就新型液压伺服关节中内置伺服阀芯阻力矩问题进行了探讨。在理论分析的基础上,建立了伺服阀芯阻力矩测试的实验系统,应用支反力法测得了实验数据,并对测试结果进行了比较分析,得出了摩擦阻力矩与系统压力的关系曲线,为选择合适的步进电机,进而进行结构设计打下了基础。

针对深海多金属结核的采样设计了一种双液压驱动型抓斗采样器,建立了抓斗理论分析模型,计算出不同结构参数下抓斗所受阻力矩和所需的液压驱动力,得出液压缸最优安装位置。通过分析抓斗的挖掘阻力,得出抓斗底板与侧刃间夹角对挖掘阻力影响最大,并结合抓斗容积大小,得出最优设计夹角为70°。最后对抓斗式采样器进行有限元仿真优化,实现了在满足各部件强度的情况下减重12%的目标。