多自由度电机有望广泛应用于机器人和机器手等多运动自由度系统中。当前虽然有多种样机原型,但大多数都在实验室研究测试阶段,且电机机械机构、控制系统复杂,生产制造难度高,体积较大的同时材料利用率低。为了推进电机产品化进程和实际应用,提出一种新型定子永磁球形两自由度混合式步进电机。详细介绍电机结构及运行原理;建立电机齿层归一化分析模型,对电机空载和负载性能进行归一化分析,所得结论对于该类电机分析具有通用性;最后,设计一台整体外径为50 mm的新型定子永磁球形两自由度混合式步进电机样机,通过有限元仿真、与同规格转子永磁型两自由度混合式步进电机性能比较,验证了该新型电机性能的优越性,以及齿层归一化分析方法的可行性。

本文针对电力应急车电缆绞盘进行设计,采用功能分析原理提出一种通过液压系统控制的电缆绞盘翻转平台装置设计方案。通过结构参数设计、可靠性分析以及特性仿真分析,设计了一种应用于电力应急车的电缆绞盘收放装置,实现了电缆绞盘自动收放,提高了电缆绞盘的使用效率,降低了人工劳动强度。

液压支架试验台在进行压架试验时,中梁销轴受力工况恶劣,易出现断轴现象。采用在销轴孔内部增加锥角的方法,改善销孔与销轴配合边缘处出现应力集中的现象,并基于正交试验方法研究关键尺寸参数对销轴结构应力、应变、最大变形量的影响规律。结果表明,影响销轴受力的参数按重要程度排序依次为孔轴间缝隙、销轴孔边缘板厚、销轴孔壁厚、销轴孔锥角角度、销轴孔锥角长度。采用模糊分析方法对各参数进行优化分析,得到最优解集:孔轴间缝隙为2 mm、销轴孔边缘板厚为62mm、销轴孔壁厚为80 mm、销轴孔锥角角度为0.1°、销轴孔锥角长度为280 mm。仿真验证表明,优化方案对减小液压支架试验台中梁插拔销轴的最大应力、剪切应力和最大变形量效果明显,可有效提高中梁插拔销轴承载能力。

分析了火电厂在线性能计算软件的开发和使用情况，指出了其中存在的软件通用性、可维护性、可移植性较差及其重复开发等问题。列举了全局性能指导（GPA）组态式在线性能计算软件的诸多优点。

卧式柱塞泵曲轴密封的可靠运行是曲轴轴承实现润滑与液压支架稳定供液的重要基础。基于磁性液体密封理论,设计一种单磁源梯度齿宽磁性液体密封结构,采用数值模拟的方法研究磁性液体密封结构的磁场分布特征,并分析不同密封间隙和转速对密封耐压性能的影响。结果表明:与均匀极齿宽度磁性液体密封结构相比,梯度极齿宽度密封结构平均耐压能力约提高11%;梯度齿宽密封结构中,随着极齿与永磁体距离的增大,各极齿耐压能力逐渐增强;随着密封间隙的增大,离心力引起密封失效的极限转速逐渐减小。

通过把一个特定型号的升降机尺寸数据代入虚功和虚位移方程推导出液压缸活塞杆的最大推力,并对剪叉机构与液压缸接触点和上下端点的铰孔进行力学分析。再用MATLAB对剪叉液压升降机进行优化得到最优安装位置参数,降低了液压升降机的动力消耗。

勘探六号平台配备了美国NOV公司的TDS-8SA顶驱、桥吊、液压卡瓦、ST-120铁钻工和BX4-50液压吊卡等整套钻井包,高自动化的设备配置极大地提高了钻井作业的效率,节省了人力。但是复杂的电器、气路、液压的控制回路,给故障的诊断带来了不少困难。尤其是BX4-50液压吊卡的使用频率很高,一旦故障,就只能使用手动吊卡起下钻具,不但增大了劳动强度,且不能随意高度开关吊卡,影响钻井作业的效率。所以学习、了解和、掌握其互相工作的原理,对快速判断故障的原因与解决问题非常关键。

采用数值计算方法,建立了基于平均流动因子的往复密封混合润滑模型。分析了阶梯形组合密封圈表面粗糙度对其往复密封摩擦力、泄漏量和油膜厚度的影响规律。结果表明:内行程摩擦力随粗糙度的增大而增大,而外行程摩擦力无明显变化。存在临界粗糙度σc,当σ<σc时,随粗糙度的增大,内行程向内的剪切流量大于向外的压差流量,内行程泄漏量为正值,表现为越来越小的内泄漏;当σ≥σc时,随粗糙度的增大,内行程向内的剪切流量小于向外的压差流量,内行程泄漏量为负值,表现为越来越大的外泄漏。随着速度的增大,其临界粗糙度随之增大;随粗糙度的增大,平均油膜厚度增大,而粗糙度对量纲一化油膜厚度影响很小。研究方法为往复密封结构设计与优化提供了依据。

为解决传统的试验箱在控制手段、实现功能等方面已经无法适应实践性教学环节的问题,在传统实验台的基础上设计一种PLC自动控制综合实验系统。该系统开发柔性和扩展性良好,在满足基本教学需要的同时,还留给学生足够的发挥空间,能够有效促进理论与实践环节的有机结合,更好地发挥教学作用。

为了解决塔形井架立柱空间复合面角度的加工问题,依据公司现有设备,对图纸进行分析,制定加工方案,通过推导空间复合面角度和摆放角度的计算公式,总结立柱各种摆放方法,实现对立柱的加工。