根据部分地区烟草种植机械的需求,基于有限元软件ANSYS Workbench设计了一种手提式挖坑机。选用工程钻机和自设计的不锈钢挡泥管,具有一定环保,安全,舒适的优势。通过建立关键部件螺杆轴的有限元模型,导入软件进行了模态分析,提取其固有频率和振型云图,预知特定外部动载荷对结构可能产生的影响和作用,避免发生共振,并检验结构设计的合理性。研究避免共振发生的途径,分析了螺旋叶片结构参数与固有频率变化的关系,发现调整结构参数可以定向改变固有频率,避免共振的发生。为不同工况条件下进一步设计挖坑机提供了一种途径。

以核反应堆系统中的安全阀密封结构为研究对象,建立了基于多孔介质理论的密封结构粗糙表面三维模型,采用Darcy定律推导了密封结构泄漏率的计算公式,研究了粗糙度、自相关长度、密封比压对表面特征的影响,以及粗糙度、密封面接触宽度对泄漏率的影响。结果表明,粗糙度与密封性能并非是线性关系,仅以粗糙度作为密封性能的评价指标是有局限性的;在粗糙度一定的情况下,自相关长度也会对密封界面孔隙率、渗透率产生影响,从而影响安全阀的密封性能;密封比压减小导致接触高度增大,使得阀座阀瓣间的孔隙率迅速增大,造成密封结构的渗漏特性增强;粗糙度的增大使得泄漏率呈非线性增大趋势,密封面接触宽度的增加使泄漏率线性减小。

时变啮合刚度是齿轮传动系统主要动态激励源之一，研究齿面偏差和齿间滑动摩擦对齿轮啮合刚度的影响，对准确获得齿轮系统动态特性具有重要意义。基于改进的能量法，提出了一个考虑齿面滑动摩擦的直齿轮啮合刚度的完整求解模型。根据加工刀具齿廓参数方程能够求得齿轮渐开线齿廓和过渡曲线的参数方程，并能体现刀具圆角半径对过渡曲线的影响。量化磨损或修形齿轮的齿面偏差并加之于齿廓参数方程，可得出该齿轮单齿对啮合刚度。通过齿形误差带来的齿间间隙和齿间加载变形量之间的协调关系，可求解出齿轮副在双齿啮合区的总刚度。分析了加工刀具圆角半径和齿间滑动摩擦力对齿轮啮合刚度的影响。研究了磨损齿轮的磨损量、修形齿轮的修形长度和外载荷大小对齿轮啮合刚度、齿间载荷分配系数以及传递误差的影响。结果表明：加...

选用3D打印工艺中的熔融沉积成型(FDM)工艺作为实验研究对象,研究恒温室加热和底板加热两种不同加热方式对不同构建取向打印的聚乳酸(PLA)试件拉伸强度及断裂伸长率的影响。实验结果表明两种加热方式下打印的不同构建取向的试件呈现出各向异性。与底板加热相比,采用恒温室加热方式打印的水平向试件和侧向试件的拉伸强度分别增加0.3%和2.6%,断裂伸长率分别增加4.2%和6.7%,有一定程度的改善;而采用恒温室加热打印的竖向试件的拉伸强度由底板加热时的14.94MPa提升至23.98MPa,增幅为60.5%,断裂伸长率由底板加热时的1.708%提升至2.847%,增幅为66.7%。对于竖向高度较大的制品,采用恒温室加热可明显提高制品的拉伸性能。

基于改进的运动学法,利用啮合不变矩阵建立公切线双圆弧柔轮齿廓弧长参数方程和理论啮合方程,可求得理论共轭啮合区以及刚轮齿廓参数。综合考虑真实表面粗糙度、载荷、轮齿几何接触、卷吸速度等,建立双圆弧齿廓谐波减速器柔轮与刚轮在共轭啮合区域的混合润滑数学模型。分析啮合区域不同齿廓参数对于谐波传动装置润滑性能的影响。研究结果表明在设计柔轮齿廓的时候,合理增加凸圆弧齿廓的半径有利于改善接触区域润滑状态。在工况不变的情况下特别是在中高速的工况下,加大柔轮凸圆弧齿廓半径可以增加接触区油膜厚度,增大膜厚比,且改善的效果随着转速的增加而增大,但当凸齿廓半径增大到很接近凹齿廓半径时,继续增加几乎不改善润滑条件。

提出和建立了面向刀具刃口钝化结构研究的三维铣削加工有限元仿真模型,研究了材料本构关系模型有限元仿真关键技术;进一步进行了切削验证实验,结果表明所建立的有限元模型是正确的;最后,以钛合金加工为例,利用有限元模型,针对倒棱刃、消振棱刃、白刃三种刀具刃口型式,对不同刃带宽度和不同刃口型式下的切削效果进行了比较和分析。研究结果表明：倒棱刃口型式与圆弧钝化结构是最佳匹配的,倒棱与钝圆形成的复合结构是切削钛合金的最优刀具刃口微结构。

以HMC160型卧式加工中心的闭式静压回转工作台的设计为例,介绍了闭式静压回转工作台的结构设计以及相关的理论计算。通过机床试验结果,证明该闭式静压回转工作台的设计是切实可行的。

针对数控磨床液压系统故障率高、可靠性低的问题，连续跟踪并采集了液压系统的可靠性数据，利用不同的分布函数建立了液压系统的可靠性模型，提出了不同模型下对可靠性指标进行点估计和区间估计的方法。通过K-S检验、模型优选、评估指标与观测值的对比发现，液压系统的分布模型更适合于伽马分布，液压系统的可靠性指标MTBF为10345h。所述的建模和评估方法可以用于液压系统的可靠性设计，也可以为数控磨床其他子系统的建模和评估提供参考。

基于HOPSAN和MATLAB/SIMULINK探讨了HOPSAN和MATLAB/SIMULINK的多域协同控制仿真技术并对一液压位置系统进行了协同控制仿真.结果表明这种协同控制仿真技术可以集成液压系统专家、控制技术专家、计算与计算机技术专家的优势搭建一个协同研发的支撑平台能够高效、经济、可靠地处理液压系统非线性建模和控制问题.

分析流体模型的选取对于管路系统幅频特性的影响，结果表明：选取不同的流体模型，其幅值比相差较大，但是谐振频率相差不大，因此在只需要考虑谐振频率的情况下，可以采取流体模型I代替实际流体进行计算。基于流体模型I和MATMAB符号函数功能，计算出系统幅频特性曲线，通过分析曲线得出系统固有频率，将计算结果与试验数据进行对比，证明该方法简单可靠、可移植性好。