梯运行数据，进行各种场景模拟电梯运行。试验台架的空间结构尺寸是在满足实验室狭小空间限制条件下进行设计的，电梯模型是缩小比例仿多层楼面的结构，实体轿厢是按1∶1比例仿电梯实际轿厢结构，因而能够在研究投资成本低、不影响电梯在线运行的状况下，完成大量多种场景的模拟电梯运行的实验研究，并将最佳试验成果回馈应用于生产实践。依托模拟试验台架，展开了电梯故障（困人）研究，提出了检测、判断、分析等一系列实用处理方法，为电梯安全监控提供有效手段。研究成果适应我国现代社会迅速发展需求，有重要社会效益和经济效益，产生推动科技进步作用。
关键词：试验台架； 模拟； 电梯监控； 故障检测； 困人
结束语：本文叙述了电梯维保监控模拟试验台架的研制背景、设计思路及相关主要技术处理等问题，试验台架当前已开始应用，实践表明试验台架具有以下重要优点。 （1） 进行了多次反复不同场景的模拟试验，并选用最佳试验成果，提供准确控制数据回馈应用于生产实践，用结构独立分离的电梯模型和实体轿厢组成的实验台架，设计有创意，满足实验空间尺寸狭小的制约条件，大幅节省研究投资成本，不影响在线电梯运行。其成果提高了电梯安全监控的准确率、快速性，拓展了电梯安全维保技术，因而发挥了模拟技术的最大优势。（2）我国是电梯保有量较大的国家，电梯安全监控是亟待研究的重要课题，本项研究成果适应及满足现代社会发展需求，有重要社会效益和经济效益。 （3）解决电梯故障 （困人） 的研究，提出了检测、判 断，分析等一系列实用处理方法，为电梯安全监控提供有效手段，推动了该领域技术发展。开展本项研究，目前尚属起始阶段，还待今后继续深入研究，例如展开轿厢乘客行为、数量辨识、运行参数预测及城市居民区域云数据维保监控等研究工作。而本模拟试验台架将继续为研究课题进行模拟实验研究，促进电梯安全监控的创新技术发展。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 048
张胜，乔金宇. 水环真空泵水力损失计算公式推导及验证［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：175-178.
摘要：为了对水环真空泵水力损失进行准确计算，首先从理论上对轴功率的各部分功耗关系进行分析，得到各损失率之间的关系式；基于水环真空泵工作原理和热力学第一定律，得出泵进、出口流体总比焓的关系式，得出流体的机械问题中的能量平衡问题可以从热传导中的热平衡问题解决的论断；然后对总比焓中的热能、动能、静压能和重力势能进行分析，得到水力损失的理论计算公式；最后对6种型号的水环真空泵的水力损失的公式计算值和经验值分别进行计算，通过对公式计算值偏离经验值的百分比进行分析，从而验证理论计算公式的准确性。结果表明：推导出的水力损失功率的理论计算公式是准确的，在水环真空泵水力损失计算中具有一定的借鉴意义。
关键词：水环真空泵；水力损失；公式推导；损失
结束语：2BE3400、 2BE3420、 2BE3500、 2BE3520、 2BE3600、 2BE3620这6种型号水环真空泵的水力损失公式计算值在经验值的上下附近偏离，偏离百分比在±5%范围内，偏离很小，水力损失公式计算值较为准确。水环真空泵水力损失计算过程中，可以用理论推导出来的水力损失计算公式对水力损失进行理论计算，公式计算值替代经验值，为进一步对水环真空泵的效率计算提供准确可靠的基础数据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 049
张光明，邓君，吕虎. 隧道仰拱作业区快速施工技术［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：179-180.
摘要：针对隧道仰拱作业线工效不平衡、安全步距大等问题，提出了隧道仰拱作业区快速施工技术，有效解决了仰拱施工进度慢的难点，达到了平衡安全和进度管理要求的目的。该施工技术是研发设计新型大跨度伸缩式仰拱栈桥来实现的，通过利用栈桥导梁伸缩等功能形成了仰拱开挖支护、仰拱衬砌、仰拱填充3个并行、流水作业区间，以及掌子面、仰拱、二次衬砌3大协同作业线的施工模式，有效提升了掌子面、仰拱衬砌作业效率，缩短二衬台车跟进时间，提高隧道仰拱施工综合进度。通过在郑万铁路应用验证，结果表明，该新技术有效提高隧道施工工效，还降低了施工成本，缩短了施工安全步距，具有很好的推广价值和应用前景。
关键词：仰拱施工；仰拱栈桥；施工技术
结束语：通过研究设计大跨度伸缩式仰拱栈桥，再利用栈桥自身
的整机横移、导梁伸缩及上下可调、仰拱模板自动移动定位等先进功能，形成了隧道仰拱快速施工的专有新技术，有效解决了困扰隧道仰拱快速机械化施工安全步距大、工效不平衡等问题。该项新技术实现了仰拱栈桥下方开挖支护、仰拱衬砌、仰拱填充三区平行流水作业以及掌子面、仰拱及二次衬砌三大主作业线并行协同作业的施工模式，分析总结形成了隧道仰拱快速施工工法。本项新技术通过人和隧道工程项目进行了验证，应用统计结果表明，该技术不仅有助于提升隧道仰拱作业区施工工效，降低了施工成本，同时还保证了仰拱施工的安全步距，具有非常好的推广价值和应用前景。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 050
郑黎明. 一种新的电力变压器效率评价方法［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：181-183.
摘要：针对电力变压器招标时传统效率评价方法未区分空载损耗及负载损耗权重的问题，提出了一种新的评价方法，即规定电力变压器的总损耗，采用简化PEI来评价电力变压器的效率。新的效率评价方法基于IEC60076-20中的PEI，并综合考虑到工程应用计算方法应具备简洁性，对PEI进行了合理简化。通过对具体案例的对比分析可知，新的效率评价方法增加了空载损耗在效率评价中的权重，可降低约5%的电力变压器运行
成本，为电力变压器的最终用户带来较好的经济效益。
关键词：电力变压器；效率；PEI；空载损耗；负载损耗
结束语：本文采用简化PEI作为电力变压器效率的评价方法，与传统效率评价方法相比可以节省电力变压器的运行成本，为最终用户带来更大的经济效益。文献[8]为最新的电力变压器能效限定值及能效等级标准，于2021年6月1日起实施，在新标准中极大地降低了电力变压器空、负载损耗限值，特别是空载损耗限值，例如 50 MVA/110 kV 三相双绕组有载调压电力变压器的空、负载损耗限值较 11 型损耗分别降低了45%、10%，这也从侧面说明了在节能方面空载损耗的重要性远大于负载损耗，本文提出的新的电力变压器效率评价方法正好与此相契合。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 051
许剑波. 煤矿用机电设备安全管理系统分析［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：184-186.
摘要：针对现有煤矿用机电设备安全管理存在的管理落后，风险评估精确度以及可信度低的问题，提出多元统计、多元敏感数学模型分析方案。将机电设备管理分为逻辑层、数据层和用户层3层结构以及三级安全风险评估指标。基于多元统计、多元敏感建立数学模型，并将50个矿区的200个矿井机电安全管理数据进行统计分析。结果表明，影响因素“机电设备维修/维护频率”权重最高，影响因素“井下作业环境”权重最低；基于该模型的机电设备安全事故发生率可决系数达0.93，精确度和可信度高，有较强的实践指导意义。
关键词：机电设备；安全管理；多元建模；敏感性；影响因素
结束语：以煤矿用机电设备为研究对象，分析安全管理方案结构层次、安全等级的基础上，采用多元统计和多元敏感分析方法对煤矿用机电设备事故发生率统计数据进行了详细分析，得出以下结论。（1）对煤矿用机电设备安全事故发生率影响最大的因素为机电设备维修/维护频率，敏感性权重达0.381，最小的因素为井下作业环境，敏感性权重为0.116。（2）采用多元统计、多元敏感建立的煤矿用机电设备安全管理数学模型其可决系数达0.93，精确度、可信度高，可用于指导机电设备的安全风险评估，对机电设备事故预测、评估、改进有较大的指导意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 052
高堂盼. 基于机器视觉的锂电池极耳焊接缺陷检测技术研究与分析［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：187-190
摘要：针对锂电池极耳在焊接工艺中所产生的极耳翻折、焊点不足以及焊破等缺陷问题，提出机器视觉对极耳的焊接缺陷进行识别与检测。首 先，利用球积分光源以及同轴光所组成的组合式光源对焊后的极耳进行均匀化图像采集，并提取相应的ROI；然后，采用中值滤波的方法对ROI进行平滑去噪，并使用分段线性灰度增强的方法对图像进行预处理，再利用最大类间方差法（OSTU）对ROI进行图像分割以及特征提取，有效地对极耳焊接缺陷进行了识别与检测；最后，对极耳焊接缺陷检测系统的检测效果进行了分析，检出率为98.77%，验证了视觉检测方法的可行性与合理性。
关键词：机器视觉；中值滤波；预处理；图像分割
结束语：本文基于机器视觉对锂电芯极耳焊后缺陷检测系统进行了设计与分析，采用中值滤波、分段线性灰度增强以及OSTU法对图像进行预处理，提取了锂电芯极耳焊后焊点特征，实现了锂电芯极耳焊后缺陷的非接触式实时检测，并对整个视觉检测系统进行了试验验证，结果表明本视觉检测系统可以满足检测需求。通过本系统可将视觉判定结果发送给PLC控制模块，控制执行端运动，实现机械系统、电气控制系统以及视觉检测系统联动自动运行，提高了生产效率以及检测精度，具有广泛的应用前景。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 053
李瑞亮，刘 耀，谢晶晶. 滚削力计算方法及影响因素分析［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：191-193.
摘要：针对滚削力计算复杂、影响因素众多的问题，通过分析和总结，结合实际计算过程，提出了常用滚削力计算方法，并比较了各方法的优缺点。通过对滚削力影响因素的分析，提出各因素对滚削力大小的影响程度和变化规律，为滚削力计算和分析提供了一定的参考依据。
关键词：滚齿；滚削力；滚齿计算方法
结束语：滚削工艺参数选择时可以按照式 （5） ～（6） 选择。滚削力粗略计算时按照式 （1） ～（2） 计算，精加工时或者详细计算时按照式（3）～（4）计算。计算机仿真法可以计算出瞬时滚削力，对滚齿机主轴及电机选型、机电动态特性建模、滚齿精度分析及滚刀切削性能计算提供理论依据。滚刀头数对滚削力和滚削效率影响很大，粗加工时，为了提高加工效率，宜选用2头或3头滚刀；精加工时，为了保证加工精度，宜选用单头滚刀。在滚削相同参数直齿轮和斜齿轮时，斜齿轮滚削力比直齿轮大。滚削齿轮时，尤其是高速滚削状态下，顺铣比逆铣受到的作用力小。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 054
程咏斌，常宝波，谢悦海，等. 城市轨道交通供电系统数字通信过电流保护方案优化［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：194-196.
摘要：数字通信过电流保护作为城市轨道交通系统33 kV的后备保护，存在电流方向无法判定而导致保护误动作的问题。通过对城市轨道交通系统33 kV变电站中一起由于线路两侧数字通信过电流整定值不匹配引起继电保护装置数字通信过电流保护误动事件进行分析，采取在数字通信过电流保护两侧增加正反方向元件的优化方案，并对方案原理及实现方法进行论证。结果表明：在进出线两侧继电保护装置均增加方向元件，能够通过检测进出线两侧电流方向，判定是否闭锁保护及故障位置，并动态闭锁保护装置的数字通信过电流保护，解决了由站内电流达到保护定值引起的数字通信过电流保护误动作的问题，保证继电保护装置动作的准确性。
关键词：轨道交通；数字通信过电流保护；方向元件；保护误动
结束语：数字通信过电流保护在地铁供电系统具有重要意义，可与光纤纵差保护配合使用，解决“光纤纵差保护+过电流保护”的保护配置方案局限性问题，是城市轨道交通供电系统的发展趋势。但现阶段的保护逻辑、定值整定等方面依然有进一步优化的空间，即存在电流方向无法判定而导致保护误动作的问题。本文主要是提出了一种对保护逻辑优化的方案，即在线路两侧增加方向元件闭锁逻辑，通过检测线路两侧电流方向准确点位故障位置，从而闭锁数字通信过电流保护，避免数字通信过电流保护误动作，保证继电保护装置动作的准确性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 055
张伟, 柯意. 双离合变速器台架敲齿试验研究［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：197-200.
摘要：为了测试自主研发的双离合自动变速器齿轮敲击现象，在变速器（Noise Vibration Harshness，NVH）试验台架上进行了齿轮敲击试验，获得了敲击出现的输入轴角加速度阈值。根据齿轮敲击相关理论，选用角加速度均方根比作为敲击评价指标，制定了台架齿轮敲击试验工况，利用低惯量电机模拟扭矩波动，转速传感器采集从动齿轮转速，数据采集设备采集传感器信号并进行后处理。试验结果表明，在该试验工况下变速器各试验挡位均出现敲击现象；双离合变速器非工作轴的齿轮对整体敲击噪声贡献量较小；相同挡位时，输入转速越高，齿轮敲击的门槛越高。最终统计出各挡位在不同转速下出现敲击的阈值，为变速器敲击噪声控制提供了参考。
关键词：双离合；变速器；敲齿；试验
结束语：本文根据齿轮敲击门槛理论，采用了以输入轴角加速度均方根和从动齿轮角加速度均方根比值的齿轮敲击评价指标。结合文献资料和整车试验相关经验，制定了台架齿轮敲击试验工况，并在变速器NVH试验台架上进行试验，结果表明变速器各试验挡位均出现齿轮敲击现象。分析试验数据可以得到以下结论：双离合变速器非工作轴的齿轮对整体敲击噪声贡献量较小；相同挡位时，输入转速越高，齿轮敲击的门槛值越高；采用的敲击评价指标能准确判断出现敲击的时刻，基于该判断条件统计出了各挡位出现敲击时的输入轴角加速度，为变速器噪声控制提供了参考依据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 056
吴卫，黄玲. 面向建设工程规划报批的精益数据治理研究与实践［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：201-204.
摘要：数据作为一种新型生产要素，已成为促进我国数字政府和智慧城市建设中重要的基础性战略资源。为提高数据质量，提升数据价值，能否
有效地开展数据治理工作已成为了各级政府部门的重要议题。借鉴传统生产制造领域的精益思想概念，提出了精益数据治理方法，分析了确定价值数据、识别价值流、通过流动和拉动来消除制约数据流动因素，以及强化安全管理等治理步骤，并以某政府部门近年来在建设工程规划领域开展的精益数据治理工作实践和取得的成效为例，总结出精益数据治理的实施路径，以期为其他政府部门开展数据治理工作提供思路和参考。
关键词：精益管理；数据治理；价值；建设工程
结束语：在全域数字化改革的今天，只有准确、完整、及时的数据才能有效为政府赋能，数据治理工作方兴未艾。本文通过分析某政府部门在建设工程规划报批领域开展的精益数据治理实践活动和取得的成效，证明了精益数据治理是一种可行的数据治理方法，在节约部门资源，推动成果数据实现跨部门、跨层级汇聚融合和深度利用等方面都发挥了积极作用，希望能对各类组织机构开展数据治理工作提供思路和参考。未来，精益数据治理还可结合区块链技术，在数据利用的可溯源可监控等方面进行深入研究，开展构建城市建设知识图谱[9]和开发数据可视化工具工作，辅助实现城市建设管理态势感知和智慧管理。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 057
胡建武. 多面体长轴类深孔加工的支撑装置［J］. 机电工程技术，2021，50（07）：205-207.
摘要：圆的长轴类加工中间深孔的零件非常普遍，也较容易加工，而多面体长轴类零件在中间孔加工时，在深孔钻镗设备的上装夹校正是难题。通过工装夹具的设计，采用多个支撑装置紧固在多面体长轴上的方式，利用支撑装置中心与多面体长轴中心同心的原理，设计了解决多面体长轴类深孔加工时的装夹校正的支撑装置。该支撑装置不仅只适用本案列中的六面体长轴深孔加工，还适用于其他多面体长轴类的中间深孔加工，为多面体长轴类的深孔加工提供装夹、校正创新方案。
结束语：本支撑装置是由多套支撑装置通过紧固在多面体长轴上的方式，利用支撑装置中心与多面体长轴类零件中心同心的原理，并达到在装夹时快速校正和得到有效地支撑，通过这种支撑装置解决了在面临多面体长轴类零件加工深孔时装夹与校正的难题。在实际生产使用中，不但能减少材料费用，还能减少机加工时间，提高生产效率。不仅适用于多面体长轴类零件较大孔的深孔钻镗加工，也适用于多面体长轴类零件较小孔的的枪钻深孔加工；不仅适用于多面体锻件长轴类零件，也可适用于多面体型材长轴类的中间深孔加工，适用性很广，为多面体长轴类的深孔加工提供装夹校正创新方案。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 058
林毅贞． 支架式移动黑板的优化设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２０８－２１０．
摘要：支架式移动黑板可以随意移动，灵活地应用于教学、办公、培训、家用等场合。针对目前使用的支架式移动黑板存在的易绊脚、粉尘多的安 全隐患及书写时摇晃、高度不可调等缺点，对支架式移动黑板进行了优化设计，通过改变支架的结构、增加多功能储放盒等方法，设计出一种移动 黑板，具有防绊脚、可收集粉笔灰、书写稳定、黑白板两用、板面角度可调、高度可调等功能，并对该移动黑板的安全性和稳定性能进行了分析与 测试。结果表明，该移动黑板可以解决粉尘滑落和书写板在书写过程中的安全可靠性及稳定性问题，为使用者提供方便且达到健康环保的目的。具 有较高的实用价值和推广价值。
关键词：支架式；移动黑板；优化设计
结束语：本文所介绍支架式移动黑板的优化设计具有如下的优点： 使用者在书写时，通过收脚架的设计，可以有效地防绊踢，造 型美观且实用；底部通过脚轮采用三角形布置，一方面可以使 结构更为稳定，不易翻倒，另一方面，还可以随意移动书写板， 为使用者提供方便；此外，该书写板的底部配设有储放盒，在 收纳粉笔、白板笔、笔擦的基础上，可以用来收集及清理粉笔 灰，达到一举多用、简单方便的目的；除此之外，黑白板可以 两面使用，两种选择，增加用途，且板面角度可调，更有利于 消费者使用，市场广阔；还可调节黑白板的高度，适合不同身 高者使用。该支架式移动黑板整体设计体现美观实用、功能齐 全、安全易操作，解决了市场上常规的移动黑板在使用中存在 的缺点，具有较高的实用价值和推广价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 059
高崇金，王鸿博． 移动式高架起重机变幅系统设计及优化［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２１１－２１３．
摘要：移动式高架起重机被广泛应用于集装箱码头、散货码头和件杂货码头等，是一款多用途起重机。从产品设计实际出发，针对吊钩工况下６４ ｔ －４０ ｍ高架起重机变幅系统进行设计，得到关键技术参数；对机构进行设计优化，建立系统力学模型，详细分析其工作过程中的受力情况，确定优 化设计变量范围及其初值，达到理想的优化效果，计算分析钢丝绳夹角及变幅油缸受力情况，提供完整变幅系统设计方案，为产品设计提供理论 依据。
关键词：高架起重机；变幅系统；力学模型；优化
结束语：本文详细介绍了移动式高架起重机的主要构成、产品特点 和移动高架起重机当前所面临的主要关键技术。建立了系统力 学模型，确定起重机负载计算方法，对铰接点位置进行优化设 计。根据理论模型，建立钢丝绳角度与起重机回转半径的理论 关系式，得到主要技术参数。分析油缸受力情况，对油缸进行 力学计算，为高架起重机产品设计提供理论数据。 臂架优化过程中引入机械优化方法，减轻机械设备自重， 降低材料消耗与制造成本，而且可以提高产品的质量与工作性 能，缩短产品设计周期。以货重在变幅过程中的水平轨迹高度 差从初始设计方案的１． ３ ｍ减小为０． ６２６ ｍ，达到优化效果，满 足产品要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 060
张安伟，喻皓，张金良． 基于强跟踪扩展卡尔曼滤波器的感应电机观测器设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２１４－２１５．
摘要：感应电机无位置传感器矢量控制系统中所设计的传统扩展卡尔曼观测器，当模型精度较大误差或工作状态变化时，会影响状态变量估计值的 精度。为解决这一问题，设计了一种带衰减因子的强跟踪扩展卡尔曼滤波器。通过理论分析及Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境下的仿真表明，改善后的强跟踪 扩展卡尔曼滤波器相比传统的扩展卡尔曼滤波器，可以更有效地改善系统的辨识性能。
关键词：感应电机；无位置传感器控制；矢量控制；强跟踪；扩展卡尔曼滤波器
结束语：本文利用两相静止坐标系下感应电机数学模型建立相应的 扩展卡尔曼滤波器算法方程，为克服系统模型扰动和测量误差 所带来的算法辨识性能损失，在传统扩展卡尔曼滤波器算法的 基础上进行改进，在增益矩阵中加入衰减因子，实现了强跟踪 扩展卡尔曼滤波器。仿真结果验证了设计思想，这为扩展卡尔 曼滤波器在非线性领域的推广使用提供了一种新的解决思路。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 061
张利军． 综采工作面超远距离供电系统设计和应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２１６－２１９．
摘要：为了减少长距离综采工作面设备倒移，实现工作面自动化，设计了超远距离供电系统，即生产溜变压器、泵站系统等大型设备布置到胶带顺 槽停采线外专用巷道内。选用高压变频器代替原来的磁起开关作为远距离供电设备的控制装置，通过合理的设备选型、电缆电压损失和截面校验计 算以及保护整定校验确定了远距离供电系统的可行性。实际应用表明，供电电压损失满足电机运行和正常启动要求，保护装置的选择性和快速性也 满足系统要求。此供电方案的应用使工作面成功实现了超远距离供电，供电距离最远达到２ ２５０ ｍ，解决了在底鼓巷道移动列车困难的问题，加快 了工作面推进进度，具有较高的推广价值。 关键词：综采工作面；远距离供电系统；设计应
结束语：本文针对传统采煤工作面大型设备列车进顺槽的诸多弊端， 设计了超远距离供电系统即变压器、泵站系统等大型设备移出 到顺槽停采线以外，位置一次确定。经理论计算校验和3108工 作面实际应用，证明本供电方案是可行的，单机功率最大的生 产溜电机供电距离达到2250ｍ。超远距离供电设计的应用，解 决了在底鼓巷道内推移列车困难等问题，提高了安全系数，加 快了工作面推进进度，降低了巷道通风阻力，对煤与瓦斯突出 矿井有重要的实际意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 062
邱川展，廖思聪，薛志朋． ＴＲＩＺ创新方法在电线鼓包检测中的应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２２０－２２３．
摘要：针对电线电缆生产过程中的鼓包检测装置，利用ＴＲＩＺ创新方法进行改善，从原因分析使用最终理想解ＩＦＲ、鱼骨图、因果分析、功能分析 与裁剪，再到问题解决使用技术矛盾、物理矛盾、物场模型、进化法则等工具，其中得到了２ 项技术矛盾，４ 个物理矛盾，建立了５ 项物场模型， 通过以上的描述分析后，提出了２６个细则方案，再将所有方案联系实际进行加权分析，提取了５ 项测量技术改进和５ 项测量技术创新作为优选方 案，使得装置从原有的基础上得到了很好的提升。
关键词：ＴＲＩＺ创新方法；因果分析；功能分析；技术矛盾；物理矛盾；物场模型；进化法则；电线电缆
结束语：本文将ＴＲＩＺ创新体系贯彻到电缆电线生产中的工程技术问 题上，通过对鼓包检测装置的重新设计，合理运用了多种方法 融合后将矛盾点层层分析解刨，实现了将问题趋于理想解。同 时也实践与实际生产环节，提升了公司的经济效益的同时也维 持了公司的声誉，从而也保证了顾客的产品质量。经过以上的 方案实施，预期效益鼓包的废线流出率下降为０． ００２％ ，极大 减少了客户投诉率。 随着现代化制造的不断发展，传统建造施工行业也应与日 俱新，引进先进创新的工具方法，将ＴＲＩＺ创新思维运用到传统 建造业当中，提升精细化管理水平，必将是现代化企业发展的核心要义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 063
高静远． 一种机电双重认证电子锁头的结构设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２２４－２２６．
摘要：锁头是常见的家用锁具之一，广泛用于门锁上。随着技术的进步，机械门锁逐步向智能门锁演变。按ＧＡ３７４－２０１９ 《电子防盗锁》中要求， 锁头可作为电子防盗锁的应急解锁手段，但是传统的机械锁头的防技术开启能力较低，难以有效抵御有技术性开锁能力的不法分子。在传统机械叶 片锁头的基础上，设计一种机电双重认证电子锁头，对其设计方法进行了详细阐述。该锁头通过电磁铁实现电子锁定，相比机械锁头，具有防技术 开启能力高的优点。实际应用结果表明该设计在功能、寿命等方面具有良好的产品性能。
关键词：电子锁头；机电双重认证；锁头结构；叶片锁定
结束语：本文在机械锁头的基础上，通过恰当的结构设计，在保证 机械锁定性能的前提下，增加电控锁定功能，提供了锁头的防 技术开启能力。另外，设计方案对机械加工要求较低，生产成 本可控，适合传统机械锁头的升级改造。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 064
李英杰． 基于ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ电梯轿底的强度分析及优化设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２２７－２３０．
摘要：在电梯系统中，轿底平台是承受载荷的关键部件，而关键承重部件的力学性能是保证电梯正常、安全、可靠、高效运行的重要因素。为对轿 底平台进行力学分析和合理优化，建立了轿底平台及轿架的参数化整体模型，采用数值分析的方法，利用ANSYS Workbench有限元分析软件，分析 了轿底平台在电梯实际运行过程中各种工况下的应力分布及应力大小，分析结果显示轿底平台结构强度满足材料的许用应力，且仍有很大裕量。根 据有限元分析计算结果，合理优化轿底平台成型槽钢的结构尺寸。数值模拟结果表明，在确保轿底结构强度设计的安全可靠性的前提下，可降低轿 底的质量，从而提高使用材料的经济性，进一步降低了电梯的采购制造成本。
关键词：轿底平台；ANSYS Workbench；强度分析；优化设计
结束语：本文以轿底平台为研究对象，首先对建立了轿底平台及轿 架的参数化整体模型，通过采用数值仿真分析的方法，以 ANSYS Workbench为分析工具，模拟电梯在实际运行过程中遇 到的各个载荷工况，对轿底平台静载状态下各个工况进行了强 度分析，计算出对应的应力分布及应力大小，客观地反映出结 构的受力状态。基于轿底平台的力学分析结果，在保证结构安 全可靠的前提下，考虑降低成本及轻量化处理对轿底进行结构 优化设计，最终轿底质量相比优化前减少8.04ｋｇ，轻量化６％ 左右，优化后的结构有效地提高轿底的安全性能而且降低了其 自身质量，实现了结构安全与成本节约的二者平衡，为今后轿 底平台的设计开发与持续改进提供一定的理论依据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 065
王明磊，孙少伟． 一种机器人柔性元件电解加工装置设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２３１－２３３．
摘要：机器人的柔性运动和自适应性能需求促进了柔性元件的迅猛发展，传统加工方法难以加工柔性元件的微尺度群缝结构。针对柔性元件加工群 缝结构的需求，设计了一套用于微尺度群缝电解加工装置、一种用于进行微尺度群缝电解加工的工具阴极，以及一种用于进行定位和夹紧工件的专 用夹具。加工方法采用机械式振动电解加工，可以保证较高的加工精度，阴极创新设计了数个筋状凸起用以加工工件，专用夹具设计有夹具盖，可 起到密封电解液作用。该装置加工精度高，工具阴极和夹具易于加工，可以加工出符合要求的元件。
关键词：柔性元件；微细结构；微尺度群缝；电解加工
结束语：本文针对柔性元件的螺旋结构设计出了用于电解加工的整 体群缝阴极，阴极以一定的速度向工件进给一次性加工出窄缝， 电解液为侧流式。由于加工缝隙小，电解产物的排出困难，所 以采用机械式振动进给方式。能加强电解产物排出，加快电解 液流动更新，进而提高加工系统稳定性和加工精度。并且机械 式振动具有综合成本较低、结构紧凑的优良特点。其次针对柔 性元件设计了一套电解加工专用夹具，夹具体采用装配式夹具 体，主要由底座体底座、夹具体、夹具盖、出入接口、对刀块、 引电螺钉组成。夹具体采用玻璃钢制作，具有良好的耐腐蚀性、 绝缘性和刚度。最后用ＣＯＭＳＯＬ软件对加工间隙电场强度以及 电流密度进行静态分析。综上所述，设计的电解加工装置能够 满足加工手术机器人柔性元件的需求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 066
李红梅． 矿用低速重载双圆弧弧齿锥齿轮仿真分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２３４－２３６．
摘要：双圆弧弧齿锥齿轮是将双圆弧齿形应用在弧齿锥齿轮上的一种技术，齿形特点为齿长和齿高均为凸、凹齿廓相啮合，与普通的弧齿锥齿轮相 比，具有承载能力高、使用寿命长的优点。然而由于双圆弧弧齿锥齿轮齿面几何复杂，研究较少，限制了它在我国的使用推广。基于双圆弧弧齿锥 齿轮的加工原理建立了其数控加工模型，利用功能强大的前处理软件Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ进行有限元网格划分，再将有限元模型导入到ＭＳＣ． Ｍａｒｃ中对一对 给定具体参数的齿轮接触对进行动态啮合的非线性接触分析，仿真得到某啮合时刻的接触区及接触应力。将仿真得到的结果和理论计算结果进行对 比，验证了仿真方法的正确性，为双圆弧弧齿锥齿轮疲劳寿命分析和推广应用提供了依据。
关键词：双圆弧弧齿锥齿轮；啮合；有限元；接触分析
结束语：本文结合双圆弧弧齿锥齿轮的特点及切削原理，运用虚拟 仿真加工技术建立了机床模型，并对给定参数的齿轮对进行了 虚拟仿真加工，以此得到了一对双圆弧弧齿锥齿轮的三维模型。 在此基础上，利用Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ软件建立多齿对啮合的齿轮副有 限元模型，最后利用ＭＳＣ． Ｍａｒｃ的非线性接触分析功能进行有 限元动态啮合仿真分析，计算出了一对啮合齿轮对的接触应力。 从仿真结果可以看出：双圆弧弧齿锥齿轮是存在多点多齿对接 触的，齿轮副在啮合过程中会出现２条接触线，在某一瞬时可 能会出现２个瞬时接触点，随着齿轮副的不断啮合转动，不同 啮合时刻可能出现２对或３对齿接触的情况，能直观地得到齿 轮副的最大接触应力值。另外也通过传统的接触应力计算公式， 计算出了齿轮的接触应力值，并进行了比对。该试验方法及试 验结论的提出，一方面为齿轮疲劳寿命分析提供了试验依据， 另一方面为双圆弧弧齿锥齿轮的推广应用提供了重要的理论依 据和参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 067
王永刚，田林云，郝立刚． 基于运行数据的风力发电机组与人因工程的相关性分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２３７－２３９．
摘要：为解决传统方法进行风力发电机组与人因工程的相关性分析残差较大的问题，提出基于运行数据分析风力发电机组与人因工程的相关性。通 过采集风力发电机组ＳＣＡＤＡ运行数据，绘制相关各量与振动之间关系的散点图，得出风力发电机组与人因工程的相关性分析结果。设计实例分析 结果表明，所设计的方法风力发电机组与人因工程的相关性分析残差明显低于对照组，能够解决传统风力发电机组与人因工程的相关性分析残差大 的问题。
关键词：运行数据；风力发电机组；人因工程；相关
结束语：通过基于运行数据的风力发电机组与人因工程的相关性分 析，能够取得一定的研究成果，解决传统风力发电机组与人因 工程的相关性分析中存在的问题。由此可见，本文设计的方法 是具有现实意义的，能够指导风力发电机组与人因工程的相关 性分析方法优化。在后期的发展中，应加大运行数据在风力发电机组与人因工程的相关性分析中的应用力度。截至目前，国 内外针对基于运行数据的风力发电机组与人因工程的相关性分 析仍存在一些问题，在日后的研究中还需要进一步对风力发电 机组与人因工程的融合优化设计提出深入研究，为提高风力发 电机组的综合性能提供参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 068
吴洪武，杨溢，邝欲光，等． 风机轮毂装配专用工装设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２４０－２４２．
摘要：针对现有风机轮毂与桨叶轴承装配过程中出现的自动化程度低、操作者劳动强度大、作业效率低下、存在安全隐患等问题，根据轮毂装配流 程中的工序和方法，设计了风机轮毂装配专用工装，以实现风机轮毂装配的全自动化。以１０ ＭＷ风机轮毂装配为例，根据该轮毂的规格尺寸，通 过三维建模进行结构设计，并对各运动单元进行运动仿真，从理论上验证了该设计方案的可行性，经仿真分析计算，使用该专用工装后，与现有的 作业方法对比，作业人数由６人减少到１人，装配作业时间由２４ ｈ缩减到１６ ｈ，劳动强度由强降至弱，自动化程度由全人工升级至全自动化，该专 用工装的设计达到了预期的效果。
关键词：风机轮毂；装配；专用工装
结束语：本装配专用工装的设计，解决了１０ ＭＷ风机轮毂与桨叶轴 承螺栓装配过程中最关键的各工序之间如何实现自动化衔接的 问题，使风机轮毂螺栓装配真正实现了全过程完全自动化。通 过仿真模拟运动分析计算得出，使用该专用工装后，作业人数 从传统的６人减少至１ 人，降低了用人成本；高强度工作全部 由机器人完成，人员仅需要辅助查看监控画面，降低了劳动强 度；作业时间从传统的２４ ｈ缩短至１６ ｈ，提高了作业效率。本 工装的设计到达了预期的效果，具有良好的经济价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 069
罗阿静． 地铁ＢＡＳ系统组网方案优劣分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２４３－２４６．
摘要：ＰＬＣ组网是ＢＡＳ系统的核心，研究ＢＡＳ系统主要研究的是ＰＬＣ如何组网的问题。目前市场应用较多的西门子、ＡＢ、施耐德品牌的中高端 ＰＬＣ，虽然分属不同品牌，但其组网方式却大同小异，且逐渐向以太网组网方式靠拢。从双总线方案、全光纤自愈以太环网方案、以太网＋总线３ 种组网方式入手，分析了各种组网方式的优劣。总体来讲，以太网组网因其传输速率快、抗干扰性强、兼容性好等优点，是目前应用的主流方案。
关键词：ＢＡＳ系统；ＰＬＣ；组网方案；双总线；全光纤自愈以太环网；以太网＋总线
结束语：从总线到光纤以太网，通信介质的发展也带动了ＢＡＳ系统 ＰＬＣ组网结构的发展。ＰＬＣ组网的结构在整个地铁环境与设备监控系统中起到了至关重要的支撑作用，组网结构的优劣直接 影响到地铁系统的稳定性和可靠性［８］。地铁ＰＬＣ 组网方式多 样，组网方式各有优劣。目前来讲无非是以太网与总线方案的 排列组合。本文介绍了常见的双总线方案、全光纤自愈以太环 网方案、以太网＋总线３ 种组网方式，通过对实际应用案例的 分析，介绍了各种组网方式的组成结构及应用介质，分析了各 种方案存在的优缺点。总线方案虽然传输距离有限、传输速度 较慢，但其结构简单、成本较低、稳定性好，且应用案例多， 经验丰富。以太网方案作为近年来备受推崇的组网方式，其 优点毋庸置疑，但组网过程中需借助交换机，前期投资大， 造价较高。但就未来人类社会智能化的发展、现场智能化设 备的增加、人类对于工作效率的要求来看，以太网组网因其 传输速率快、抗干扰性强、兼容性好等优点，已经成为大 趋势。从总线方案到以太网方案，总线诸多如兼容性较差、传输 速率低的问题已经得到了解决。虽然目前来讲，以太网方案因 为要借助交换机，其成本较高，但相信随着技术的发展，以太 网方案成本高等的问题也可以找到一个好的解决方案。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 070
江海滨，洪永，胡晓雯，等． 电梯轿厢意外移动保护装置的匹配性计算［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２４７－２４９．
摘要：轿厢意外移动保护系统是电梯的重要保护系统，阐述了电梯轿厢意外移动保护装置的基本原理和结构组成。结合轿厢从发生意外移动到保护 装置起作用的全过程，介绍了轿厢意外移动保护装置的理论计算和判定原则。针对轿厢意外移动保护装置匹配性计算的要求，提出了影响电梯轿厢 意外移动保护装置的匹配性计算的几个关键参数的选择问题。分析了几个关键参数对匹配性计算的影响，结合相关标准对参数选择进行了探讨，并 提出了可行的解决方案。这些方案为轿厢意外移动保护装置的选型和匹配性计算提供了参考。
关键词：电梯轿厢意外移动保护装置；匹配性计算；参数选择
结束语：本文介绍了ＵＣＭＰ装置匹配性计算的结构组成和原理，给出了ＵＣＭＰ装置匹配性计算公式和判定原则。针对ＵＣＭＰ装置 进行匹配性计算时，由于参数选择不合理，容易造成合成计 算无法满足要求的问题，分析了几个关键参数对匹配性计算 的影响，并提出了几个参数选择的可行方案，供业内同行 参考。经过分析得出：制造单位应优化产品设计，按照标准要求， 在对检测子系统检测距离、接触器响应时间、制停子系统响应 时间、预期轿厢最大制停距离等关键参数选取时，进行充分考 量，关键参数的选择上，既要保证一定余量，方便使用，又要 考虑不能超过标准设定的限值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 071
柳鑫，李晨安，张成，等． 反距离加权插值算法在空间温度场可视化中的应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２５０－２５２．
摘要：空间温度场的可视化技术在空调器性能测试领域中具有重要作用，无论是热力图还是原始的空间散点图都存在难以全面直观反映三维空间实 际温度分布的缺点。针对上述问题，将反距离加权插值算法应用于空间温度场可视化技术中，并采用基于立方体估值的邻域搜索方法，不仅使温度 过渡更加平滑，显著优化了整体的显示效果，同时其耗时也无明显增长。对两份空调性能测试过程中的实际空间温度场分布数据进行效果优化展 示，对比结果证明了反距离加权插值算法在空间温度场可视化应用中的有效性，表明该方法在空调器性能测试领域中具有一定的价值。
关键词：空调器性能测试；空间温度场；可视化技术；反距离加权插值算法；邻域搜
结束语：空间温度场的可视化是空调器性能测试的重要研究内容， 但是受采样数据集本身的限制，直接进行绘图渲染往往效果较 差，难以直观反映空间温度场的实际分布情况，因此对于测评 空调器性能的帮助比较有限。针对上述问题，本文提出了一种 将反距离加权插值算法应用于空间温度场可视化应用的方案， 大大优化了温度数据的可视化效果，同时在采用本文提出的邻 域搜索方法后，插值耗时所造成的性能影响也并不明显。综上 所述，本文提出的反距离加权插值算法在空间温度场可视化中 的应用，对空调器性能测试具有一定的实际应用价值，目前基 于本方案的应用软件已逐步投入使用当中。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 072
薛龙昌，刘佰博，贾红洋． 机车用３５０ ｋＷ燃料电池热管理系统设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２５３－２５５．
摘要：针对机车平台整体功率高、工作温度跨度大、运用环境恶劣等特点，设计了匹配３５０ ｋＷ燃料电池系统的热管理系统。根据机车空间布局与 燃料电池系统功能划分进行热管理系统结构搭建，并针对电堆冷却循环、电力电子冷却循环、低温冷启动循环等３个主要功能循环的换热需求进行 了分析计算，最终根据换热需求和匹配的部件特性给出不同工况的运行模式与控制策略。通过集成化、模块设计、策略优化的系统设计，满足了有 限车体空间内大功率散热需求，并能够实现零度以下低温冷启动，拓宽了既有轨道交通车辆燃料电池热管系统的功率等级和工作温度范围。
关键词：燃料电池；机车；热管理系统；低温冷启动；轨道交通
结束语：本套系统由于整体功率较大、机车运用环境温度变化高、 整体热管理要求较高，因此在性能分析、结构设计、控制策略 等方面形成了如下特点。 （１）大功率低温差换热。该热管理系统总体散热功率２９５ ｋＷ，是目前散热功率最大的燃料电池热管理系统之一，即 便在机车领域对应同等功率的内燃机，在散热器选型、风机匹 配等方面也需要进行特殊考虑。除此之外，燃料电池堆的温控 特性要求换热温差较低，使得电堆冷却液流量较大，因此系统 设计中ＦＥ水泵选型、系统阻力匹配等过程进行了较多的优化 与分析。（２）高集成度模块化设计。大功率、多冷却对象等特点对 系统集成设计要求较高。本系统打破单堆或者单个系统匹配一 套热管理系统的常规模式，充分利用机车的高度空间，将两个 电堆的热管理需求通过一套系统满足，大量减少了泵、阀门、 风机、管路等配件的数量，提高了集成度与可靠性。而整体尺 寸又兼顾各种不同的轨道交通车辆平台，采用了通用性较高的 模块化设计。（３）实现低温冷启动。零度以下低温冷启动是燃料电池系 统的重要特性，也是对热管理系统的重要挑战。特别是本系统 功率较大、冷却液存量大，因此冷启动策略设计时需要考虑电 堆的特性匹配、ＰＴＣ加热功率配置、大小循环开度调节、管路 保温等诸多影响因素，最终实现低温调节下的合理启动。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 073
张明，田涛． 无损检测技术在钢结构厂房检测中的应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２５６－２５８．
摘要：在钢结构厂房工程建设中，对其施工质量尤其是材料和焊缝质量进行检测，是保障和提升厂房建筑安全性与可靠性的重要途径。目前，工程 上普遍采用无损检测技术对钢结构厂房的钢构件质量进行检测，该技术可检测钢构件表面和内部是否存在缺欠，能够精确定位缺欠的位置和具体信 息，并因其非破坏性及检测效率高等特点而发展迅速。针对无损检测技术的方法分类、典型特点及其应用进行了探讨分析，梳理了各种无损检测技 术的适用性与局限性。同时，结合工作实践对无损检测领域中使用频率最高的超声探伤检测规范及检测方法进行了较详实的说明，介绍了检测中典 型问题的处理方式，具有较强的实用性、可操作性，为钢结构厂房工程质检人员提供借鉴参考。
关键词：钢结构厂房；焊缝质量；无损检测技术
结束语：在钢结构厂房检测中应用无损检测技术，可以快速、准确 地发现焊缝中存在的一系列隐蔽性质量问题，该技术已在各种 钢结构工程质量验收规范中广泛应用。同时，各种无损检测技 术都具有其各自的适用性与局限性。在钢结构厂房结构及焊质量检测实践中，应根据检测对象的特点选用合理的检测方法， 优化检测流程，并通过多种方法互相检验，这不仅有利于工程 质量控制，而且还能有效降低成本，成为提升钢结构厂房安全 性的重要保障。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 074
李增勇，萧倩美，何秀娟． 智慧ＬＥＤ路灯在城市道路照明中的应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２５９－２６０．
摘要：智慧路灯未来是物联网重要的信息采集来源，也是智慧城市的一个重要组成部分和重要入口。在国内，政府路灯管理部门已将如何优化灯管 理系统，有效控制能源消耗，降低维护和管理成本，作为建设的一个重要组成部分。在这样的大背景下，ＬＥＤ凭借自身的节能、高寿命、环保、无 污染等诸多优势，在全国范围内尤其是以大城市为代表的光电产业基地取得了显著发展。根据我国当前城市智慧路灯系统及功能，进行了智慧路灯 与传统路灯的对比分析，阐述ＬＥＤ路灯的突出特点以及发展前景，并通过对ＬＥＤ路灯的经济性分析，提出其在城市道路照明系统中的应用。
关键词：智慧路灯；城市道路照明；应用
结束语：智能路灯控制系统的设计与应用可以有效节约传统路灯系 统运行所消耗的资源能源，提高智能路灯系统的运行效率，实 现路灯的远程控制，解放人力，降低人力成本，进一步促进人 们生活便利，提升城市的智能水平。因此，首先需要通过调查 研究明确智慧路灯在现代城市中的使用有效性，充分地分析其 在能耗、效益以及控制技术３ 方面的优势点，并明确其在城市 中的应用能够极大地节约电能并提升质量，促进现代城市的长 期、可持续发展。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 075
李晨安，柳鑫，张成，等． 螺杆式制冷压缩机带经济器动态补气软件设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２６１－２６４．
摘要：在进行带经济器的螺杆式压缩机测试时，对压缩机ＥＣＯ进口温度和压力进行手动调节时，不仅耗时长，而且调节的准确度低，因此有必要 通过软件编程，对压缩机ＥＣＯ进口温度和压力进行自动调节。设计了一种自动调节经济器补气的软件平台。软件部分的仪器通讯、数据交互等均 采用模块化设计方法，具备良好的复用性，简洁、友好的人机交互界面让新用户可以快速熟练地使用。并且选择了具有代表性的５种不同试验工况 分别进行手动和软件自动ＥＣＯ补气调节。通过对比，软件动态调节ＥＣＯ补气，达到工况稳定的时间远小于手动调节。通过软件动态调节ＥＣＯ补 气，相较于手动调节，工作效率得到很大提高，且测试过程的一致性、时效性相对以前得到显著提高，能更好地满足产品批量生产的测试需求。
关键词：螺杆式压缩机；ＥＣＯ；C++Builder；动态补气
结束语：本文设计了一种基于C++Builder 自动调节经济器补气的 软件平台，并且通过５ 种具有代表意义的试验工况，分别进行 手动调节ＥＣＯ补气和软件自动调节ＥＣＯ补气。通过对比，软 件动态调节ＥＣＯ补气，达到工况稳定的时间远小于手动调节， 标准差也远小于手动调节。综上得出，通过软件动态调节ＥＣＯ补气，相较于手动调节，工作效率得到很大提高，且测试过程 的一致性、时效性相对以前得到显著提高，能更好地满足产品 批量生产的测试需求。 目前自主开发的螺杆式压缩机经济器动态补气软件已经在 国内的某些企业得到较广泛的应用，通过各企业工程师的反馈，该软件稳定性高，很好地节约了人力和时间成本，得到了较高 的评价。该螺杆式压缩机经济器动态补气软件具有非常好的应用市场和前景。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 076
黄敬龙． 地铁站厅外自动扶梯扶手带出入口防翻越防坠落装置安全性设置探讨［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２６５－２６８．
摘要：自动扶梯扶手带防坠落装置是防止人员，特别是儿童从扶手带端部卷起，沿着扶手带运行方向被拖曳至倾斜段发生坠落事故的安全装置。近 几年，在全国各地都发生过类似的安全事故。通过对地铁自动扶梯的检验，结合国标和检验规程，探讨了扶手带防坠落装置设置的合理性和重要 性，阐述了不同类型的防坠落装置在不同建筑环境中存在的风险，并结合地铁环境的特殊性对防坠落装置设置不规范引发的安全隐患进行了分析， 提出了相关建议，从而达到使用更加安全、可靠且保持美观的效果。
关键词：阻挡装置；出入口；防坠落；预防措施
结束语：随着经济的发展，地铁线路越来越多，为了进一步提高地 铁自动扶梯的安全水平，确保乘客的用梯安全，避免坠落等意 外事故的发生尤为重要。随着公共场所的自动扶梯越来越多， 现在很多大型的购物商场、娱乐商圈的自动扶梯在防止乘客翻 落出扶手带的问题上也做了相应的防护措施［７］。如果在自动扶 梯扶手带外侧加装防坠落装置，必然能够有效降低人员的坠落 风险。但对于地铁里面的自动扶梯，由于安装位置的特殊性，不管在站内还是站外的出入口，在扶手带外侧加装拦截网、拦截架等防坠落装置显然就不太适用，整改有一定的操作难度。 因此，对于这样的整改项目一定要慎之又慎，既要确保设备安全，又不要做太大的外部工程改动。同时，为了使用单位正常使用设备，还要求使用单位提供一份自动扶梯的安全监护使用承诺书，敦促使用单位，特别在上下班高峰期，加强对扶梯出入口处的安保巡查，并在自动扶梯出入口附近增装一个滚动温馨提示，播放乘客正确使用自动扶梯的注意事项，确保设备的 安全运行。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 077
陈建邦． 氢能源有轨电车厂内临时加氢工艺探讨［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２６９－２７１．
摘要：氢能源有轨电车是采用氢燃料电池作为动力源的有轨电车车辆，车辆运行需要氢气，是有轨电车未来技术发展的方向。鉴于氢燃料有轨电车 通过氢气介质产生动能，车辆在生产制造调试阶段面临加氢问题，如何安全、高效解决临时加氢，保障车辆运行，成为具有现实意义的研究课题。在充分了解国内涉氢领域临时加氢的基础上，通过探讨氢能源有轨电车厂内临时加氢的设备设施、工艺流程和安全防范措施，为类似项目临时加氢提供参考。
关键词：氢燃料有轨电车；临时加氢；工艺流程；安全措施
结束语：当前，氢燃料电池技术快速发展且在更多领域得到了应用， 如汽车、航空航天、船舶、轨道交通等。然而社会标准化加氢 站建设规模及便利性仍存在许多不足，特殊情况下氢燃料电池 车辆临时加氢成为了现实迫切需要，政府及行业监管部对车辆 临时加氢的工艺流程方法及安全保障措施提出了更高的要求。 本文通过探讨氢能源有轨电车厂内临时加氢的设备设施、工艺 流程和安全防范措施，为行业提供借鉴参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 078
许绍进，刘亚成，高峰． 垃圾焚烧炉余热锅炉受热面改造方案对比研究与验证［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２７２－２７５．
摘要：某焚烧厂因所在地区的垃圾热值逐年增长，入炉垃圾热值超过原设计热值，导致过热器区域烟气温度高、排烟温度高、高温腐蚀明显，影响 了焚烧厂的安全平稳运行和发电效率。针对该项目，对比分析了不同受热面改造方案，最终采用了三烟道内增设蒸发屏的技术改造方案。改造后锅 炉运行效果较好，为同类项目的改造提供了借鉴。
关键词：改造方案；受热面分配；垃圾热值；垃圾焚烧
结束语：近年来，随着人民生活水平的不断提高和垃圾分类的有序 开展，垃圾的热值不断提升。部分项目的垃圾热值超过设计值， 导致焚烧炉内和余热锅炉出现了积灰结焦、烟气超温和高温腐 蚀等问题。针对某焚烧项目过热器前超温和积灰问题，进行了 余热锅炉受热面改造方案的研究，通过对比不同的改造方案， 选择以３烟道增设Ｓ型受热面措施。改造后，过热器前烟温降 低明显，积灰问题也得到了减轻，减少了高温腐蚀的风险，提 高了锅炉运行的稳定性，对类似项目改造也有良好的借鉴意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 079
傅崇振． 炉排炉油缸密封圈的选用及维护［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２７６－２７９．
摘要：液压缸具有体积小、运行稳定、传递作用力大、操作控制方便、可实现各工序自动化等优点，因此垃圾炉排炉大多采用液压缸驱动，但是炉 排炉在运行过程中存在油缸密封寿命短，容易漏油、渗油的情况。为了提高炉排炉油缸密封圈的使用寿命，详细介绍了密封圈密封原理，并从密封 圈材质选用和现场使用及维护方面进行了对比和分析，总结出提高密封圈使用寿命的有效措施。
关键词：垃圾焚烧发电；炉排炉；液压缸；密封圈；Ｏ型密封圈
结束语：油缸密封圈寿命的长短受很多因素影响，从设计到组装、储存，到最后运行和维护阶段都会存在影响。为了提高油缸密封圈的使用寿命，在设计阶段应根据实际使用工况选用适合的材质；在制造阶段应保证设备零件的加工精度并规范设备装配流程，确保设备安装精度；在使用阶段应保证对油缸定期检查 维护、不断优化油缸工作环境，并定期滤油、换油。油缸是整 个炉排系统各设备的核心驱动部件，保证了油缸密封圈的寿命， 就是保证了现场设备的稳定运行和整厂的生产效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 080
张轲囝，王高尚，孟亮． 大炉型生活垃圾焚烧炉燃烧工况的影响因素及调整方式探讨［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２８０－２８２．
摘要：为提高对大炉型生活垃圾焚烧炉的运行水平，通过对单炉处理量７５０ ｔ ／ｄ三段式机械炉型的生活垃圾焚烧炉工艺流程及实际运行情况分析， 从垃圾发酵，抓料、投料，推料器的运行方式，炉排速度，一次风系统及炉膛负压这几个在运行中主要影响燃烧工况的因素着手，就每个因素会对 工况造成的实际影响进行了分析，给出每个影响因素下对应的调整方式及注意点。总结出大炉型的三段式机械炉排炉运行关键点在于控制火床长 度、位置并给出调整火床的方式，有助于提升对大炉型的三段式机械炉排炉运行的调整水平。
关键词：大炉型；三段式机械炉排炉；火床；燃烧工况
结束语：抓料、投料，推料器的运行模式是为运行提供正常的给料，是稳定运行的大前提，也是影响燃烧工况的重要因素。 运行中对燃烧工况进行调整，需从炉排速度、一次风的配比 入手。尤其大炉型的三段式机械炉排炉，该炉型处理量大、 蓄热能力较强，在给料正常情况下，火床位置的控制是该炉 长期稳定运行的关键点，通过对炉排速度的设定和各段一次 风量配比的调整，可以较快地改变火床位置，从而达到调整 当前燃烧工况的目的。 正常运行中，因为燃烧与调整之间存在滞后性，为避免大 幅调整带来工况的急剧变化，需进行微调来调整燃烧工况，即 在燃烧工况较为稳定、火床位置在主燃区时，不大幅改变一次 风总风量，频繁变动各段炉排下风室风量的配比，根据炉膛温 度、含氧量变化情况，通过燃烬Ⅱ段风量配比降低炉膛温度和 提供燃烧所需氧量（结合二次风的配比）。不更换投料区时， 推料器及各段炉排速度配比不进行变动，在更换投料区前，要 及时掌握料区发酵信息，各段炉排速度放缓保持垃圾厚度，适 当延长火床长度，适当提高炉膛温度，积蓄热量作为新料进入 后的温度缓冲。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 081
张津源． 限速器－安全钳的检验方法和案例分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２８３－２８４．
摘要：电梯的正常运行一般需要八大系统相互合作，才能保证其安全运行。其中，安全保护系统中的限速器－安全钳可以促使电梯在超速下行时减 速至停止或达到安全值内，因此，限速器的检验是一个非常重要的项目，检验员必须按照检规要求进行检验。介绍了限速器－安全钳的工作原理及 检验方法，并列举了限速器失效导致的限速器－安全钳联动试验失效的案例，分析了案例中的缺陷和带来的影响。最后介绍了限速器可能出现的一些失效现象，为检验时提供了参考。
关键词：电梯；限速器；安全钳；校验
结束语：限速器主要作用是在电梯运行速度超过额定速度时，能主动切断电梯的安全回路并联动安全钳或者上行超速保护装置迫使电梯减速，但在现实使用中，限速器经常会出现各种故障。除了由于限速器上的电气开关移位导致限速器上的电气开关无法动作外，限速器还可能出现安全钳提拉机构故障；限速器夹块老化造成压紧力不够；钢丝绳出油，限速器轮槽 处有油污，造成摩擦因数过小，摩擦力不足；甩块的复位弹簧损坏，发生卡阻等［7-8］。因此，现场发现限速器无法实现功能时，应该根据具体情况进行分析，排除故障，从而保证电 梯安全运行。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 082
梁肇文，陈晓琪． 电火花线切割机常见机电故障处理［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２８５－２８８．
摘要：为解决数控电火花线切割机在加工过程中经常出现的机电故障，提高检修效率，将维修经验与线切割整台机的原理相结合，了解其床身机电 系统、高频脉冲电源系统、计算机与步进电机进给驱动系统等３个系统的原理，用原理指导维修实践，并分别从线切割机３个系统的故障现象、原因分析与检测、故障处理等方面三步式处理其机电故障。通过处理，高效完成了维修任务，保障了工厂、学校设备的正常运行，对其他机电设备故障排查及处理具有普遍性的指导意义。线切割机三系统故障用三步式法能高效地处理电火花线切割机常见机电故障。 关键词：数控；电火花线切割机；机电故障；处理
结束语：将平时的机电维修经验与线切割整台机的方框原理、具体 原理相结合，熟识其床身机电系统、直流高频电脉冲系统、计 算机与步进电机进给驱动系统等３ 个系统的原理，用原理指导 维修实践，并分别对应从线切割机３个系统的故障现象、原因 分析与检测、故障处理等方面，三步式处理其机电故障。其结 果必能高效分析、检测并处理好故障，完成维修任务，保障企 事业设备正常运行，对其他机电设备故障排查及处理也具有普遍性指导意义，解决了过去漫无目的地处理复杂的电火花线切 割设备的机电故障难题。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 083
文聆安，熊华兵，王栋． １０００ ＭＷ发电机机端ＰＴ一次保险慢熔的故障特征分析与风险控制措施［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１， ５０ （０７）：２８９－２９１．
摘要：对某电厂２号发电机机端２ＰＴ＿ Ａ相发生一次保险熔断的故障进行了判断与处理，通过录波分析与模拟试验，提出故障相二次电压逐步降低，且在一个周波内正、负最大值附近发生两次波形畸变是ＰＴ一次保险慢熔的显著特征。最后，给出了硬件与逻辑层面的风险控制措施，以防止ＰＴ一 次保险慢熔过程中ＤＥＨ与励磁误动作为机组带来的不安全运行风险。
关键词：发电机机端ＰＴ；一次保险；慢熔；波形畸变；模拟试验；风险控制
结束语：本文以某电厂２号发电机２ＰＴ＿Ａ相一次保险发生熔断为例， 详细讲述了ＰＴ一次保险熔断的事件经过和处理过程，并通过故 障录波和模拟试验，证明了故障相电压逐步下降且二次侧电压在 一个波形周期内正、负最大值附近发生两次波形畸变是ＰＴ一次 保险慢熔过程的显著特征，该结论有利于对慢熔故障进行快速判 断和及时处理。同时，针对ＰＴ慢熔对励磁系统的影响，提出了 相对完善的风险控制措施，以防止机组的不安全运行风险。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 084
颜绍军． 电梯钢带探伤仪校准方法［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２９２－２９４．
摘要：电梯钢带是否存在缺陷不可预知，也无法用肉眼观察，所以如何确保电梯钢带探伤仪检测结果的有效性就变得尤为重要。以钢丝绳断丝缺陷 的检测为例，介绍了一种电梯钢带探伤仪的校准方法。利用预先制备的缺陷试样得到基准数据，然后将这些基准数据作为有无缺陷以及缺陷分级的 阈值，预设在设备以及检测程序中，或更新设备以及检测程序中的已有基准值，以达到对探伤仪进行校准的目的。测试结果表明，该方法可有效标 定产品的基本功能及检测精度，避免检测过程出现误报或者漏报，保证了检测效果。
关键词：电梯钢带；探伤仪；校准；钢丝绳断丝
结束语：本文对探伤仪在产品开发之初及日常使用过程中的校准方 法分别进行了详细阐述，整个校准过程可以分为数据采集、缺陷分级、基准设定等几个步骤，利用预先制备的缺陷试样得到 基准数据，然后将这些基准数据作为有无缺陷以及缺陷分级的阈值，预设在设备以及检测程序中，或更新设备以及检测程序 中的已有基准值，以达到对探伤仪进行校准的目的。测试结果 表明，该方法可有效标定产品的基本检测功能，使之达到最小 检测精度的要求，避免检测过程出现误报或者漏报，保证了检测效果；同时，在上位机检测程序中预设相关基准数据，可以帮助维保人员更好地分析检测数据、判定缺陷级别，为后续维 保计划提供数据支撑，以保障乘梯安全。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 085
成绵龙，李志宏，尹志宏． 电脑裁板锯安全事故分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２９５－２９８．
摘要：近年来，随着数控技术逐渐应用到木工加工领域，木工机床的数控化和自动化得以提高。数控木工机床具有刀具转速高，运动机构移动速度 快，机床体积大、盲区多等特点。同时，数控木工机床的自动化、智能化，往往会让操作人员掉以轻心，忽视机床的安全隐患。对近年来的一宗真 实事故案例进行详细分析，通过现场勘查、测试、检验，结合设备机械机构图和电路设计图，以及现场视频监控和人员笔录口供，分析事故发生原 因，并对同类型的设备给予预防事故建议。
关键词：数控木工机床；机械安全；事故分析；事故树
结束语：随着数控技术逐渐应用到木工机床领域，木工机床的自动 化和智能化得到实现，也衍生出种类繁多的数控木工机床。现 阶段，相应数控木工机床的产品标准和规范尚未完善，同时，数控木工机床具有刀具转速高，运动机构移动速度快，机床体 积大、盲区多等特点，自动化的设备容易令操作人员麻痹大意、 忽视危险，从而容易导致事故的发生［12］。应该吸取事故的教 训，更应该加强安全意识和质量意识，从源头上减少或消除设 备的安全隐患，让设备的操作人员得到切实的保障，为国家的 繁荣发展和安全稳定，贡献力量。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 086
林伟浩，沈奕． 车载触控屏过电应力失效分析及微短路缺陷检测系统改进［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：２９９－３０２．
摘要：电容式触摸屏凭借可带给用户流畅便捷的人机交互操控体验而逐渐被应用到汽车电子领域，但在导入应用的同时，需优先重点处理好车载应 用环境中潜在的各类风险因素及严苛的测试要求。为此，着重介绍过电应力的失效机理，通过实际案例分析，建立分析流程规范，并提出相应的防 护措施。同时针对微短路缺陷检测难题，基于VISA COM技术，对通用零部件检测系统开展改进研究及设计。实际测试验证表明，改进后的检测系 统能够有效检出微缺陷不良品，并实现检测项集成融合及测试日志实时存档，有效防止因过电应力损伤而存在微短路的缺陷品漏检输出到终端车厂，提高了微缺陷检出率，对提升车载触摸屏产品的整体质量起到显著作用。
关键词：过电应力；失效分析；车载触摸屏；检测系统
结束语：本文通过介绍电容式触摸屏的工作原理及其在汽车领域的 应用背景，详细阐述过电应力EOS的产生与失效机理，并结合 车载触摸屏EOS失效分析实例，深入剖析失效分析的流程步骤，建立起合理的分析规范，并相应提出了防护改善措施。针对零部件通用检测系统无法有效检出通信接口线路微短路缺陷 的难题，通过对检测系统进行研究及软硬件平台改进设计，基于VISACOM 技术，实现控制终端测试软件调用SCPI命令，建立与电流测量仪器之间的数据通信，并整合集成原系统的 其他测试项，同时使新系统具备实时存储测试日志LOG文件 功能，使得能够满足后续零部件单片流追溯分析的需求。改 进后的检测系统，经实际测试应用，可有效检出微短路缺陷， 具备良好的检测效果，从整体上提高了产品的可靠性及稳定性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 07. 087
卢镇海，庄胜堂． 变惯量飞行塔类游乐设施降低旋转驱动功率方法探讨［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０７）：３０３－３０６．
摘要：变惯量飞行塔类游乐设施在运行过程中，惯量随着旋转速度的变化而不断变化。若驱动和制动过程全程选取恒定加速度，则所需的旋转驱动 功率将随惯量增大呈线性陡增。使用恒定旋转加速度控制策略计算驱动功率，最终计算得到的驱动功率太大、过于保守、经济性较差。为得到合理 的驱动功率，通过解析计算的方法，建立典型的旋转驱动模型，分析变惯量飞行塔游乐设施运动学、动力学等特点，结合其运动过程惯量变化特 点，在设备运行时间不变的前提下，给出了更为合理的加速度控制思路，即大惯量阶段旋转选择小角加速度，小惯量阶段使用大角加速度。按照此 思路，相较于使用恒定加速度策略，计算得到的驱动功率将大大降低，提高设备的经济性。
关键词：飞行塔类游乐设施；变惯量；旋转驱动功
结束语：本文通过解析计算方法，建立变惯量飞行塔类游乐设施旋转驱动模型，分析其运行过程的运动学、动力学等特点。经过 理论分析后发现，此类游乐设施因惯量在运行过程中不断变化，旋转角加速度若与惯量变化趋势匹配：小惯量阶段选择大旋转角加速度，大惯量阶段选择小旋转角加速度；在设备运行过程 中，不增加设备运行时间的前提下，可有效地降低设备所需要的最大旋转驱动功率。本文为变惯量飞行塔类游乐设施计算旋 转功率时提供了新思路，可有效降低设备旋转功率，以提高设备的经济性。