介绍了一种自主研发的新型关节,该关节主要有弹性气囊和约束元件组成,驱动装置和关节本体复合成一体结构,相当于三个人工肌肉并联,具有三个自由度,能够实现轴向伸长和空间任意方向的弯曲.对关节的轴向伸长和平面弯曲进行了实验研究,得到了关节变形特性曲线,为以后的进一步研究与应用奠定了基础.

复杂气动程序电控系统由于输入信号、约束和联锁条件多等原因,导致传统设计方法求解困难,或记忆元件较多等问题.通过借助串级法的基本思路——电路隔离,结合单稳态和双稳态换向阀的特性,以“优化组数”为目标,优化复杂程序电控系统的分组方案,并利用逻辑函数运算简化电路设计.经仿真和实验验证该方法不但设计科学、高效、简便、有规可循,而且设计的电气回路结构简单、具有故障诊断和排除简单直观等优点.

采用ABAQUS有限元分析方法对径向膨胀驱动器径向膨胀量进行了结构优化,基于Yeoh本构方程建立驱动器本体硅胶材料模型进行静力学试验与仿真试验验证其材料模型的正确性,利用ABAQUS有限元分析软件对5个结构设计因素进行了仿真分析,分析各结构因素对其径向膨胀量的影响,确定其最佳设计方案.结果表明限制层厚度c、形变层厚度b、气室高度h、圆角R是影响其膨胀量的关键因素,最佳设计参数为限制层厚度4 mm、形变层厚度2 mm、气腔数量4、气室高度12 mm、圆角8 mm.

针对气动柔性关机六足机器人腿部关节提升高度小、越障能力差的问题,设计了一种基于平行四杆机构的腿关节提升机构.搭建了运动学实验平台,并对样机进行运动学实验研究.实验结果表明:该提升机构能够有效的将腿部关节提升高度增加19 mm,使机器人越障能力扩大为原来的1.63倍,为气动柔性关节六足机器人的研究奠定了基础.

建立螺旋角槽的数学模型,利用Fluent分别研究了不同的槽数、转速、入口压力、槽深、气膜厚度对密封性能的影响规律.通过分析对比密封性能参数如静压、开启力、泄漏量等,得出了单螺旋角槽性能最佳的几何结构参数.针对单螺旋角槽存在的问题,提出了一种双螺旋角槽干气密封结构,且计算结果表明:双螺旋角槽可使气动分离效果更明显,当吸力面的螺旋角大于压力面的螺旋角,密封效果较好;当双螺旋角槽中两角公差为2°时,螺旋角槽密封性能更佳.

以高速齿轮箱传动轴轴端的迷宫密封为研究对象,建立迷宫密封模型.采用标准的k-ε湍流模型模拟迷宫密封内流场特性,分析其泄漏量、压力及速度分布情况.利用Fluent中的SIMPLE算法计算能量方程和湍流方程.通过研究齿距、齿顶长度对密封性能的影响,从而确定最优参数,同时研究了入口压力和转速对齿轮箱迷宫密封泄漏量的影响.结果表明:泄漏量随齿距的增大而逐渐变大;随齿顶长度的增大,泄漏量先减小之后基本不变;在不考虑温升条件时,转速对泄漏量几乎没有影响,但随转速的增大,密封性能提高.

工程教育认证的核心理念是提升教学效果、改进教学导向,教师赴企业实践锻炼的目的在于提升专业知识技能,将实际工程案例代入课堂,提高教学质量,两者相互关联,后者促进前者。围绕教师企业实践与《腐蚀与密封》课程教学改革的关系进行探讨研究。

在新工科教育改革和创新背景下,根据我院的办学特色和过程装备与控制工程专业的实际情况,从工程教育认证体系下课程建设的现状出发,对存在的问题进行深度剖析,同时结合过程装备与控制工程专业的自身特点,目的在于探索工程教育认证理念下《腐蚀与密封》课程的教学改革模式,将重点以学生为中心、成果为导向、持续改进的工程教育认证理念方式使学生易于接受课程知识,从而进一步提高教学质量。

研发了一种气动双体人工肌肉,可实现轴向伸长及两个方向的弯曲.进行了静力学实验研究,搭建了静力学实验台,对双体人工肌肉轴向伸长进行了实验.应用Matlab拟合功能对实验结果分析,得到了双体人工肌肉轴向伸长的经验模型.该经验模型表明双体人工肌肉轴向伸长量可达肌肉本体长度25%.

推出了一种气动双体人工肌肉研究了气动双体人工肌肉弯曲特性.对双体人工肌肉单侧驱动时轴线伸长量和端面转角进行了实验和理论分析.根据实验数据得出了经验公式,将理论数据和实验数据进行了对比.该肌肉弯曲动作,能够适应复杂空间物体的表面,适用于仿生领域.