为改善锥形缸体球面配流副油膜润滑特性,提出一种多弧槽球面配流副结构,并采用遗传算法对多弧槽球面配流结构进行多目标优化。首先,对多弧槽球面配流副进行理论建模,采用有限容积法对油膜压力控制方程进行离散化,利用环形三对角矩阵算法(CTDMA)求解球面配流副压力分布;然后,对多弧槽球面配流副承载特性进行仿真,分析球面配流副不同弧槽结构下的油膜厚度分布及压力分布规律;最后,以缸体倾角、泄漏量和摩擦转矩为优化目标,利用多目标遗传算法优化多弧槽球面配流副的结构参数。结果表明:多弧槽结构可提升球面配流副油膜承载能力,弧槽结构最小膜厚下降3.1%~4.0%,弧槽结构最大压力显著提高,最大增幅为16.3%;同时可有效降低泄漏量、摩擦转矩,优化后综合目标性能提升10.5%,缸体倾角、泄漏量和摩擦转矩分别下降5.1%、8.1%和5.9%,有效提升了球面配流...

跨式油茶果收获机在丘陵山地作业时需要较大的牵引力,且要求行走平稳。本文基于机液联合仿真技术对跨式油茶果收获机底盘行走液压系统进行设计,以达到动力匹配及行走性能较优的目的。在RecurDyn软件中建立了跨式收获机履带底盘虚拟样机模型,采用谐波叠加法构建了B级路面谱,仿真分析了跨式履带底盘直线行驶和差速转向的动力学特性。通过AMESim与RecurDyn软件对收获机行走系统进行机液联合仿真,研究底盘在直线行驶与差速转向工况时行走马达液压特性。研制了全液压驱动的跨式油茶果收获机,进行了地面直线行驶与差速转向测试,结果表明:底盘直线行驶偏移率为1.7%;直线行驶时,行走马达流量稳定在23 L/min,压力稳定在1.5 MPa;差速转向时,行走马达流量稳定在22 L/min,压力在2~12 MPa范围内波动,验证了跨式履带底盘行走液压系统的稳定性。

在传统重型车辆上,增加一套由泵和马达等组成的轮毂马达液压驱动系统,使其由原来的两轮驱动变成四轮驱动,对该系统的结构原理与工作模式进行了分析,研究建立了该系统的动力学理论方程,使用Matlab/Simulink和AMESim软件分别建立系统的机械动力系统和液压系统模型,并进行车辆牵引力及爬坡性能的联合仿真。仿真结果表明：使用液压轮毂驱动系统后,车辆牵引力提高了13.4%,爬坡度提高了14.4%,整车通过性得到明显提高。

通过拓扑优化设计了自卸车浮动式支撑结构的举升缸支座;利用AMESim软件对液压举升系统进行仿真,得到了举升缸支座工作时的载荷曲线和最大载荷;根据最大载荷,用有限元方法对其本身以及其对车架纵梁的影响进行了分析。与传统底板焊接式和纵梁式结构的举升缸支座相比,浮动式支撑结构的举升缸支座明显优于其他两种结构。

分析了低速作业工况下轮式装载机的能耗损失和混合动力装载机节能潜力。根据液压储能的特点,设计了液压混合动力并联式节能方案,通过计算和仿真,研究影响节能效果的主要因素,并对其进行优化。结果表明：优化液压混合动力系统的匹配关系,合理选择控制策略参数,充分回收制动动能和整机下长坡的重物势能,有利于提高装载机的节能指标。

以液压缸系统为研究对象，研究了爬行现象的产生机理及抑制方法。通过理论研究，揭示了液压弹簧刚度和摩擦力内在的非线性时变规律及作用机理。用非线性动力学研究方法对实测的液压缸系统的动态数据进行了深入分析，揭示了液压弹簧刚度非线性时变特性引起的“跳跃现象”和摩擦力非线性时变特性引起的“极限环型振荡”现象。指出非线性液压弹簧力和非线性摩擦力的共同作用是液压缸产生低速爬行的主要原因，并提出了相应的抑制措施来有效提高液压缸的低速传动性能。

针对阀控中空液压摆动马达系统，建立数学模型；基于LuGre动态摩擦模型，设计摩擦状态观测器；在此基础上，通过提出带状态观测的滑模变结构控制算法进行大摩擦力矩动态补偿控制，并进行了试验研究。结果表明：所设计的摩擦状态观测器可以较好地估计摩擦力矩，基于状态观测的滑模变结构控制算法可以实现大摩擦力矩下的高精度轨迹跟踪，相比无状态观测的滑模控制，轨迹跟踪精度提高1个数量级以上。

考虑电液系统的强非线性特点,提出了一种基于液压无源性理论的非线性鲁棒控制方法。该控制方法利用跟踪误差的滑模与液压无源性理论中的压力误差储能函数构建Lyapunov函数,backstepping逆向递推过程分解为位置跟踪与压力跟踪两个环节,为了化解电液系统中两个控制容腔的压力内动态所造成的冗余自由度难题,提出了基于稳态工作点的期望压力分配策略,从而推导出非线性鲁棒控制律。在样机系统上的实验结果表明,被试电液系统在跟踪0.2~20 mm/s速度范围内指令轨迹时跟踪误差的均方根均在5μm以内,基于液压无源性的非线性鲁棒控制方法实现了良好的跟踪性能与性能鲁棒性。

以汽车电子稳定性程序（ESP）液压控制单元的回油泵、高速开关阀等关键部件为研究对象,推导其数学模型,利用AMESim、Matlab软件建立ESP液压系统回油泵、高速开关阀运动的联合仿真模型,通过仿真得出这些液压元件参数对主动增压下制动轮缸压力调节的影响,为提高回油泵效率、实现高速开关阀的线性控制功能提供参考依据。

采用Schne－Sauer模型对水压轴向柱塞泵内部的空化流动进行了数值模拟，在不同的泵人口压力条件下，对泵出口的流量和压力脉动进行了分析。研究结果表明：当泵人口压力较低时，位于吸水区的柱塞腔内将出现明显的空化，空化区域主要位于柱塞腔的内侧，其中柱塞腔刚进入配流盘吸水槽时的空化最为严重；吸水区柱塞腔严重的空化将会导致泵出口的流量和压力出现较大的脉动；提高泵的入口压力将使空化程度减弱，但过大的泵入口压力会导致柱塞腔在吸水区产生压力冲击；空化程度减弱到一定程度之后，泵进口压力的改变对泵出口的流量和压力脉动不再有显著影响。