针对液压传动系统中的旋转动密封O形圈进行优化研究,通过仿真分析与试验得到最终的优化结果。建立基于ABAQUS的橡胶密封O形圈模型,对比分析2种相同硬度级别不同力学性能的丁腈橡胶材料,研究不同材料O形圈在介质载荷状态下的密封面接触应力及初始密封性能。通过台架试验,研究不同截面尺寸O形圈的密封性能,对O形圈尺寸进行优化。结果表明尺寸对O形圈的静态液压密封性能、低温密封性能、高温密封性能影响不大,尺寸对O形圈动密封磨损性能影响较大;截面直径尺寸控制在设计公差下限时,力学性能较好的NBR材料的O形圈的密封性能最好。通过结合仿真分析与台架验证试验,得出的研究结果为高性能、长寿命密封O形圈的设计与应用提供技术支持。

为提高车辆悬架液压减振器的性能,对减振器的内部阀系结构进行了改进设计。设计了3种不同厚度的复原阀片以及直径分别为1.8 mm和3 mm的圆形活塞孔、直径为1.8 mm的环形活塞孔的复原阀结构,对减振器的阻尼特性和温升进行试验研究。结果表明,2个1.8 mm的圆形孔活塞的通孔面积分别为5.09 mm^(2),阻尼复原力为6901 N,温升上升17%;3个1.8 mm环形孔活塞的通孔面积为42.39 mm^(2),阻尼复原力为4022 N,温升下降14%;6个3 mm的圆形孔活塞的通孔面积为36.46 mm^(2),阻尼复原力为4355 N,温升下降1%。为此,综合阻尼特性和温升,在设计减振器活塞孔结构时以3个1.8 mm环形孔结构的活塞比较合理,此时的减振器性能为优。

针对液压互联悬架中气液混合流体对悬架系统特性的影响,推导了气液混合流体物理性质的时变特性模型,提出一种非线性形变修正函数,用以修正所建立的阻尼阀阀片变形等效模型,从而建立了一种考虑气液混合流体时变特性的阀片式单缸液压互联悬架非线性动力学模型,并通过台架试验加以验证。仿真结果表明:气液混合流体时变特性会导致液压互联悬架系统阻尼特性曲线出现明显的“迟滞”现象,并降低阻尼力的峰值,与试验结果对比显示,所提出的建模方法能准确描述“迟滞”现象,且与台架试验结果基本吻合。

矿用高效超浓缩支架液压液可用于提高支架传动介质性能、降低额定使用浓度以及减少工作废液有机物的排放。简述高效超浓缩支架液压液设计要求,详细介绍多功能酰基氨基酸醇胺盐合成,从金属缓蚀剂复配、抑菌剂筛选、体系储备碱度等方面阐述辅助添加剂的有关研究,并结合产品制备进行性能评测及台架试验。结果表明:以合成的环境友好多功能水基添加剂月桂酰基谷氨酸醇胺盐为主添加剂,复配防锈剂癸二酸盐、醇胺pH值调节剂、BK抑菌剂、以水作为载体调和反应制得矿用高效超浓缩支架液压液,其理化性能指标均符合煤炭行业标准技术要求,防锈性、润滑性能、耐硬水性能、生物降解性及密封材料适应性均佳,使用浓度仅需2%。传动介质的千斤顶台架试验显示,超浓缩液压液工作液稳定且与密封件匹配度高,对设备无锈蚀,具有较好的实际应用性能。

基于Maxwell模型推导出二系横向减振器和抗蛇行减振器的动态刚度和阻尼等非线性特性,对其分别进行温变特性和动静态特性试验,并基于车辆动力学仿真得出抗蛇行减振器参数对蛇行运动稳定性和运行平稳性的影响规律。结果表明:温变特性试验中的示功图、阻尼偏差率等数据验证了减振器基本参数符合设计要求;减振器动态特性与加载频率和位移幅值相关。针对某高速列车,提高抗蛇行减振器串联刚度或提高其卸荷力,可改善构架蛇行运动稳定性和行车的平稳性、舒适性,但提高其卸荷速度却起到反作用,一般需要取最优值范围。

针对机械式两级串联“惯容-弹簧-阻尼”(ISD)悬架元件数量多、结构复杂等问题,提出一种对油气弹簧与惯容器融合设计的液压惯容悬架结构。首先,基于AMEsim搭建了整车模型并进行仿真分析;其次,研制了液压惯容悬架样机并进行了台架试验,验证了仿真模型的正确性。仿真和试验结果都表明,与双气室液压悬架相比,液压惯容悬架不仅能够降低车身与车轮的振动,改善车辆行驶平顺性和安全性,而且减小了悬架动行程。

某车型在综合耐久工况实验中,多辆车的后转向节与前束臂之间出现力矩衰减问题。通过对实车进行受力采集及理论计算,发现问题是原连接结构力矩不足造成的。又经过ABAQUS有限元仿真分析、台架试验验证,确定是连接结构力矩不足造成的力矩衰减。通过对连接结构的分析,决定采用对螺栓连接结构进行优化的方法来改进。将螺栓连接由后转向节单边支撑拧紧方式改变为两边夹紧的方式。结合理论计算、ABAQUS有限元仿真分析、台架试验验证等方法对该改进方案进行验证,结果表明,采用双面夹紧连接结构的转向节可以较大幅度提高连接的可靠性与力矩转化效率,解决了力矩衰减的问题。

研究了一种电磁阀控制的阻尼连续可变减振器，阐述了该减振器的结构形式和工作原理，对其外特性进行了理论分析。通过试验检验该减振器的性能，建立了阻尼力与输入电流之间的关系。试验结果表明，该减振器理论分析与试验结果相吻合，将该可调阻尼减振器应用于半主动悬架控制系统，可以获得良好的振动特性，改善车辆的性能。

根据某大客车空气悬架的阻尼控制要求，确定了减振器在“软”、“硬”阻尼状态下的阻尼力设计目标．设计了以电磁阀和摆动气缸作为驱动机构的电控气动式可调阻尼减振器，介绍了该减振器的结构组成、工作原理，通过仿真计算分析了该减振器的阻尼特性．研制了可调阻尼减振器样件并进行了台架性能测试，减振器阻尼力试验结值与仿真值、设计目标值基本一致。进行了大客车道路平顺性对比试验，结果表明，采用可调式液压减振器使大客车的舒适性界限值TCD由原车的2．8h提高到4．2h，说明可调减振器设计方案可行，满足了大客车空气悬架的阻尼控制要求。

采用模糊PID控制策略，在对1／4车辆模型性能仿真的基础上，设计了以DSPIC30F6010为主控制器件的电动静液压EHA（Electro—Hydrostatic Actuator）主动悬架模糊PID控制系统，研制了EHA车辆主动悬架样机及试验台架。建立了EHA作动力与PWM占空比之间的非线性关系曲线。台架试验结果表明，所设计的模糊PID控制器能较好实现系统控制，控制方法有效，可以显著减小车辆振动及干扰，提高了车辆的平顺和稳定性。