基于流量因子统计学方法建立油封唇口的混合流体润滑模型,耦合油封的能量守恒方程及黏温方程,通过迭代求解获得油封唇口的温度分布、不同转速下油封唇口的最高温度及温差变化情况;对比分析考虑和不考虑温差情况下油封各项密封性能。结果表明随着转速的增大,唇口最高温度线性递增,而唇口温差先增大后减小;油封工作时,唇口区域的温度先迅速升高后下降,越靠近唇尖的位置温度越高;与不考虑温度的情况比较,考虑温度变化的影响时密封区域的油膜厚度减小,油膜承载力下降,不利于密封。

利用有限元分析软件模拟分析双唇油封主唇区域的静态接触压力分布,并与单唇油封的静态接触压力进行比较;同时分析双唇油封安装后副唇的位移和变形。结果表明油封的腰部结构不同导致双唇油封主唇区域密封效果低于单唇油封;副唇的位移和变形导致在实际运行中副唇与旋转轴存在空隙,影响防尘效果。为改善双唇油封的性能,提出采用渐进式腰部结构代替原弓形腰部结构和采用较长的防尘唇的双唇型油封结构优化方案。结果表明采用渐进式腰部结构的双唇油封的主唇口接触压力曲线更接近单唇油封,密封效果优于普通双唇油封;采用较长的防尘唇,且安装时使防尘唇与旋转轴之间具有一定的过盈量,可以使防尘唇在油封装配变形后仍保持与旋转轴接触,减少了防尘唇唇尖与旋转轴之间的空隙,能够有效地提升防尘效果。

针对定值器结构复杂、设计参数多的特点,提出了集成FMEA/FTA/FEA的定值器稳健设计参数辨识方法.根据定值器的工作原理和功能结构,基于故障模式和效果分析(FMEA)获得定值器的主要失效模式;基于故障树分析(FTA)确定提高定值器工作可靠性、降低失效概率的关键零部件;利用ABAQUS有限元分析(FEA)软件模拟和分析各关键零部件的性能与设计变量间的线性关系,从而辨识出定值器的稳健设计变量.该设计方法对复杂产品的稳健设计参数辨识具有一定的指导意义.

针对传统密封设计基于经验和技巧、没有理论和方法指导的问题，提出弹性往复密封的增效设计理论。在分析弹性液压往复密封的失效形式和增效机制的基础上，提出弹性往复密封增效设计的概念，确立使密封高效和无泄漏的增效准则。根据增效准则，提出弹性往复密封的增效设计技术体系。该理论提高了密封设计过程的规范化和可操作性，有效提高了密封设计的效率和质量。

利用大型通用有限元分析软件ANSYS对液压缸往复密封用。形橡胶密封圈进行建模和计算，分析。形密封圈最易受损和失效的关键部位，并结合液压缸活塞杆动态密封机理提出了优化设计模型。为往复密封的优化设计指出了一种可行的设计方法。

阐述了TRIZ的物质-场模形及应用物场变换法(76标准解法)求解问题的流程,探讨了液压活塞杆的动态密封机理,根据液压活塞杆O形圈密封、Y形圈密封和聚合体密封几种典型动态密封型式,构建了相应的物场模型,基于物场分析方法和TRIZ标准解法,进行了液压活塞杆密封问题的求解和结构实现研究,为液压活塞杆动态密封的结构创新提供了理论依据.

介绍了发明问题解决理论(TRIZ)的物场分析及其模型变换解决问题的过程.构建了伺服缸的往复密封和缓冲结构的物场模型,基于物场分析方法和TRIZ标准解法进行了伺服液压缸关键结构的设计研究.