根据齿轮空间啮合理论,建立齿轮啮合的空间坐标系,推导出非对称渐开线圆柱齿轮和偏置面齿轮的数学模型,建立了偏置非对称面齿轮的啮合方程。以啮合方程为约束条件,编写了求解偏置面齿轮副齿面点云坐标的数值计算程序,求解出偏置面齿轮副的齿面点云坐标,通过拟合点云得到偏置面齿轮的复杂曲面模型;研究了偏置非对称面齿轮内径不根切、外径不变尖的问题,确定了齿宽的限制条件。确定偏置面齿轮副的基本设计参数,求解出齿面离散坐标点并导入三维软件中,建立了偏置面齿轮和非对称圆柱齿轮的精确几何模型。研究成果对装备用特种偏置非对称面齿轮传动系统设计制造具有指导意义。

齿轮高速运行时,风阻功率损失是导致传动效率低的主要因素之一。基于计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术建立了弧齿圆柱齿轮周围空气流域模型并进行数字孪生,得出弧齿圆柱齿轮周围空气流域内的速度矢量图及风阻损失功率。结果表明,弧齿圆柱齿轮周围设置挡板可有效减小风阻功率的损失,轴向挡板间距越小,弧齿圆柱齿轮的风阻功率损失越小。轴向挡板间隙为2 mm时的风阻功率损失相比于轴向挡板间隙为10 mm时的风阻功率损失减小27.80%。而对于径向挡板来说,并不是间隙越小弧齿圆柱齿轮的风阻功率损失越小。不同齿形的齿轮在相同条件下风阻功率损失不同,同等条件下对比发现,压力角为25°的直齿轮相比于标准斜齿轮的风阻功率损失减小了23.84%。

设计一种高速绞车液压控制系统,并自主研发在该系统中起关键作用的大通径滑阀。介绍了该高速绞车液压控制系统的组成、工作原理及大通径滑阀的结构和特点。该高速绞车液压控制系统及大通径滑阀的研发经验对类似装备和元件的设计研究具有一定的借鉴作用。

用流体动力学仿真软件Fluent对大通径滑阀式换向阀的压力-流量特性进行仿真研究,探讨不同开度下阀口压差与流量的关系,为进一步研发额定流量为1 500 L/min的大通径滑阀式换向阀奠定一定的技术基础。

建立阀控马达驱动高速绞车液压控制系统数学模型，运用Simulink对其动态性能进行仿真分析，包括给定负载条件下绞车的运行速度、位移及驱动马达进出口的压力变化等，研究了主控阀开度、回油背压、马达排量及不同介质对系统性能的影响。对类似系统的设计、研发有一定的参考价值。

设计一种高速绞车液压控制系统，并自主研发在该系统中起关键作用的大通径滑阀。介绍了该高速绞车液压控制系统的组成、工作原理及大通径滑阀的结构和特点。该高速绞车液压控制系统及大通径滑阀的研发经验对类似装备和元件的设计研究具有一定的借鉴作用。

用流体动力学仿真软件Fluent对大通径滑阀式换向阀的压力-流量特性进行仿真研究，探讨不同开度下阀口压差与流量的关系，为进一步研发额定流量为1500L／min的大通径滑阀式换向阀奠定一定的技术基础。