使用具有被动柔顺性的驱动器,可以提高工作效率,降低在工业操作中因碰撞而产生对人的危害程度。气动肌肉作为一种气压型驱动器,具有功率质量比高和被动柔顺性等优点。文中为了研究气动肌肉的动态模型,设计了一款编织型气动肌肉,并对其动态特性进行分析与验证。根据成熟的气缸理论,将气动肌肉视为变截面汽缸,建立编织型气动肌肉的动态模型。再通过对动态模型的仿真与分析,搭建气动肌肉实物,验证动态模型正确性。对自制编织型气动肌肉的刚度和功率质量比进行分析,试验表明了与Festo同类产品(DMSP/MAS-10)相比,自制的编织型气动肌肉功率质量比更高,动力性能更好。

以铁路车辆某型号散热器冷却风扇为研究对象,按照GB/T 1236—2000建立试验风道流场模型,利用Fluent完成了散热风扇气动特性的仿真分析;根据标准进行相同条件下的气动性能物理试验,并对各项气动特性指标进行了测定;分别提取仿真与试验结果数据,并将结果进行对比。结果表明:在合适的网格密度条件下,仿真结果与试验结果具有较高的吻合性,验证了仿真模型的实用性和可靠性,为冷却风扇的优化设计与可靠性分析奠定了基础。

某车型的空调系统在样车阶段存在噪声大的气动噪声问题,其噪声频谱在500 Hz以下存在明显峰值,在主观上隆隆声感知强烈,影响车辆的声品质水平。通过CFD对流场阻力的优化和试验验证,噪声问题得到一定程度的改善,但气动噪声问题仍然存在,其发生的机理和位置不能确定。由于进行整车模型气动噪声模拟所需求的资源多、时间长,因此采用简化风道进行对子系统的模拟分析。文中利用气动噪声仿真计算方法,对风道内的噪声生成和传播进行了模拟和研究。文中采用简化风道的子系统CFD模型,研究气流速度大小及方向对出口噪声的影响。结果显示,气流方向与管壁形成15°的夹角时,管内气流发生分离现象,产生了500 Hz下的低频噪声。

为了降低某厢式货车的气动阻力,基于气动减阻机理设计了9种新型的尾部气动减阻装置。采用数值模拟的方法研究了尾部气动减阻装置对厢式货车尾部流场的影响,对比分析了安装9种尾部减阻装置的厢式货车的气动阻力系教、速度分布、压力分布及湍动能分布等流场特性,并对两种较好减阻装置的结构参数进行优化。研究结果表明:安装9种尾部减阻装置后整车气动阻力系数均有降低,降幅最大为7.96%,获得了较好的减阻效果。尾部减阻装置主要是通过减弱尾部涡流,增大尾部气压,从而来降低压差阻力。

为了减少厢式货车的气动阻力,设计了矩形、椭圆形及三角形等3种尾部导流板。研究了尾部导流板安装倾角和尺寸对货车气动阻力的影响,获得了不同减阻方案的风阻系数、速度场、压力场及湍动能分布等流场特性。采用正交试验方法研究了尾部导流板形状、安装角度和导流板长度等3个影响因素对货车风阻系数的影响。在总结减阻机理的基础上设计了两种新型尾部减阻结构,并对其进行数值模拟。结果表明,尾部导流板可以改善尾部的流场结构,使尾部气流延迟分离,具有较好的减阻效果。新型减阻结构的尾部隔板可以将尾部旋涡破碎,减弱尾部涡流强度,使尾部压力增大,相对货车原始模型,其减阻率达到了9.29%。

基于啮合原理求出两种基本线型(直线与圆弧)和与其相互啮合时的啮合线方程。由啮合线方程通过坐标变换求出与基本线型共轭的曲线的方程表达式。然后,推导了两组共轭曲线的滑动率公式。计算了不同参数条件下两对共轭曲线的滑动率,并绘制了变化曲线图,分析了滑动率的影响因素。该研究可为不同啮合曲线的失效分析、啮合曲线参数优化、切削刀具磨损分析等提供依据。

通过对链传动摩擦、磨损和润滑现象及机理,以及链传动结构和传动理论的综合分析,得出了链条磨损的主要形式及形成机理,给出设计减磨降阻链条的方法和机械结构;并应用链传动的摩擦学原理分析了链传动在各种工况下的润滑原理,给出了合理润滑方法;得出了链传动摩擦学设计的基本原理和方法。

根据啮合原理 ,建立了轮齿齿廓的精确模型。在此基础上 ,建立了整个齿轮平面有限元模型 ,并进行了分析计算。根据计算结果总结出了在对轮齿齿根应力进行有限元分析时 ,模型参数的选取原则 ,并对在该原则下建立的二维和三维模型分别进行了计算 ,将各种模型下的计算结果进行了比较 。

本文对链轮一链环传动的受力分析，得到各链环受力大小的递推算公式及紧边与松边拉力的关系式，证明挠性体摩擦的Ｅｕｌｅｒ公式仅是其特例，发现各链环力传递的等比规律。

采用子结构法，利用微机对ＴＵＢＪＺＳ２００—１８０°Ｈ型油缸本体进行最大工作载荷下应力与变形的三维有限元分析，并绘制其等值线图，计算结果为本体的优化提供了参考依据。