针对混凝土湿喷机臂架系统的液压油缸驱动力难以显式计算的问题,采用解析几何法和拉格朗日方程建立混凝土湿喷机臂架系统的动力学模型.将驱动油缸等效为活塞杆沿着套筒运动的二连杆机构,这样臂架成为不完全开链的十连杆机构.采用解析几何法,推导臂架杆件转角与液压油缸行程的函数关系,即臂架系统的运动学方程.在运动学基础上根据拉格朗日动力学方程,建立广义力(液压油缸驱动力)对广义坐标(油缸行程)的数学模型.仿真分析时选择了湿喷机的一个典型工作过程,利用符号运算工具MAPLE求解广义力的解析式,并导入MATLAB进行数值求解.同时,利用PRO/E的机构动力学仿真工具对臂架进行分析.对比可见MATLAB与PRO/E仿真结果相吻合,验证了混凝土湿喷机臂架系统动力学模型的正确性.最后,结合动力学模型分析驱动油缸铰点位置变化对油缸工作过程中最大驱...

为了实现对柱塞泵可再制造性的定量评估,首先以柱塞泵为研究对象,进行其疲劳寿命研究。建立了柱塞泵刚-柔-液联合仿真模型,研究了在柱塞泵运行过程中转速、负载压力对柱塞最大应力和疲劳寿命的影响规律。结果显示随着转速提高,柱塞所受到的最大应力呈指数递增,柱塞的疲劳寿命则呈指数递减;随着负载压力的增大,柱塞所受到的最大应力呈线性增大,柱塞的疲劳寿命则呈对数递减。在柱塞泵疲劳寿命分析的基础上,建立了以剩余寿命和零部件可加工性为指标的技术评估体系,并综合考虑了经济和环境指标,提出了柱塞泵可再制造性量化评估模型和方法,并进行了工程应用分析,验证了所提出方法的合理性和可行性。

以Hertz应力表达式为基础,将单齿啮合的渐开线齿轮等效为相互挤压的两个圆柱体,推导了齿轮接触应力的理论表达式.建立一套单齿对啮合的有限元分析方法,包括引入渐开线和齿根过渡曲线方程及对应的自变量区间,建立参数化齿廓;模型轮缘厚度取3倍的模数,周向宽度取3倍的齿厚;在接触面上进行网格细化处理;在对应的主、从动齿轮内缘分别施加均匀切向力和固定约束等.计算结果显示,有限元解和理论解吻合较好,最大偏差不超过5%,该方法适用于不同的啮合轮齿参数.由有限元方法得到的渐开线轮齿的接触应力符合Hertz理论中的半椭圆分布规律,Mises应力和剪应力分布也符合接触力学理论,但应力分布的对称中心存在偏离或者偏斜现象,分析认为,是由于轮齿弯曲变形造成的.

液压凿岩机钎杆回弹造成了机体刚性冲击,降低了凿岩机的工作效率和使用寿命,针对此不足,通过回弹波动理论分析,提出了回弹速度的计算方法和回弹缓冲装置的设计方法,从蓄能器的耦合和局部阻力角度建立缓冲活塞的数学模型,得出了缓冲活塞运动的非线性方程.利用Simulink对缓冲活塞进行了运动学仿真,分析了预充压力对回弹缓冲装置的动特性影响和其对工况的响应能力,并与实验结果进行对比,验证了仿真的准确性.结果表明回弹速度与预充压力无关,与工作介质有关,介质系数增大,回弹速度增大.回弹缓冲装置设计有很好的工况响应能力,增加了液压凿岩机的可靠性,工作效率提高了7.23%,更符合实际工况要求.

遵循采用外购配套件的设计策略可以有效地缩短开发时间和降低开发费用。为了把这些配套件组合到欲开发的产品中去，对设计过程的每个阶段都需要提供选择和评价的方法。作者以液压装置设计为例，解释了作为辅助手段的液压机械结构类型选择方法的设计目录和重要的特征的准则。

针对数学非线性回归问题,需不断改进设计模型和设计参数,从而使得设计效果达到最佳.求解约束条件下体积最小问题时经常用响应面法进行优化,即利用函数关系拟合仿真模型,采用筛选试验来确定优化方向.为了优化经典10杆桁架结构的形状,基于响应面法,编写并运行APDL(ANSYS parametric design language,参数化设计语言)程序,得到各桁架的初始应力和体积.以节点纵坐标值的改变来反映形状的变化,各因子设置三水平并编码为-1,0,1,通过响应面法(response surface method,RSM)进行寻优并调整中心点和水平.基于调整后的水平,先找到最佳邻域,再用优化软件在最佳邻域内求解桁架在许应力下体积的最优解,最后将确定好的节点纵坐标值回代到APDL程序中验证是否满足约束条件,若满足,则此时的体积为最优解.结果表明利用响应面法优化桁架杆的迭代次数仅为3次,它能快速定位最优...

依赖于传统经验方法的无轨伸缩式门式起重机结构设计往往趋于保守,材料浪费严重,为了充分发挥材料的承载性能,有必要对它进行优化分析.对无轨伸缩式门式起重机结构进行优化设计时,针对非线性接触模型计算不收敛与计算效率低等问题,提出以节点耦合模型代替接触模型来构建响应面近似模型,并将近似模型与多岛遗传算法相结合对结构参数进行优化.以某无轨伸缩式门式起重机各构件截面尺寸为初始设计变量,以结构强度、刚度、自重为模型响应,通过调用Isight平台中最优拉丁超立方设计方法产生设计变量样本点,再由试验设计（design of experiment,DOE）模块调用有限兀分析软件ANSYS完成样本点模型仿真以筛选出对响应影响较大的设计变量.利用优选后的设计变量构建响应面近似模型,以结构强度和刚度为约束条件,门式起重机结构质量最轻为优化目标,采用...

深孔直线度误差严重影响着高压共轨喷油器体的性能.为研究不同的加工工艺参数对喷油器体深孔直线度的影响规律,根据单因素试验方法,利用枪钻对喷油器体深孔进行加工试验,采用线结构光视觉测量技术与最小二乘法测量深孔直线度,分析切削速度、进给速度和切削液压力对喷油器体深孔直线度的影响规律.结果表明：随着切削速度的增大,直线度先减小后增大,当切削速度为6200r/min时,直线度最小;当进给速度较小时,直线度较小,随着进给速度的增大,直线度总体呈现波动上升的趋势;当切削液压力较低时,直线度较大,直线度随着切削液压力的增大而减小,当切削液压力值达到8MPa后,直线度随切削液压力的增大而增大.基于三因素三水平的正交试验,对试验结果进行极差和方差分析,获得最佳加工工艺参数组合：切削速度为6200r/min、进给速度为50mm/min、切削液压力...

随着社会的发展和科技的进步,消费者对于产品的需求呈现多样化,因此多品种小批量生产模式成为制造业的一大主流趋势,但由此带来的加工数据量少的问题给企业生产过程的质量控制及工序能力分析带来了困难。为了解决这个问题,利用相似元理论,根据影响工序的各种因素,将与目标工序相似的其他工序合并成组,通过数据转换扩大样本容量,进而利用大样本加工数据对目标工序进行质量控制和工序能力分析。以某生产车间车削工序为例,计算出该工序的工序能力指数,所得结果与实际情况相符。结果表明,该方法可以给多品种小批量生产模式下企业的质量控制和工序能力分析工作带来许多便捷。

介绍了纯水液压试验台的信号采集硬件组成和工作原理，对系统中的典型压力信号和流量信号进行了测试，用低通滤波方法解决了信号采集中存在的噪声干扰问题，提高了信号处理的可信度。