在许多场合中,机器人需要大负载和高功率密度驱动能力,液压驱动无疑是较好的驱动方式,然而传统液压系统复杂,限制了其在机器人驱动上的应用。提出了一种基于低油污染敏感度的新型机器人液压驱动技术,通过大幅度提升液压伺服元件的抗污染能力简化液压系统,介绍了应用液压元件浮动结构设计方法研制的一体化结构伺服油缸和三级双叶片伺服摆动缸在"高性能四足仿生机器人"和"新型液压驱动机械臂"项目中的应用,给出了一体化结构伺服油缸的性能测试结果。

针对液压马达发电机节能特点,综合考虑风速预测与气动转矩因素,研究了液压风力发电机组调控过程的并网转速方案,确保机组实现稳定并网过程,并降低机组传动过程的载荷。试验结果表明:采用并网转速控制方式充分满足风电机组并网要求;平稳风速下,变量马达转速也形成了4 r/min的偏差值,设置比例节流阀能够减小变量马达转速波动性;随机风速下,设置节流阀后马达转速波动幅度降低,获得了4.5 r/min的低频波动幅度。试验结果验证了仿真的正确性;平稳风速下,加入节流阀后转速波动幅度则降低到了2 r/min,系统压力波动则降低到0.1 MPa;随机风速下,形成了0.2 MPa的波动值,转速波动在±2 r/min以内。该研究对提高风电并网效率具有很好的实际指导意义,易于推广应用。

以曲轴零件为例,分析了同轴度与径向圆跳动误差的测量原理,根据曲轴零件被测参数的特点,测量径向圆跳动误差等于曲轴同轴度误差的测量,通过检测公差项目的测量转换,实现了曲轴零件同轴度误差测量及专用检具的设计。

微机电系统（MEMS）器件在军用和民用领域应用都比较广泛,其设计研究涉及到机械、电子、磁场等领域,属于多学科问题,对其进行优化设计比较困难。文中以微加速度计ADXL150的优化设计为例以SUGAR软件作为分析器提出采用导重法对微机电系统器件进行优化设计。该方法与国外采用的遗传算法和退火算法等自然模拟优化算法相比,计算效率与计算精度大大提高,采用遗传算法和退火算法需要上万次分析,计算时间达4~5 h,而该方法仅需六七次优化迭代几分钟时间即可找到最优解。

针对一种基于压电激励方式的杯形波动陀螺谐振子,进行理论分析并采用有限元软件,得到了谐振子在工作模态下的轴向与周向振幅分布特性,通过给出挠度函数重点分析了谐振子的径向振幅计算问题;最后对25 mm的杯形波动陀螺谐振子样机进行了试验验证。研究结果表明将谐振子沿轴向的振幅变化作线性处理是合适的,由仿真分析引出的幅值计算函数适用于实际情况分析,同时也为杯形波动陀螺谐振子的参数化建模及结构优化设计提供了依据。

空调换热器液压胀接是利用液压力均匀的作用于铜管内壁,铜管与翅片发生弹塑性变形而使两者贴合。在换热器液压胀接工艺中,装置的密封很重要。采用硬密封的密封方式设计了一种能用于空调换热器液压胀接的装置,解决了密封件因磨损而频繁更换密封件的问题,提高了换热管与翅片液压胀接的效率。研究结果表明:当轴向力为2.5 kN时,装置密封性好,能使铜管发生胀破,胀破压力为16 MPa且试件不会发生弯曲。该装置结构灵活、操作简单,满足液压胀接的要求。

针对阶梯形件在刚模拉深成形中易出现起皱、破裂、壁厚偏差大等缺陷以及普通液压拉深易出现的变形不均匀、不充分等问题,开发了一种简单实用、在拉伸机上就能实现板材预胀充液拉深试验的液压凸模拉深成形装置,该装置采用了液压凸模、刚体凹模的拉深方法。通过不同高度的垫板控制移动凹模的位置,并以1060-O态铝板为材料进行相关试验,利用预胀充液拉深原理,得到阶梯形件。结果表明:该装置可合理匹配预胀压力和凹模预胀位置并显著的提高零件的成形高度和成形质量。

为研究挖掘机液压系统能耗分布,寻找节能途径,本论文在深入分析负流量控制挖掘机液压系统的基础上,采用AMEsim仿真软件建立一台通用型液压挖掘机负流量控制液压系统的数学模型;采用Adams仿真软件建立了该型液压挖掘机工作装置动力学模型;利用两者进行联合仿真分析,获得该通用型液压挖掘机空载装车工作循环能量消耗分布曲线图,结果表明节流损失是能量损失的主要方式,文中的研究对于挖掘机节能优化问题具有一定的理论意义和实用价值。

液压流传动机构对排量控制电流信号的响应特性在液压机械无级传动速比调节过程中极为重要，采用目前先进的仿真软件EASY5分析了排量控制机构对控制电流的响应特性。分析结果表明排量控制机构对控制电流的响应存在明显的死区和迟滞效应，节流孔直径对其响应特性有很大影响。在适当的范围内采用较大直径的节流孔和改变控制策略能有效减小死区和迟滞。这一结果对分析液压机械动态特性，优化系统有着重要的意义。

针对液压阀件特性影响因素多的特点,提出利用主成分分析方法对多影响因素进行相关分析,根据各主成分的贡献率对液压阀件特性多影响因素进行重构,实现液压阀件多影响因素特征提取,从而用较少的主成分代替多影响因素。研究结果可以有效的降低液压阀件特性与多影响因素耦合规律的分析难度,同时提高液压阀件特性建模的鲁棒性,解决由于输入变量过多所造成的建模效率下降的难题。