针对肩关节运动损伤康复训练问题,通过分析肩关节的运动方式,设计一种外骨骼肩关节康复机器人。对机器人的整体样机机械结构进行简单建模设计,并解决了肩关节旋转中心瞬时可变性的问题;通过D-H法推导出机器人运动学方程,并通过MATLAB验证了运动学方程的正确性。利用ADAMS软件中建立的虚拟样机模型,对机器人进行运动学和动力学的仿真,得到各关节角速度与时间的关系和各关节的驱动力矩曲线。最后通过蒙特卡洛法,计算出机器人末端运动的位置云图,得到机器人末端的运动范围。仿真分析验证了机器人结构的可行性和运动学方程的正确性,可以实现康复目的。

根据阻尼力理论数学模型分析减振器结构设计,并基于有限元仿真建立磁路结构模型,深入剖析不同磁路结构对磁场分布特性的影响以及对动态响应的影响。结果表明小的阻尼间隙有利于增加磁感应强度并减小响应时间,活塞有效长度的增加在减少响应时间的同时也减小磁感应强度,磁极形状对二者的影响都较小。综合考虑磁场分布及响应时间,给出活塞头合理结构参数区间,为磁流变减振器的结构设计与优化提供参考。

最小流量循环阀是保护给水泵安全运行的重要流量控制部件。通过对两种迷宫流道以及两种最小流量循环阀整体模型进行模拟分析和对比,检验了不同流道通流面积和不同流道数量对其性能的影响。结果表明,迷宫盘降压结构具有良好的压降控速效果,可以有效避免汽蚀现象的产生;采用12流道迷宫盘降压结构的最小流量循环阀的综合性能更优,压力分布更为均匀,压降效果更好,且具有良好的通流能力。研究结果可以为最小流量循环阀或同类产品的研发提供一定参考。

航空发动机需进行连续吸雹试验考核,针对持续投放大量冰雹问题,设计了一种螺旋杆输送机与压缩空气输送冰雹结合的连续冰雹抛射装置。使用离散单元法及计算流体力学耦合计算方法对冰雹在螺旋叶片空间及等截面摩擦管流中的运动过程计算模拟,分析得到冰雹运动及加速过程原理,冰雹在压缩空气拖曳力作用下逐渐加速运动。对该螺旋输送机,进行不同运转转速条件下的计算模拟,结果显示,在螺旋叶片转速为50~140 r/min范围内,冰雹输送流量随着转速的增加而增加,可实现冰雹投放量在0.26~0.67 kg/s范围内调节。

针对皮带自移机尾装置存在的安全性差、稳定性低、使用寿命短的问题,从结构、电气设计两方面对皮带自移机尾装置进行了优化设计。设计举升油缸结构,使得举升油缸工作时不受扭矩力,延长装置使用寿命;设计连接移动组件结构,使得轨道与皮带机支架同步上升或下降;增加核心控制器,实现皮带自移机尾装置手动、遥控控制和远程监控。实际应用结果表明,优化后的皮带自移机尾装置运行稳定、安全性高,提高了装置的使用寿命,社会经济效益良好。

针对复合加载试验台轴向加载大吨位伺服油缸的设计。主要进行了油缸的结构设计、密封及导向设计、主要部件参数设计及校核,同时油缸上配置伺服阀、内置式磁致伸缩位移传感器,并串联载荷传感器,通过高精度穆格控制系统实现位移和载荷的闭环控制。

高速开关阀是一种体积小、响应速度快、可靠性高的电液控制转换元件,在各种工业场景中有着广泛的应用.四足机器人大多采用成本高昂的高性能伺服阀控制液压关节进行高速往复运动.本文设计一种阀芯旋转式高速开关阀用于机器人液压关节的高速往复运动,以代替昂贵的伺服阀.首先设计阀芯旋转式高速开关阀的结构,理论分析转速、开口数量对开关频率的影响;然后利用AMESim软件对阀芯旋转式高速开关阀液压系统进行特性分析;最后,搭建测试平台,对阀芯旋转式高速开关阀进行试验,并根据相关数据进行对比分析.仿真和试验验证了本文设计的高速开关阀的合理性与可靠性.

在油气开采领域,固井压裂柱塞泵工作的可靠性与稳定性对油气开采效率具有决定性影响。轴瓦是固井与压裂柱塞泵的核心机械部件,负责确保曲轴与连杆之间的稳定可靠连接。本研究针对轴瓦制造过程中的关键工艺工装进行了结构创新设计,所设计的轴瓦工装采用工装座与工装盖的组合结构,通过销钉和螺纹的嵌合连接进行定位,实现了轴瓦的整体安装与加工,显著提升了轴瓦的加工精度、效率和可靠性。轴瓦工装已在实际生产中得到应用验证,验证了其设计结构的有效性和实用性。

介绍了典型多级套筒伸缩式双作用油缸的结构特点，通过关键技术创新及优选设计，满足了用户对油缸的性能要求。

针对冷轧带钢六辊精轧机原箱式开卷机存在拉伤带钢表面、侧面等问题，改用了简易大行程液压开卷机，并对其结构参数进行了设计和确定。从而彻底解决了带钢拉伤问题，不仅产品质量提高，而且月产量由800t提升至1000t。