在轴向柱塞泵中,配流副是最容易出现流量脉动和磨损失效的关键部件之一。分别研究油膜润滑、结构参数和液体性质等因素对轴向柱塞泵配流副性能的影响,重点总结归纳轴向柱塞泵配流副油膜润滑和结构优化的研究进展,提出改善配流副性能的规律和方法。最后对轴向柱塞泵配流副领域未来研究方向进行了总结与展望。

为了研究先导式溢流锥阀主阀阀口结构参数对阀口抗气穴性能的影响,基于CFD方法,采用Mixture两相流模型和Schnerr-Sauer空化模型,改变阀口结构参数并分析各阀口的压力和气相体积分数的变化规律,提高阀口的抗气穴性能。结果表明将阀套内锥面向入口端延伸后,阀口脱流区的压力恢复效果更加显著;另外,环形槽结构对阀口抗气穴性能的影响较大,经对比可知,在保持环型槽结构的轴向位置、长度和深度不变的前提下,45°起始边倾角对应的环形槽结构具有最佳的抗气穴性能。

以石化行业制备聚乙烯过程中的导热油换热器为研究对象,通过流场仿真的方法对换热器壳程和管程介质之间的换热过程进行数值模拟并对其结果进行试验验证,探讨了新型折流板不同结构参数对换热器壳程传热系数和综合指标的影响规律。使用正交试验设计的方法对新型折流板的结构参数进行了优化并获得优化目标的回归模型,进而得到新型折流板的最佳结构尺寸。结果表明新型折流板换热器的最优结构参数H/D为0.633,W/D为0.595,L/s为0.347;优化后的新型折流板换热器的综合指标较初值提高了25.9799(16%),明显提升了导热油换热器的传热性能。

发动机运行过程中,曲轴轴颈在不同转角处磨损情况有所不同,导致曲轴表面匹配精度降低。对内燃机曲轴进行应力应变分析,基于有限元方法建立直列六缸内燃机曲轴三维模型,根据内燃机实际受载情况对曲轴施加约束和载荷并进行静力学仿真分析。结果表明曲轴最大应力发生在曲轴连杆轴颈与曲柄销之间的过渡圆角处,曲柄销中心出现最大形变。基于响应面法对曲轴进行优化分析,结果表明优化后的曲轴最大应力与最大变形都有所减小,其中,最大应力减少了12.42%,最大变形减少了16.83%。为验证优化的可行性,对优化后的曲轴进行企业调研,结果表明结构优化后的曲轴故障率和返修率都有所减小,降低了曲轴早期出厂的故障率。

针对压力流体驱动的柔性机械手操作空间有限、支撑刚度不足等问题,提出一种由水液压驱动的新型扭转关节。通过有限元分析方法,对不同结构参数以及不同系统压力下关节的扭转变形特性进行了分析。基于Kriging代理模型混合优化算法获得扭转关节最大扭转角度对应的最佳结构参数组合,并对水液压扭转关节进行了试验研究。结果表明试验与仿真的关节扭转角随系统压力变化的趋势基本一致,当系统压力为0.6 MPa时,扭转关节达到最大扭转角度,约为40°,且试验与仿真结果误差低于2%。为扭转关节设计和驱动方式提供了新思路、新方法。

挖掘机回转机构能量回收系统存在能量传递结构复杂、转换环节多的问题,基于液压挖掘机双马达主被动复合驱动回转系统,提出四配流窗口轴向柱塞马达,可缩短能量传递链,减小安装空间,实现回转系统起制动的高能效驱动。根据柱塞马达运动学原理和配流面积变化原理,在SimulationX中建立四配流窗口轴向柱塞马达参数化仿真模型,仿真分析配流盘三角槽不同结构参数对马达流量脉动和压力冲击的影响,以选取优选参数。结果表明在配流盘中引入三角槽可吸收和分散产生的流量压力冲击,过小或过大的宽度夹角和深度夹角会产生较大流量脉动和压力冲击,三角槽的优选结构参数为宽度夹角取15°,深度夹角取20°,为四口马达配流盘结构优化设计提供了参考。

膨化大豆相比于普通大豆在饲料中应用具有诸多优点,近年来生产规模不断扩大,但目前普遍使用的大豆专用膨化机出料装置存在一些弊端,为了克服大豆专用膨化机出料装置在实际生产过程中存在的问题,笔者优化设计了一种液压单孔出料装置,降低了劳动强度,提高了操作方便性,提高了生产效率。

深海采样装置的表面附着物问题严重影响设备正常工作，为解决此问题设计了深海自激振荡喷嘴装置。利用CFD仿真软件Fluent 对喷嘴结构进行优化，分析喷嘴内部流场，对射流冲击壁面进行仿真，模拟出冲洗效果最好的结构，为后期水射流清洗实验提供理论依据。

本文以静压支承连杆瓦的抗干扰能力作为优化目标,将其结构设计转化为一个参数优化问题,并利用MATLAB的优化工具箱实现了1JMD-100B型曲轴连杆式液压马达静压支承连杆瓦的结构设计,简化了设计过程,从而避免了手工计算的反复校验过程,并得到了两个具有指导意义的结论.

针对液压爬升装置原用链板结构复杂、不易加工、多处应力集中明显、强度不足且质量过大等缺陷，对其进行建模、分析及相应的结构优化。优化后的链板在改进制造工艺性的同时，结构强度获得进一步提高，应力集中值及其范围减小，而且减轻了质量，提高了液压爬升装置的性能。