针对双承载索货运索道的运输要求及结构特点,提出滑轮式连续双索货运索道系统,将常规2根独立承载索结构变为1根连续的承载索结构,通过承载索自调节装置实现承载索间张力及弧垂的自动调节。并设计了滚轮式双索鞍座,提高动态调节能力。该系统在运输过程中保证了承载索间弧垂一致,避免了运行小车的倾覆。建立了双索索道运行小车的转动位移及力矩平衡方程,形成了双承载索索道系统的整体分析方法。根据实际地形提出了4种设计工况并进行了分析计算,得出各工况下索道主要部件的受力状况,提出了工作索、自调节装置、鞍座等主要部件的选型参数,并通过有限元分析进行校核。结果表明,各部件能够满足结构强度要求,所设计索道系统的自平衡调节功能可以有效降低施工时承载索的弧垂调节难度和索间张力差,确保索道施工的安全稳定。

设计了一种在家庭等狭窄空间使用的机器人。采用球形轮机构驱动,通过模型计算与试验验证运动功能。利用树莓派4B及STM32F103核心控制器来驱动总体结构,实现自主导航避障、智能感知语音,完成家庭中家务,自主充电,机械臂控制自动抓取物品的功能。经过测验,球形轮家居机器人在使用中识别误差较小,可以很好地完成家庭工作,有大规模面向市场的可能性。

液压自动抓梁是水运工程多节深孔闸门启闭的关键设备。常规液压自动抓梁为双吊点,吊点连线与闸门重心线须重合,无自平衡功能,不适用于重心线不同的闸门启闭。针对双吊点液压自动抓梁通用性较差的问题,进行自平衡式四吊点液压自动抓梁的研发。自平衡式四吊点液压自动抓梁采用框架式结构,布置4个吊点,梁体通过联系杆和液压油缸与启闭机相连。当启闭重心线不同的闸门时,通过液压油缸的伸缩动作,使倾斜的闸门调整为水平。结果表明,自平衡四吊点液压自动抓梁可以很好地解决常规抓梁的通用性问题,并使闸门设计简化,减小闸门工程量,降低工程投资。

为解决标准斗链模型中约束条件“员工作业速度严格递增排列”在实际生产中难以实现的问题,释放标准斗链模型的约束条件,对作业速度非严格递增的斗链装配线进行了建模分析及数值仿真研究;分析了其平衡点特性及向自平衡状态收敛的能力,提出非严格递增作业速度斗链装配线的平衡点存在定理;在此基础上给出同质员工斗链装配线的运行规则,并通过对生产实例的Witness仿真验证了其有效性。

导轮是多线切割机和开方机上的一种重要的损耗型零部件。为精简导轮数量，利用虚拟设计平台，设计了～种能够自平衡的导轮座。

以MC9S12XS128为主控芯片设计两轮自平衡直立车系统,应用互补滤波对陀螺仪值和加速计值进行数据融合,并采用闭环PD对电机进行控制,从而达到动态自平衡。

针对外啮合齿轮泵浮动侧板在多工况下磨损问题提出了一种新型的连通式平衡机制.相比将补偿面压力区与摩擦面压力区相隔开的传统分离式平衡机制,连通式平衡机制将浮动侧板补偿面油腔与侧板摩擦面连通,以使补偿面压力梯度与摩擦面压力梯度同步变化.针对浮动侧板的压力区特征,对侧板表面局部压力分布进行线性化假设,建立了基于离散特征点的参数化力矩模型.理论分析与试验测试表明,以浮动侧板所受合力矩为评价标准,在多工况条件下,相比分离式平衡机制,连通式平衡机制浮动侧板的自平衡和自适应能力提高了61.09％.

针对自平衡高压多级输油泵的结构特点,采用3台同型号泵串联末级承压较高。在特殊的使用环境下要保证泵长期可靠运行,采用专业分析软件对泵结构、壳体强度和叶轮转子动力学等方面的设计计算进行分析优化,保证该类型泵的结构设计更合理,效果更直观,对提高多级泵多台串联运行的可靠性及安全性具有非常重要的意义。

根据海水液压泵的技术研究现状,主要对海水液压泵滑靴、柱塞、过滤装置以及泵体外壳等海水液压泵的关键部件进行了结构研究分析,此外,还针对海水液压泵的四对主要摩擦副进行了数学模型分析及三维建模仿真。仿真结果对液压泵的设计具有一定的指导意义。

针对现有自平衡井下安全阀的自平衡时间和中心管下移时间匹配与协调的问题，建立自平衡安全阀振动力学模型，确定其输出的响应函数，推导了自平衡式井下安全阀开阀时自平衡响应时间与平衡阀的几何尺寸及位置之间的函数关系。通过实例分析了FYL型井下安全阀开启时的自平衡响应时间，为自平衡井下安全阀分段加压提供了指导，有效地改善了井下安全阀工作可靠性，也为自平衡井下安全阀的结构优化设计提供了参考。