为了深入探究螺旋波纹管在液压成形工艺中的变形行为,以304不锈钢圆管为研究对象,采用有限元模拟方法分析了不同螺纹升角下管坯的液压成形过程,研究了不同螺纹升角对螺旋波纹管螺纹段胀形高度、减薄率以及波高均匀度的影响。结果表明,在相同内压力下,随着螺纹升角的增大,螺纹段胀形高度和最大减薄率显著降低,同时波高均匀度上升,但是壁厚增厚率变化不明显。最后以螺纹升角15°为例开展了螺旋波纹管液压成形实验验证。结果表明,内压力与补料量匹配不恰当主要会导致中心破裂和两端起皱两种缺陷。当液压成形工艺参数为:整形压力140 MPa,补料量15 mm,推头轴向进给速度1.5 mm·s-1,获得了成形质量优异的螺旋波纹管零件,实验结果与有限元模拟结果基本吻合。

以用于飞机机电作动器的标准式行星滚柱丝杠副为研究对象,针对其寿命分别利用力学理论进行计算获得解析解、利用ANSYS Workbench软件进行有限元仿真分析,并将解析解与仿真结果进行对比,两者的偏差值最大不超过5%。在此基础上,分析了丝杠导程(螺纹升角)对丝杠副寿命的影响,结果表明,随着丝杠导程(螺纹升角)增大,丝杠副寿命逐渐增大,说明适当增大丝杠导程(螺纹升角),可以提高丝杠副的寿命。同时分析了滚柱根数对丝杠副寿命的影响,随着滚柱根数的增多,接触点个数随之增加,丝杠副寿命逐渐变大,从增大丝杠副寿命的角度来看,滚柱根数越多越好。研究为研制高可靠性长寿命的行星滚柱丝杠副提供了优化设计和分析的依据。

双螺旋摆动液压缸的缺点之一是螺旋副传动效率太低。为了求得螺纹升角为何值时其传动效率最高，利用机械优化设计方法建立数学模型，并借助VB及MATLAB优化工具求得其最优值。结果表明：螺纹升角为46.8°时，其传动效率最高，为88.31％。