该文利用有限元分析法对直动式压电伺服阀驱动元件-积层式压电驱动器的静、动态特性进行了深入的分析,建立了积层式压电驱动器多层压电结构的有限元模型,得到静态与动态工作的分析结果。理论分析的结果表明,积层式压电驱动器具有较大的输出位移与输出力,以及具有良好的动态响应特性,由其构造压电伺服阀,不会限制系统的频宽,结合合理的放大机构与阀体结构,有望达到高速、精密的伺服控制。

气动工具应用广泛,使用简便,深受市场欢迎。但国内企业的产品暴露不少问题,主要包括产品品种杂乱,低水平重复现象严重,产品安全隐患严重等。作为半自动化生产工具,工人直接对其进行操作,因此其安全性直接关系到操作人员的人身安全。本文根据国内气动工具生产企业产品现状,深入分析了当前国内气动工具存在的安全问题,阐述了相关安全问题产生的原因以及应对措施,并从各个角度对提升行业水平,加快相关标准建设提出了建议。

使用GB/T 14513-1993标准规定的串接声速排气法,按文中指导选用快换接头或管接头作为辅助元件,能大大降低临界压力比的测量误差,仅为0.032~0.0425,这是用其他各种方法测临界压力比的测量误差中最小的。

气动单向阀属于流通面积随进口压力变化而变化的气动元件,本不能使用ISO6358测定其流量特性参数。但由于单向阀的全开压力较低,且其临界压力比b较大,故可以使用定压法、变压法和串接法测定其流量特性参数。在已知S和b的情况下,还给出如何求得任何压力差p1-p2下通过该单向阀的流量qv。

该文主要研究冲击式气扳机拧紧扭矩测量结果的不确定度评定,按照标准JB/T8411-2006《冲击式气扳机》和GB/T5621-2008《凿岩机械与气动工具性能试验方法》要求,结合新型冲击累积扭矩测量设备,对动态冲击扭矩测量结果进行不确定度评定,验证了该设备扭矩测量的精度,同时为冲击式气扳机扭矩测量结果不确定度评定提供参考。

该文主要研究冲击式气扳机空转噪声测量结果的不确定度评定,按照标准JB/T8411-2006《冲击式气扳机》和GB/T 5898-2008/IS0 15744：2002《手持式非电类动力工具噪声测量方法工程法（2级）》要求,在半消声室中对冲击式气扳机噪声的A计权声功率级测量结果进行不确定度评定,验证了噪声检测方法的合理性与设备检测精度,同时为冲击式气扳机噪声测量结果不确定度评定提供参考.

针对斜柱塞泵锥形缸体较直柱塞泵柱形缸体结构及受力更为复杂的特性,考虑到现有的柱形缸体设计与校核方法不能较好适用于锥形缸体的实际情况,在柱形缸体设计校核理论的基础上,推导出适用于斜柱塞泵锥形缸体结构的泵的排量要求、缸体强度及刚度、缸孔与柱塞接触强度、最大相对速度、最大比功率校核公式.以锥形缸体体积最小作为优化目标函数,建立锥形缸体结构的优化模型.在同样的输出压力、输出排量及额定转速下,对锥形缸体进行优化后泵的体积比原来下降大约13%,泵的结构更为紧凑.

本文主要研究气动控制领域的直动式压电气动伺服阀。阀芯运动机构是该阀设计的核心部分，主要由作为动力源的积层式压电驱动器、柔性铰链微位移放大机构、阀芯、弹性回复机构以及相应的连接件组成。设计基于柔性铰链微位移放大机构的阀芯运动机构，结合有限单元法对阀芯运动机构进行静力学与动力学的仿真分析，验证理论分析，为直动式压电气动伺服阀总体设计以及控制策略的选择提供理论依据。

基于两相空化流动的控制方程和湍流模型对节流阀在小开度下的流场特征及空化流动进行数值分析。结果表明：流体在流经节流口时流速急剧增加压力迅速降低至液体的饱和蒸汽压以下形成空化。当节流阀出入口压差增大时出口边界流速明显提高出口两侧的流速差异更加明显且在低速流一侧形成涡流。并且出入口压力差的增加、阀门开度的减小会导致空化区域扩大强度增加。研究成果可为节流阀的后续优化设计和操作提供理论依据。

为实现气缸容腔的高精度压力控制，设计一种采用比例压力阀控制、缓冲储气罐和无摩擦气缸串联的双闭环高精度压力控制系统。建立了该类系统完整的数学模型，模型包含阀口流动的非线性、储气罐和气缸内的压力动态、比例阀的动力学、储气罐和气缸连接管路的模型和基于实验数据的气体泄漏模型。仿真分析了气源压力、气源温度、储气罐容积、连接管路长度和直径等关键参数对系统动态性能和控制性能的影响，为压力控制系统各参数的选择和控制器的设计提供理论依据。