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目录

1. 第一篇机械论文范文参考：基于振动信号的机械故障特征提取与诊断研究
2. 第二篇机械论文样文：液压机械传动平地机关键技术研究
3. 第三篇机械论文范文模板：中国工程机械产业国际竞争力研究
4. 第四篇机械论文范例：基于设计结构层次的机械产品设计实例表达与推理
5. 第五篇机械论文范文格式：提高串联机械臂运动精度的关键技术研究

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第一篇机械论文范文参考：基于振动信号的机械故障特征提取与诊断研究

摘 要 ：机械故障诊断对于保障机械设备的安全、稳定运行具有重要意义.基于振动信号分析的机械故障诊断方法具有可在线、实时、非损伤、诊断便捷准确等优点,已经得到广泛应用.本文以轴承、齿轮为主要研究对象,针对机械故障特征提取与诊断问题,采用基于振动信号分析的方法,研究了基于经验模态分解的信号降噪方法；基于小波变换、小波包变换、Hilbert-Huang变换、独立分量分析等现代信号处理方法的机械故障特征提取技术,研究了基于支持向量机、最近邻分类器的机械故障识别方法.本文提出一些机械故障特征提取与诊断的新方法,主要研究内容包括以下几个方面：

(1)针对目前基于经验模态分解的振动信号降噪方法不能同时较好地处理高频内蕴模态函数与低频内蕴模态函数的噪声问题,研究提出一种改进的基于经验模态分解的降噪方法,结合现有的两种基于经验模态分解降噪方法的优点,分别对高频内蕴模态函数与低频内蕴模态函数采用不同的降噪方法.仿真和实验结果表明改进的基于经验模态分解的降噪方法具有更好地降噪性能.

(2)研究了基于相对小波能量与支持向量机的机械故障诊断方法.首先将机械故障振动信号进行离散小波分解,然后利用分解后各频带的相对小波能量作为特征向量,最后使用支持向量机作为分类器对机械故障进行分类.并以滚动轴承故障诊断为例验证了该方法能够较好地识别滚动轴承的故障类型及故障程度,具有一定的工程应用价值.

(3)针对机械设备在出现故障时其动力学特性往往呈现出复杂性和非线性,近年来提出的样本熵是一种度量信号复杂性的方法,与分形维数、Kolmogorov熵、李雅普诺夫指数等非线性动力学参数相比,可以较少地依赖于时间序列的长度.基于此提出一种基于小波包变换与样本熵的机械故障诊断方法,利用小波包变换对机械振动信号进行分解,然后计算分解后得到的各个频带的样本熵值作为特征向量,最后使用支持向量机进行故障识别.通过结合小波包技术,可以得到机械故障在不同频带的特征信息,与直接利用原始信号样本熵分析相比可以更全面、更准确地刻画机械故障特征.机械故障诊断实验表明该方法取得较好地识别效果,是一种有效地机械故障诊断方法.

(4)针对机械故障振动信号的时频特征提取问题,研究Hilbert谱时频特征提取方法.Hilbert谱是对振动信号能量精确的时频表示,反映了机械故障振动信号的时间和频率的分布情况,为了提取机械故障信号Hilbert谱特征,引入奇异值分解方法,利用Hilbert谱奇异值作为机械故障特征参数.该方法利用了奇异值分解稳定性好,可以较好地刻画时频矩阵特征的优点.实测轴承振动信号故障诊断实验表明该方法得到较好地识别效果,具有一定的应用价值.

(5)研究了基于独立分量分析的机械故障特征提取方法.提出一种基于独立分量分析与相关系数的机械故障诊断方法,通过对不同工况的机械故障信号分别进行独立分量分析,获得各种工况信号的独立分量,这些独立分量中蕴含了该工况振动信号的一些内在特征；接着利用样本与不同工况信号提取的独立分量的相关系数绝对值的和作为该样本的特征；最后使用支持向量机作为分类器进行识别.齿轮和轴承故障诊断实验表明该方法可以准确提取机械故障特征,获得较高的识别率.

第二篇机械论文样文：液压机械传动平地机关键技术研究

平地机行驶驱动系统的传动方式主要有机械传动、液力机械传动和液压传动三种,机械传动平地机载荷自适应性能差,多挡位变速箱结构复杂,制造难度大,成本高,只能实现作业速度有级调节；液力传动平地机传动系统高效区窄,综合作业效率偏低；静压传动方式车速范围窄,驱动轮同步性能有待提高,高速行驶时的传动效率偏低.液压机械传动方式能有机结合液压和机械两种传动方式的优点,弥补机械、液力机械和液压三种传动方式存在的不足,相对于目前我国平地机主机及部件加工制造水平而言,是较为理想的传动方式.液压驱动技术用于牵引式机械的行驶系统属于前沿性课题,目前仅在中小功率的推土机上有较为成功的应用,结合了机械传动的液压机械传动平地机面临更多的技术难题,这些关键技术主要包括：传动系统结构方案的确定、传动系统静态参数匹配设计、无级调速、大速比换档和以最佳动力性与经济性为目标的参数匹配与控制等关键技术.本文对液压机械平地机上述关键技术进行了深入系统的研究,取得的主要成果如下：

1.提出了平地机行驶驱动系统采用发动机—液压泵—液压马达—变速桥—驱动轮的液压机械新型传动方式,针对动力传递路线中液压泵与液压马达组成的液压系统采用何种循环方式的问题,采用理论研究和实验相结合的方法,对比分析了分别采用开式和闭式液压系统的工作原理,建立了仿真模型,针对平地机多种工况进行了仿真和实验对比研究.结果表明：采用闭式液压系统的平地机起步加速度大、停车制动距离小、减速时间短、停车时传动系统存在反拖现象；采用开式液压系统的平地机具有停车时匀减速、无反拖、停车制动时间和距离长等特点,综合来看,在目前技术情况下闭式液压系统优于开式液压系统.研究结果为液压机械平地机液压系统方案和控制方案的确定奠定了基础.

2.研究了国内外代表品牌平地机运动学、动力学和质量等主要参数之间的关系,对比分析了多种液压机械传动方案的优缺点,确定了液压机械平地机行驶驱动系统的传动方案,对行驶液压泵排量、行驶液压马达排量、变速桥档位与减速比等静态参数进行了匹配研究.理论分析与实验结果表明：静态参数匹配合理,与无桥结构的液压传动平地机相比,具有车速范围宽、同步性能好、液压系统工作压力低及高速行驶工况下传动效率高等优点.

3.建立了两档变速桥离合器结合过程的ADAMS动力学分析仿真模型,分析了离合器升、降档时控制压力加载速度、方式和大小对换档结合时间、磨擦力矩、换档冲击和滑磨功的影响；提出了液压机械复合换档控制方法,在换档过程中,采用调节离合器主动盘转速与离合器结合压力大小及上升曲线相结合的方法实现平稳换档.实验结果表明：针对大速比离合器换档难题,采用液压机械复合换档控制方法合理,离合器换档时间和换档冲击等性能参数满足机器换档平顺性要求.

4.研究了液压机械传动平地机的动态参数匹配与控制问题,根据平地机的常用工况、载荷特征与液压机械传动平地机的特点,确定了液压机械传动平地机各个档位的速度范围,对每个档位下各静态参数进行了合理匹配；提出了行驶液压泵及行驶液压马达排量的控制策略,针对极限载荷给出了液压泵和液压马达排量动态调节原理及方法,实验结果表明：液压机械平地机主要技术参数和性能指标满足要求,行驶速度和牵引性能优于液压传动平地机.

5.阐述了发动机变功率控制原理,研究了平地机发动机变功率节能控制的实现方法,依据平地机实际工况的需求,设计了发动机多功率特性曲线,实验结果表明：变功率控制技术应用于平地机上节能效果显著.

第三篇机械论文范文模板：中国工程机械产业国际竞争力研究

工程机械产业是国家经济的基础,在国民经济中占据重要地位.现阶段我国工程机械产业的发展正处于关键时期,而目前的国内外形势使得我国工程机械产业面临的国际竞争更加激烈.本文选择工程机械产业的国际竞争力研究作为研究对象,研究其发展现状、未来趋势和国际竞争力,以找到中国工程机械产业面对更加激烈国际竞争的应对之策,为我国工程机械产业政策的制定和工程机械企业的决策提供理论依据.

第1章是本文的绪论,全面阐述中国工程机械产业所处的全球经济一体化和中国经济增速换挡的背景,说明了本文的研究目的和意义,介绍了本文的研究方法,总结了本文的创新与不足.

第2章是国内外相关研究综述,对关于产业竞争力的定义,国家竞争力和产业竞争力之间的关系,产业竞争力的影响因素,产业竞争力的评价方法等方面理论文献进行了回顾.

第3章在国内外关于企业竞争力和产业竞争力的文献基础之上,提出从企业竞争力入手研究产业的国际竞争力,将产业国际竞争力的影响因素划分三个层次：基础性因素、决定性因素和系统性因素,并以此为结构研究中国工程机械产业国际竞争力.

第4章分析了中国工程机械产业国际竞争力的系统性因素和部分基础性因素.研究结果表明虽然过去十几年时间中国工程机械产业经历了长足的发展,但面临的国内外形势不容乐观.受中国经济增长速度下降和全球经济不景气影响,工程机械产业的有效需求正在减少.中国正在从连续多年持续两位数的高速增长转向中高速增长,固定资产投资增长放缓.这种趋势很有可能将会是长期性的,而工程机械产业与经济增长速度和固定资产投资增速相关性较大,未来工程机械产业市场竞争将会更加激烈.

第5章研究了中国工程机械产业国际竞争力决定性因素之一的技术水平.研究结果表明跨国公司FDI投资通过市场竞争和技术示范效应、前后向关联等途径带来的技术溢出效应较为显著,而通过人力资本流动所带来的技术溢出效应相对较小.总体上看,FDI投资技术溢出效应是我国工程机械产业快速追赶技术差距,增强国际竞争力的重要途径,但继续通过学习跨国公司技术来提高技术水平已经变得很困难.因此本土企业应当加强自主研发能力的培育,但是利用面板数据模型研究发现,R&,D投入对于中国工程机械产业产出弹性约为0.19左右,其作用仍然低于资本和劳动力.出现这种情况的原因可能是因为目前中国工程机械产业仍然处于规模报酬递增阶段,增加生产要素可以提高工程机械产业产出.中国快速的经济发展和固定资产投资建设带来了大量的工程机械需求,企业扩大市场的最直接方式就是通过扩大投入生产更多的产品,并通过负债销售等方式刺激销售.但是当中国经济增长速度放缓并导致需求减少的时候,企业必须要通过在技术上占据优势来获得竞争力.目前中国企业在技术上的劣势比较明显,需要未来通过增加研发投入,改进研发效率等方式进行追赶.

第6章分析了另一项中国工程机械产业国际竞争力决定性因素——经营效率.利用了DEA交叉评价分析方法比较了国内和国外工程机械企业的经营效率,结果表明中国工程机械企业在投入产出的效率方面并不弱于国外企业.在DEA效率评价分析当中,中联重科排名第一,国际巨头卡特彼勒排在次席,徐工机械和三一重工紧随其后.但是中国企业在经营效率得分中排名较高并不能排除其中是否有中国生产要素价格较低的影响.中国巨大的人力资源优势不仅可以表现在低端的劳动密集型产业中,同样可以表现在一些高技术产业当中.熟练技术工人和工程师的薪资水平远远低于国外,政府常常以较低甚至免费的价格将土地等资源供给企业使用,银行也以较低的利率为大企业提供贷款.因此,虽然中国企业在效率评价中占优,但是并不能判断出中国工程机械企业是真正的比国外企业更具有效率,还是因为中国的生产要素价格更低导致.同时,值得注意的是中国的要素价格正在逐渐上升当中.

第7章研究了在中国工程机械产业在发展过程中具有重要作用的集群效应,认为产业集群是形成产业竞争力的有效发展模式,是中国工程机械产业获得国际竞争力的重要途径.经过了多年的发展,中国工程机械产业形成了徐州、常州、长沙、济宁、厦门和柳州为代表的6大集群.本章对中国工程机械产业集群竞争力的形成因素,以及产业集群和产业竞争力之间的相互关系进行了分析和论述.

本文第8章在前面几章研究的基础之上构建了工程机械产业的国际竞争力指数.经过分析本章选取了区位因素、规模因素、技术和创新因素以及经营效率等四个方面的因素来衡量工程机械企业竞争力.其中区位因素包含了GDP增长速度、固定资产投资增长速度、全球销售额前10的企业数量等指标,规模因素包含了公司员工数量、总资产和固定资产等指标,技术和创新因素包含了R&,D费用占销售收入比重、R&,D人员占比、产品平均价格等指标.通过灰色关联度分析找出各个指标影响竞争力的重要程度,各指标重要程度排序为总资产>,经营效率>,固定资产>,R&,D人员占比>, R&,D费用占销售收入比重>,公司员工数量>,固定资产投资增长速度>, GDP增长速度>,全球销售额前20的企业数量>,产品平均价格.根据分析结果,为各个指标分配了合理的权重.利用加权和法建立竞争力指数,按照总分高低参评企业排序为中联重科、卡特彼勒、三一重工、徐工机械、小松、特雷克斯、日立建机、斗山、厦工股份、山推股份、柳工、山河智能.虽然从得分情况来看,中国工程机械企业取得了较好的成绩,但是中国企业得分主要因为在区位因素和经营效率两项上得分较高,而这两项得分较高的原因并不是一定能够持续下去的,需要努力提高在其他指标当中的低分以弥补在这两项当中的下滑.

第9章在前文研究的基础之上,提出了提高中国工程机械产业国际竞争力的战略对策,主要从如何加快自主研发能力的形成,利用资本运作积极开展海外收购,积极谋划海外布局,提前筹划应当贸易摩擦,扶持龙头企业发展以提高产业集中度,加快发展高端工程机械制造,以及从产业集群视角增强中国工程机械产业竞争力的策略进行阐述.

在对工程机械产业进行了全面分析之后,最后是论文的主要结论.

第四篇机械论文范例：基于设计结构层次的机械产品设计实例表达与推理

面对国际不断加剧的竞争趋势,机械产品的创新、快速设计已经成为制造企业竞争的焦点.知识是设计的源泉.快速、创新的产品设计迫使企业将发展的重点转向产品设计知识管理,即对企业的产品设计知识进行有效地积累和重用.因此,本文基于实例推理的优点,结合机械产品设计结构层次性的特点,重点从产品生命周期信息的表示与集成、设计结构层次实例库的构建、产品设计结构的自动识别、相似实例的检索和修改五个方面对机械产品设计知识管理进行了研究,为企业从本质上消除“数据丰富而知识匮乏”现象,推动企业积累知识的有效重用,进而促进了机械制造企业产品的创新、快速化设计奠定坚实的基础.

针对目前产品生命周期管理系统(Product Lifecycle Management System, PLMS)中信息管理粒度过大的问题,从机械产品的生命周期、设计结构层次和设计结构分解三个维度,详细分析了产品组成信息的内容、信息的载体及信息间的关系,提出了设计结构元和功能面概念,以产品、机构、构件、零件、设计结构元及功能面为信息描述的核心,为机械产品生命周期信息的表达提供了载体,并在此基础上建立了三维的生命周期统一信息模型；以本体为信息描述工具,根据机械产品的特点,建立了具有机械产品信息特点的类、关系和属性的模型；构建了机械产品生命周期信息本体核心视图,为机械产品信息的表示奠定了基础.

结合机械产品设计结构层次化的特点,提出设计结构层次实例库模型,支持基于实例推理(Case-Based Reasoning, CBR)的产品设计知识重用.在分析了实例库的需求及特点的前提下,对机械产品设计实例的表示方法及实例库的组织结构进行了研究.提出了基于本体和属性决策表的实例表示方法和机械产品设计层次实例库的组织结构.根据机械产品生命周期模型和设计层次实例库的需求,设计了机械产品信息数据仓库的层次组织结构；并在此基础上,利用数据集市技术构建机械产品设计结构的层次实例库,为高效率的机械产品设计知识的发现和重用奠定了基础.

针对于PLM系统中对产品设计结构信息描述的缺失,分析了机械产品三维模型的描述方法,从三维产品的基于边界的表示(Boundary Representation,B-Rep)模型中提取组成零件的面、边信息,从装配模型中提取设计结构及其联接关系信息,通过构造设计结构元、零件、构件、机构、产品各个层次结构的属性联接图(Attribute Adjacent Graph,AAG),与设计结构AAG子图库中的AAG子图相匹配,实现设计结构的自动识别；在子图匹配过程中,提出基于知识引导的匹配算法,压缩了子图匹配空间,提高了匹配的质量和效率；构建了基于本体的设计结构知识库和设计结构AAG子图库,利用本体对概念的无二义定义和开放式的架构,为设计结构知识库的扩充提供了基本框架.

基于粗集理论的属性约简,实现机械产品实例冗余属性的有效剔除.针对关键的连续属性离散化问题,提出了专家经验法和决策表方法相结合的方法,既保证了决策表的相容性,又体现了属性的工程意义,提高了离散的效率；针对实例决策表的条件属性的模糊性,列出了实例检索单属性类型的四种模式,并给出了相应的相似度计算方法；对于多模糊相关属性的实例相似度计算,在考虑属性间的模糊相关关系的基础上,引入了相关修正参数,降低了属性相关性对相似度计算的影响,在一定程度上提高了相似实例检索的质量.

根据基于规则推理(Rule-Based Reasoning, RBR)和基于实例推理(CBR)的各自的优缺点,取长补短,提出了一种CBR-RBR混合推理策略应用于机械产品设计结构相似实例的修改,为基于CBR的机械产品设计的实例自动修改提供了思路.

第五篇机械论文范文格式：提高串联机械臂运动精度的关键技术研究

随着工业机器人的市场需求越来越大,各种类型的服务机器人层出不穷,挖掘串联机械臂的核心共性技术,探索国内外串联机械臂存在的问题并提供有效的解决方案是一项十分紧迫的任务.运动精度作为串联机械臂的一个重要性能指标,是机械臂完成操作任务的重要保证.随着机械臂应用环境的逐步复杂化,人们对机械臂的运动精度提出了更高的要求.但由于机械臂几何误差、环境噪声、振动干扰等原因导致机械臂实际的运动性能与期望的高精度运动性能相比还有较大的差距.因此,对提高串联机械臂的运动精度的关键技术展开研究具有非常重要的意义.

本文以六自由度串联机械臂作为研制对象和实验平台,采用理论分析、仿真和实验相结合的方法,以提高串联机械臂运动精度为目标,对其展开了较为全面的研究.内容包括：精度分析、运动学建模、轨迹规划和优化、控制系统的研制、参数标定及控制变量补偿和主动动态平衡的实现.

全文主要解决了串联机械臂精度提升的理论分析和技术实现两个基本问题,并在以下几个方面取得一些创新成果：

1、研究了串联机械臂轨迹优化算法.对关节轨迹的执行时间进行归一化处理,并在此基础上提出一种五阶关节运动轨迹插值算法,充分满足轨迹给定的约束条件,保证关节位置轨迹、速度轨迹和加速度轨迹的连续性.通过理论分析和仿真验证了关节轨迹的时间起点和执行时间对关节运动轨迹曲线的影响.在此基础上,以避免超调量、能耗最小、轨迹最平滑等指标作为优化目标,计算关节轨迹执行时间的最优解集.通过数值仿真,证明优化后的运动轨迹可有效避免位置轨迹的超调量、提高机械臂的工作效率,并且保证关节位置始终处于机械臂的运动空间.依据该方法构建多关节运动时间间隔的约束条件,并以此为基础完成串联机械臂多关节轨迹规划.

2、提出一套简单且实时性强的机械臂控制变量补偿方法以减少甚至消除机械臂的运动学误差.针对机械臂关节位置闭环控制系统提出一种配对交叉实数编码遗传算法,优化机械臂控制变量.同时,采用实时预测补偿控制方法,将关节位置期望输入信号以及根据位姿误差预测估计的控制变量补偿量作为控制系统的参考输入,优化关节位置闭环控制系统,对机械臂末端执行器的位姿误差进行补偿,以提升串联机械臂的绝对定位精度.在串联机械臂上进行的实验,结果表明该补偿策略可有效提高串联机械臂的运动精度.

3、为了减小机械振动对机械臂运动精度造成的影响,设计主动动态平衡机构抵消机械臂承受的振动力或振动力矩.详细介绍了实时的主动动态平衡技术.首先介绍一维力平衡机构,分析机构的动力学模型.在此基础上研究一维力矩平衡机构,分析旋转圆盘的主动动态平衡原理,将该平衡机构安装在串联机械臂上以实现机械臂一维力矩动态平衡.实验验证了该机构的动态性能以及其主动消振性能.最后,为了实现振动力和振动力矩的同时消除,设计一个紧凑、易安装的三自由度动态平衡机构.

论文为了满足串联机械臂严格的安装空间限制要求,将平衡机构设计为由三个独立运动的连杆构成.通过三个连杆旋转运动产生期望的转矩实现机械臂基座的力矩平衡,同时实时调整三个连杆在平面内的质心位置产生平衡力,从而同时实现机械臂基座的二维力以及一维力矩的动态平衡.采用拉格朗日方程对该机构的动力学进行分析,并计算平衡机构内部连杆的运动参数与其产生的平衡力以及平衡力矩的数学关系.在Matlab和Maple环境中进行数值仿真,验证了主动动态平衡机构的有效性、可靠性及灵活性.

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