针对液压机械臂的液压驱动系统要求与计算机接口方便、反应迅速并有较强抗污能力的特点,设计了基于高速开关阀先导控制的液压缸位置控制系统,并建立了相应的数学模型。通过对系统的仿真和实验分析,论证了该系统的可行性。

对研制出一种新型的数字溢流阀的动态特性进行理论建模和数字仿真，仿真结果对同类阀的研究具有普遍意义。

应用 TK Solver软件对先导式溢流阀的压力 -流量特性进行计算机仿真 ,揭示了应用闭环控制原理后 ,先导式溢流阀抑制主阀液动力等扰动的机理。

通过对柔性夹具浮动平台转动和平移的分析研究,推导出浮动平台表面位移测量值与浮动平台实际位移的关系,据此关系式计算出实际位移的近似解.为尽量消除浮动平台实际位移与测量值之间存在的位移测量误差,在柔性夹具控制器设计中采取软件补偿方式保证控制精度.

提出一种新型的弧齿齿轮泵,通过对齿面方程的分析,论证了周向模数相等的弧齿圆柱齿轮副可以顺畅啮合,两啮合齿面可以实现线接触,一对弧齿圆柱齿轮可以构建弧齿齿轮泵。在此基础上,推导出弧齿齿轮泵的瞬间流量表达式,以及流量脉动与齿线圆弧半径的关系。研究结果表明,主要参数相同的弧齿齿轮泵的流量脉动小于直齿齿轮泵的流量脉动。

在分析内啮合齿轮泵发生胶合失效的形成机理的基础上,详细分析了内齿轮在运行过程中的受力情况,推导出了作用于内齿轮内壁的液压与啮合力所产生的合力在x、y两方向上的分力公式,通过MATLAB计算在一个受力周期内的内齿轮内壁受力情况,得到作用于其内壁的合力摆动中心线角度和平均合力大小。以此为基础,计算得到在泵体内壁开设静压支撑槽的位置。最后进行样机试验,试验结果表明,在输出液压力达到20MPa且主轴转速为1500r/min时齿轮泵工作正常,无胶合发生。

针对大型起竖装备液压系统供油压力与负载特性不匹配而导致能量损失严重的问题,通过对负载特性的分析,将其近似等效为"初始-中间-终了"三段式折线负载。在起竖初始阶段采用恒定高压,以提供足够驱动力;在中间阶段设定随起竖角度线性单调递减的线性压力,以降低系统能耗;在起竖终了阶段采用恒定低压,以保持起竖稳定,从而实现系统供油压力与起竖负载的近似匹配,降低系统能耗。针对供油压力切换可能导致起竖过程振动和不稳定的问题,通过建立液压系统数学模型,提出了鲁棒切换控制策略。仿真和实验结果均表明,起竖过程平稳,无振动和超调现象,油液温度比直接采用节流控制降低约40℃,表明该系统及其鲁棒切换控制策略能有效降低起竖过程的能量损失。

将气体消声器设计理论中的格林函数法扩展到计算和分析具有矩形、正方形截面的扩张室液压脉动衰减器的滤波特性,在平面波截止频率范围内,这两种截面型式脉动衰减器的插入损失理论曲线与实验测量结果吻合较好,证明了该方法同样可用于计算矩形和正方形截面的扩张室压力脉动衰减器的滤波特性.而针对圆形截面,为避免坐标系变换带来的麻烦,引入消声器声学特性研究中最常使用的一维解析法,其计算结果也与实验测量值吻合良好.通过对这三种不同截面扩张室脉动衰减器插入损失的比较,可以得出:控制扩张室腔体截面周长一定的前提下,在2kHz测试频带内,圆形截面具有最优的滤波特性,正方形截面次之,而矩形截面脉动衰减性能最差.

为解决当前快速压缩机采用气压驱动、液压制动方式时普遍存在的活塞回弹问题,对一台快速压缩机的高压驱动系统和液压缓冲系统进行了结构优化设计。研究结果表明:通过增加排气口数量来减小高压驱动活塞阻力、强化驱动汽缸活塞被驱动侧的放气过程,可以一定程度上缓解活塞反弹现象;同时,液压缓冲系统中被驱动侧液压油压力的迅速建立和释放是影响制动活塞反弹问题的关键,通过协同优化液压制动活塞结构和出油孔泄油量,提高液压制动活塞对实验条件的适应性,可从根本上解决快速压缩机液压制动活塞的回弹问题。

为了减少汽车液压动力转向系统中存在的较大能量损失，设计了一种含有浮动块的新型平衡式变量叶片泵。介绍了新型泵的结构和工作原理，建立了叶片泵输出流量的方程，并对液压转向系统的转向泵向系统执行机构输出的流量进行了仿真。制造了平衡式变量叶片泵样机，并进行了台架试验。仿真和试验结果表明：该泵能有效减少多余流量输出，减少转向系统的能量损失。