为了提高挖掘机液压激振系统运行稳定性,开发了一种同时包含先导阀与二通插装阀的插装型激振阀,有效克服了传统滑阀式电液伺服激振阀存在低频宽的缺陷。通过设置不同系统压力与节流孔径来获得相应激振频率,使激振系统成本显著下降。研究结果表明:换向阀的阀芯位移呈现正弦特征,换向行程为7.12 mm,换向频率282 Hz。设定节流孔直径为6 mm时,换向频率达到312 Hz,换向行程增大至8 mm最高值。换向频率与面积比间呈正相关特征。提高系统压力后,换向阀达到了更大换向频率。仿真与实验结果显示:变化规律基本一致,相对于仿真曲线,实验得到的激振频率更小,验证了本设计系统的正确性。该研究结构易于实现,具有较好的推广价值。

介绍了质量功能展开（QFD）理论、发明问题解决理论（TRIZ）、公理设计（AD）理论的基本原理和特点,分别针对其在工程应用中的不足,建立了基于QFDTRIZAD的集成过程设计模型.首先,基于客户调研需求,利用QFD构建了用户需求与功能需求的质量屋模型,借助TRIZ标准解法解决了矛盾冲突,得到基于功能需求的初步概念设计模型.其次,基于AD理论将QFD功能需求映射为技术参数,得到设计矩阵,并判断矩阵是否耦合,若非耦合矩阵则产生创新方案,否则利用TIRZ工具箱进行解耦,以达到消除耦合的目的.最后,通过基于PRO/E的概念设计和虚拟演示,验证了设计方案可行.

设计了气动式的石蜡熔融沉积装置,采用正交实验的方法,研究温度t、气压P、喷嘴直径d、喷嘴距离基板高度h和基板移动速度v等工艺参数对熔融石蜡沉积线宽的影响.实验结果分析表明：工艺参数对线宽影响的显著性由大到小依次是喷嘴直径、气压和基板移动速度,最优参数组合为t=80℃,P=0.2 MPa,d=0.4mm,v=5.4mm/s和h=0.3mm;单因素验证试验证实了正交试验结果的正确性.

平面3自由度并联机构具有良好的机构特性且实用价值较高,为提高机构的轨迹跟踪精度,提出了一种基于平面3-RRR并联机构的低通滤波滑模变结构控制(SMC)策略.在分析机构动力学方程和控制器Lyapunov稳定性基础上,搭建了平面3-RRR并联机构的控制系统框图,对机构的位移轨迹跟踪进行了实时控制.仿真结果表明机构采用低通滤波SMC算法后,位移轨迹跟踪误差明显降低;该算法简单易实现,有效削弱了系统抖振,提高了控制系统的精度.

随着参与啮合齿轮对数的增加,内外啮合行星机构的配齿条件也会发生变化.同心条件越来越宽松,邻接条件越来越复杂,速比条件越来越容易满足,而装配条件则需要根据参与啮合行星轮对数的奇偶性严格判定.在4个配齿条件中,装配条件最严格,也最易被忽视,应引起足够的重视.将行星机构各构件的装配相位夹角表达式代入相应转速方程,以齿数应满足整数作为约束条件,确保单排行星机构的各构件不相互干涉,确定单星和双星内外啮合单排行星机构的装配条件,进而拓展为每组行星齿轮经过奇数次啮合或偶数次啮合的装配条件.相关结论为工程技术人员在设计内外啮合单排行星机构时,提供了成熟的解决方案.

在变幅载荷作用下,载荷的加载顺序及载荷间的相互作用效应将会影响结构的寿命.通过前后两级载荷应力比的平方来表现损伤演化过程中载荷相互作用效应的影响,将其引入叶笃毅模型,改进了后一级载荷的损伤演化方程,建立了剩余疲劳寿命预测的改进模型.通过两种材料的试验数据对比,验证了改进模型在两级载荷加载下的有效性。

将W-M分形函数引入风电制动器制动过程的摩擦生热研究中,根据W-M分形表面形貌的特点及利用其特有的自相似性,以Matlab软件模拟出粗糙表面的分形曲面形貌.通过Creo软件建立不同分形维数的粗糙表面模型,运用Abaqus有限元软件分析分形维数、相对滑动速度、施加载荷对粗糙表面制动过程中闪点温度和接触压力的影响.结果表明：随着分形维数增大,摩擦区域块状热区的数量减少,而点状热区的数量增多;相对速度越大时,接触区域最顶端的微凸体节点温度也越大,非接触区域温度上升速率也越快;施加载荷增大时,微凸体的最高闪温点的温度变化幅度不大,但会影响热区的数量大小与次闪温点和非接触点的温度.

通过对变速器齿轮传递误差机理研究,研制齿轮传递误差试验台,实现对变速器整箱及单对齿的传递误差的高精密测量.试验台可模拟变速器总成内啮合齿轮对的真实啮合情况,准确测试啮合齿轮的传递误差.试验台由机械结构设计、测控系统及软件系统构成.采用Romax软件对单对齿测量单元轴系进行扭转刚度分析,验证传递误差测试时输出扭矩为3 000Nm条件下满足传递误差的测试要求.通过试验测试,验证了试验台角度测量系统精度满足变速器齿轮传递误差测试要求.

塔式起重机的机构运动容易引起起重机整机的振动,振动产生的交变载荷是起重机产生疲劳破坏的主要原因.因此,研究机构运动对塔式起重机起重臂振动的影响规律具有重要意义.针对小起升高度或附着式塔式起重机,分析了变幅运动和起升运动对整机结构振动的影响规律.将塔式起重机简化为在起重臂铅垂面内振动的悬臂梁,并且将变幅小车和货物等效为移动质量,将格构式起重臂等效为实腹式起重臂,基于Euler-Bernoulli梁理论建立移动质量-悬臂梁系统振动微分方程,通过仿真研究变幅运动和起重量对起重臂振动响应的影响规律.仿真结果表明起重臂振动的幅值和频率随着变幅速度的增大而减小,振动的幅值和周期随着起重量的增大而增大.

HRB400E钢材是建筑桥梁和楼宇的核心关键材料,其产品质量对建筑物安全性能以及强度会产生直接影响.以HRB400E钢材为研究对象,通过收集该材料在某生产企业理化检验中心的样本数据,运用方差分析法得到钢材的内径对于钢材质量有显著影响,并有强相关关系;运用正交试验分析法找到钢材内径与质量的最佳搭配,以实现成本降低.优化了HRB400E钢材生产的部分制造参数,在满足力学性能的前提下,可以最大限度地降低用料成本,提高收益,对于钢材生产具有指导意义.