元动作装配单元的可靠与否是机械产品能否稳定运行的关键所在。由于机械产品的多层次结构,使整机性能的分析与建模变得困难。开展了从整机到元动作的映射研究,提取出典型的元动作装配单元。根据元动作装配单元的实际装配行为选取过盈装配接触压力参数,进行元动作装配单元静力分析及固有频率分析,得出元动作装配薄弱处。利用自主设计的试验台对元动作单元性能进行验证。结果表明,对元动作装配单元进行合理的有限元分析,提取出装配结合处的薄弱点,能够对元动作单元的装配提供现实指导。

为获得精密直线运动输出,设计一种压电柔性微驱动系统,系统由压电致动器及柔性微动机构组成,在压电致动器驱动下系统具有亚微米级定位精度。基于柔性铰链导向、传动原理,设计了一种精密柔性微动机构,在此基础上提出了压电柔性微驱动系统设计方案。采用有限元法对系统进行了运动学分析、强度分析、动态分析,分析结果显示,系统具有定位精度高(最大定位误差为0.24μm)、强度性能好、动态性能优良等优势。研究对微驱动系统研究及应用具有一定的参考价值。

为了改善车辆行驶的平顺性和操纵稳定性,设计了一种基于电动静液压作动器(EHA)的车辆半主动悬架结构。进行了EHA作动器的性能试验分析,建立了EHA半主动悬架的键合图模型,计算了EHA半主动悬架系统的临界时滞,分析了时滞对EHA半主动悬架幅频特性和减振性能的影响,设计了Smith预估时滞补偿控制器,进行了EHA模糊控制半主动悬架的时滞补偿仿真分析。结果表明,EHA半主动悬架具有较好的阻尼可控性;然而随着时滞的增大,悬架系统会出现"轮跳"现象;在Smith时滞预估补偿控制下,EHA半主动悬架的簧载质量加速度减小约30%,轮胎动载荷减小约20%。

为了克服主动悬架耗能大的缺点,提出一种基于电动静液压作动器(electro-hydrostatic actuator,EHA)的自供能式主动悬架结构。分别建立了该系统主动模式和馈能模式下的数学模型,分析了EHA主动悬架系统实现自供能的能量平衡条件,设计了包含上层切换控制器和下层天棚控制器的分层协调切换控制策略,仿真分析了天棚阻尼系数对改善悬架性能和实现自供能的影响,并通过仿真分析设计了合理的天棚阻尼系数。结果表明,该EHA自供能式主动悬架系统改善了悬架动态性能,实现了能量自供能,有效克服了主动悬架耗能大的缺陷。

针对氦气-空气混合气体环境，分析了不同氦气体积含量下混合气体的黏度和分子平均自由程，利用有限单元法求解雷诺方程二阶滑移修正模型，计算了微型螺旋槽气浮轴承的气压和气膜厚度，研究了氦气体积含量、螺旋槽深度和转速对气浮轴承承载能力的影响．分析结果表明：当螺旋槽深度由1μm增至10μm时，气浮轴承的气膜厚度先增加后减小，槽深为5μm时，气膜厚度最大，气浮轴承的承载能力最佳．此外，当槽深小于5μm时，混合气体的分子平均自由程对气膜厚度的影响较大；当槽深大于5μm时，混合气体黏度的影响起主导作用．

设计开发有效的控制策略是实现半主动悬架功能的关键。在分别对天棚控制和地棚控制半主动悬架的工作域分析的基础上，兼顾天棚控制和地棚控制各自优点，提出并设计了一种混合天棚半主动悬架控制算法，建立了汽车半主动悬架系统动力学模型，进行了磁流变减振器的力学试验建模，开展了磁流变半主动悬架的混合天棚控制仿真分析。结果表明，相对于被动悬架，混合天棚控制半主动悬架的簧载质量加速度降低了9.4％，悬架动挠度降低了20％，轮胎动载荷降低了3．2％。混合天棚控制半主动悬架不仅能够降低簧载质量加速度，同时明显减小了悬架动挠度和轮胎动载荷，提高了汽车的平顺性和操纵稳定性。

前馈控制器是运动控制器重要的组成部分之一。为了有效降低运动误差、提升伺服系统动力学性能建立开放式精密运动平台动力学模型研究前馈控制器对稳态误差、谐振现象、频域特性及稳定性的影响并总结影响规律。通过仿真与实验验证证明了前馈控制器对伺服动力学特性影响规律的正确性。该结论对于指导工业现场对伺服系统前馈控制器的优化与整定提供了参考。

本文通过AutoCAD二次开发手段的详细比较利用ActiveX Automation技术实现了VB 与Auto CAD的直接通讯采用程序参数化设计原理研制开发了参数化的乳化液泵CAD系统 实现了泵的结构尺寸计算、零件图的自动绘制及自动标注并通过运行实例证明ActiveX Au tom ation技术应用于乳化液泵CAD系统的可行性对提高泵的设计质量和效率都具有实际意义 .

针对液压支架在井下使用过程中出现的大量液压油缸活塞杆弯曲变形问题进行了液压油缸活塞杆弯曲稳定性的详细验算分析，根据验算分析的结果，计算出符合设计要求的活塞杆直径。