六自由度并联机器人采用数字液压缸驱动相比于采用电液伺服缸驱动,具有成本低、可靠性高、抗污能力强和结构简单等优点,为研究数字液压缸驱动的六自由度并联机器人刚度特性,首先建立数字液压缸的数学模型并推导出闭环刚度,然后基于全微分法建立六自由度并联机器人的误差传递模型,并结合数字液压缸的闭环刚度,推导出数字液压缸驱动的六自由度并联机器人的刚度矩阵,并分析了刚度矩阵的影响因素,建立AMESim仿真模型并进行仿真研究,揭示出并联机器人各自由度的刚度与正开口量、滚珠丝杠导程等系统固有参数以及与并联机器人位姿之间的关系,研究结果还表明,当并联机器人沿除升沉方向以外的其他方向运动时,升沉自由度和其他自由度之间存在耦合,且耦合刚度会随并联机器人位姿的变化而变化。该研究对数字液压缸驱动的六自由度并联机器...

针对液压系统存在“低温启动困难”和“高温散热效率低”的矛盾问题,影响了液压系统设备性能的整体提升。设计一种采用相变复合材料构建的新型液压油箱结构,利用ANSYS软件对先后添加复合相变材料新型油箱进行建模与仿真,得出径向传热、瞬态传热等仿真云图并进行分析比较传热梯度的变化。仿真结果证实,相变复合材料能够快速吸收油液的热量,从而散热效果高于普通油箱。并且针对油箱传热的不同影响因素进行了仿真分析,得出油箱材料、环境温度、载荷温度仿真云图,仿真结果表明,利用相变复合材料的高储能及高导热特性,在低温条件下,液压油能够在油箱中快速均匀加热以及在高温条件下高效散热,提高油箱的换热效率,减小油箱体积,使其具备“容积小、导热快、换热面积大、油液加热均匀、对极端温度条件适应能力强”等优点,对延长液压油...

设计了一种用于液驱混合动力车辆的蓄能器储能回路,搭建了试验台架,完成了蓄能器充压、保压试验,得出了系统配置参数对蓄能器充能效果的影响规律。试验结果表明所设计的回路满足设计需求,电机转速1 000 r/min时,回路综合性能较好,变量泵排量范围34～46 cm^3/rev。

设计了2种不同的高压阀阀体结构,通过仿真软件模拟分析各工作位条件下阀体应力集中、最大位移等情况,通过对阀体材料的改进和阀体结构圆角化和加厚优化处理,从优化前阀体最大应力值374 MPa减小到优化后的229 MPa,阀体变形也有所减小,满足产品的设计和使用需求,该方法可为多路换向阀的设计及优化提供参考。

调平液压油缸是某型发射车的主要承力部件,探测其结构损伤对确保装备安全具有重要意义。首先对调平油缸受力进行了分析,作为有限元仿真的力学输入,然后建立了三维结构模型,进行了有限元仿真,获取了油缸受力云图,确定了损伤薄弱部位。最后针对油缸结构特点,设计了阵列式弱磁探测设备,并进行了ANSYS磁场仿真。仿真结果表明,阵列式弱磁损伤探测设备能够有效检测出油缸内部缺陷位置和大小。

依据非圆齿轮的制造过程提出了一种利用包络图形绘制以及图像平滑技术实现液压马达三维参数化建模的方法。以4-6型液压马达为例,在UG NX软件平台中生成了太阳轮、内齿圈三维模型。将太阳轮、内齿圈、行星轮装配后形成非圆齿轮行星轮系,在动态仿真过程中非圆齿轮行星轮系运行平稳,轮齿之间无干涉,太阳轮、内齿圈与行星轮之间的密闭腔容积周期变化,与液压马达实际工况相符。结果表明,基于虚拟制造过程的设计方法得到的非圆齿轮行星轮系的精确模型是可行的,可快速实现系列化、变异化设计,为液压马达的设计工作带来极大的便利。

为了减小转管炮发射时的后坐阻力,提高射击精度和稳定性,设计了一种新型弹性胶泥-液压浮动机。根据浮动机的弹性力、粘滞阻尼力以及液压阻尼力计算公式,建立了浮动机的动力学模型。利用粒子种群算法对该动力学模型进行寻优得到该浮动机的最优结构参数。基于此结构参数对浮动机动力学模型进行10连发仿真,结果表明,浮动机的动力学参数匹配合理,在连发射击时浮动稳定。与原弹簧-液压浮动机对比,能够有效地减小后坐阻力和后坐位移,后坐特性得到了改善。仿真结果验证了将弹性胶泥用于浮动机的可行性,为弹性胶泥在浮动机上的应用提供参考。

提出了冲击液压成形冲孔一体化新工艺,对2B06铝合金薄壁圆盘形零件普通液压成形与冲击液压成形下板料的变形行为进行系统研究。与普通液压成形初期板料的“凸底变形”不同,冲击液压成形初期板料的变形呈现“平底变形”;当冲击速度在28.9~31.6 m/s时,零件贴模效果较好;冲击液压冲孔工艺相比普通冲孔工艺,孔壁质量更高。采用新工艺可获得较好的成形及冲孔精度,并有效降低减薄及破裂缺陷,拓展了冲击液压成形的应用领域。

以锚绞机液压系统为研究对象,利用AMESim软件进行故障仿真分析,建立故障物理模型;应用可靠性仿真和优化设计等方法,进行液压系统稳定性优化建模,给出优化设计方案。考虑到液压响应非线性强,为提高优化计算效率和收敛性,采用试验设计和径向基函数相结合的响应面模型拟合方法。结果表明:相对于原方案,液压系统优化方案的可靠性、稳定性得到大幅度提升。系统的稳定性从68%提高到89%,可靠性从0.143和0.414提高到0.81以上。

为了满足某液驱混合动力车辆的行驶要求和机动性要求,分析了该液驱混合动力车辆储能元件——气囊式蓄能器的工作过程,得出气囊式蓄能器的状态变换并非可逆并且存在能量转换效率的问题,建立了蓄能器的数学模型,确定了基本工作参数,通过试验台架进行了蓄能器单独驱动变量液压马达试验,利用正交试验设计方法,验证了蓄能器工作参数的合理性,确定了蓄能器的最高充气压力和电压值调节范围,提升了液压马达加速性能。