无级变速器可使车辆在各种运用条件下处于最佳动力性或最佳经济性的理想工况,本文对易于操纵的液压机械无级变速器HMCVT(Continuously Variable Transmission of HydromechanicalType)从理论上做了比较详尽的分析,并给出了一种综合特性较优HMCVT的实验结果。

以液压约束活塞发动机连杆为研究对象,采用现代优化设计方法与有限元相结合的技术,建立了连杆优化的力学模型。在保证结构强度、刚度和稳定性的条件下,进行了以连杆质量为目标函数的三维结构优化设计,结果使连杆质量更轻,结构更加紧凑。得到了一种综合考虑各种约束条件的连杆优化方法。

针对当前传统内燃机汽车技术的成熟与混合动力汽车和纯电动汽车技术的发展,为了更好地适应动力的匹配和得到更高的能量利用率,车用机、电、液多路功率流耦合技术蓬勃发展起来。多路功率流耦合问题是两路及两路以上的能量传递和能量交汇分配问题,阐述了当前最具有研究价值的机械耦合、电动耦合和液压耦合技术,为今后的车用机、电、液多功率流耦合系统的研究提供了一定的参考。

往复柱塞泵用途广用量大，但在用的电磁开关阀或单向阀配流系统结构松散、压力损失大、成本高、容积效率受工作频率影响大。本文首先提出了将往复直线运动转化为单向旋转运动的直动主动杆圆柱导槽凸轮机构，进而形成往复柱塞泵转套式配流系统的结构原理，利用柱塞的往复运动驱动配流套单向转动，实现配流功能，克服了阀式配流系统的诸多弊端。给出了凸轮槽型线和各主要结构件中心角的设计要求，为转套式配流系统的进一步设计研究提供了依据。

将内燃机和柱塞泵工作原理进行组合,实现了内燃机和柱塞泵结构的一体化设计.提出了一种直接利用内燃机活塞的直线往复运动实现流体压力能输出的新工作模式.在对内燃式柱塞泵进行功能分析和分解的基础上,构思出实现各分功能(功能元)的装置、机构或元件.通过组合得到了多种设计方案,并对选出的4种设计方案进行了分析和比较,再根据其中一个设计方案完成了以水为工作介质的内燃式柱塞泵样机的制作、试验和仿真计算.结果表明,该设计方案可行,实现了预期功能,其主要工作性能指标与内燃机-柱塞泵组合系统相比有明显改善.

针对挖掘机负载敏感泵液压系统的泄露和摩擦问题,本文基于负载敏感原理建立了负载敏感阀工作时的数学模型,同时运用AMESim软件建立负载敏感泵液压系统仿真模型,并对LS进行仿真分析。仿真结果表明,通过改变控制系统中负载敏感阀的弹簧刚度、开口形状、阀芯直径及阀芯质量,使系统越来越快的达到平稳状态,且超调量变小,振荡次数逐渐减少;不同开口形状产生不同的流量增益;当阀芯直径为6mm时,出口压力动态曲线最平稳,超调量最理想,这与实际生产中的情况相符合;当阀芯质量为0.5kg时,系统响应快,压力波动幅度较理想。该研究对负载敏感泵的设计、使用和保养维修具有一定的参考价值。

配流阀是电动柱塞泵的关键部件,本文主要对电动柱塞泵配流阀的配流特性进行研究,建立相关的数学模型进行理论分析,通过模拟仿真的形式对理论分析进行验证,探究配流阀配流特性的主要影响因素,有助于提升配流阀的配流特性和柱塞泵的效率。

液压约束活塞发动机（HCPE）集成传统的内燃机与液压泵为一体将燃料燃烧产生的热能转换为液压能是一种新型的柔性动力装置能量平衡分析是其结构优化设计的重要依据。首先建立了HCPE的动力学模型仿真分析了HCPE标定工况下能量输入、耗散、分配及输出情况。能量转换中与燃烧有关的损失占57.65%、摩擦损失占6.24%、液压损失占7.78%、有效功输出占26.87%、其他损失占1.46%。有效功比率随转速或油门开度的增大基本成中凸状。

对机械-液压约束活塞发动机多学科协同优化设计框架的原理和要求进行了论述，介绍了框架的实现方法。通过对机械-液压约束活塞发动机曲轴的协同优化，进行了框架测试，使曲轴的质量减少了20％，设计效率明显提高。

液压约束活塞发动机是一种新型液压动力系统配流阀系统是其中不可缺少的重要元件。对配流系统进行最优化设计可大幅度地缩短系统设计周期改善设计方案从而达到提高整机产品质量的目的。基于最优化技术采用对容积效率和阀的寿命线性加权的方法得出了总目标函数建立液压约束活塞发动机配流系统的优化模型。通过Matlab语言程序对其进行优化设计对优化数学模型进行求解。对优化前后的结果进行分析优化后吸入阀和排出阀的冲击力分别下降了48.77%和44.50%优化后的容积效率提高了10.06%。计算结果表明所采用的算法是可行的、有效的。对此系统的出水阀压力和流量随转速、油门的变化关系进行试验研究将试验结果与仿真结果进行对比仿真结果与试验结果非常接近误差在6%以内。从而验证了液压约束活塞发动机阀式配流系统优化模型的正确