主要研究了卧式停止器的工作原理以及如何优化分析和建模组装。首先根据结构原理图设计外形,完成单个构件初步的三维建模,并运用SolidWorks Simulation分析软件针对预加载荷对建模后的结构做简易的受力分析,从而优化并确定建模尺寸。结合运动副和布局尺寸之间的衔接,运用同样的分析方法,依次完成相互连接件的受力分析,最终确定每一个构件的外形尺寸,从而完成卧式停止器的设计输出。通过以上设计和分析过程,提出了一种简单的结构设计理念,即首先构造结构原理图,在结合结构原理图设计出单个构件的雏形,运用软件考虑预加载荷分析构件确定构件具体尺寸。

由于人工髋关节材料摩擦磨损特性检测结果的准确程度与试验设备运动准确性有关,选用3SPS＋1PS并联机构作为试验机髋关节仿生模块的核心部分。通过Pro/E与ADAMS联合对此类并联机构进行建模,然后根据正常人体髋关节的生物运动及力学特性,在ADAMS中对其进行运动学、动力学仿真模拟。通过仿真结果得知：各支链的主要运动集中在并联机构的Z方向上;支链r2的运动曲线最为复杂,其位移、速度、加速度的幅值相对来说最小;r1运动曲线幅值最大。机构承受的外力主要作用在支链r0和球副r01的Z方向。分析结果为此类并联机构的机械结构、误差灵敏度分析及相应控制系统的下一步设计奠定基础。

根据红外望远镜的工作状态,望远镜窗玻璃主要受到大气压力和重力的影响,由于要求得到高空间分辨率的太阳像,所以对窗玻璃的变形要求很高.用有限元法对处于工作状态下的窗玻璃进行计算,得到不同厚度和不同工作角度窗玻璃的变形数据,然后对变形数据进行比较分析.可看出对应于相同的口径,不同厚度的窗玻璃,在此工作状态下的变形有较大的不同,但在对于厚度不变而只改变观测角度即受力状态的情况下,重力对窗玻璃的影响相对是较小的,通过分析比较得到了比较适合此系统的窗玻璃的口径和厚度.

为了克服现有髋关节试验机在复杂运动轨迹模拟和变载荷动力加载等方面存在的不足,试制了一台以3SPS＋1PS并联机构为核心驱动模块的髋关节试验机。基于Rodrigues参数,对该髋关节试验机的驱动机构进行了运动学建模和求解。根据ISO14242-1：2002（E）标准的相关规定,对该机构逆运动学模型进行了数值仿真,得到模拟髋关节运动所需的主动件运动学参数变化规律,确定了该髋关节试验机的运动方案,并验证了驱动件选型的合理性。通过耗时计算,测得Rodrigues参数法求解试验机逆运动学的运算时间,满足控制实时性的需要。

以髋关节试验机中3SPS＋1PS并联机构为研究对象,通过UG建立了并联机构的实体模型,并利用ANSYS进行了静力和模态分析。通过对3SPS＋1PS并联机构在某一工作位置时两种不同受力情况的分析,得到机构整体的应力应变分布情况,验证了机构的静刚度满足设计要求。通过模态分析,得到3SPS＋1PS并联机构的固有频率和振型,分析了固有频率和振型对机构动态特性的影响。

运用子孔径检测及拼接的方法可完成大口径光学件面形的干涉测量。为了能够减少子孔径拼接的误差累积与数据处理算法带来的精度影响，运用子孔径拼接的误差拼接算法，并通过对实验检测数据的处理，得到拼接结果与全孔径检测结果比较，面形波面峰谷值相差0．0842，均方根值相差0．01λ，误差在Veeco光学干涉测量仪器的公差范围内。实验结果验证了误差均化算法可有效减少误差的传递与累积，实现子孔径拼接技术对大口径光学件的正确检测。

针对轴向并联齿轮泵及平衡式复合齿轮泵的不足,研究设计一种由3个子泵(外啮合齿轮泵)组成的3片式径向并联齿轮泵,分析了其结构原理和性能特点。该泵结构较简单,提高和改善了齿轮泵的性能,适用于工作环境恶劣、对流量品质要求高的大流量系统及轴向尺寸受限的场合,在机械设备液压系统中有良好的应用前景。

为了提高煤矿提升机安全性能,研究了煤矿提升机液压制动系统状态监测技术,基于液压制动控制系统结构,分析了液压站和盘式制动闸故障原因,确定了煤矿提升机液压制动系统监测参数,主要为盘式制动闸空动时间、制动盘偏摆、闸瓦间隙及液压站油压、油温和电机电流。并对各参数监测方案进行了设计,给出了相关传感器技术技术参数。研究对减少煤矿立井提升事故具有重要意义。

为了确保液压支架智能化建设,研究了煤矿液压支架形态实时监测技术,根据液压支架概况,分析了液压支架形态监测参数,主要为液压支架顶梁的俯仰角度、液压支架支护高度和液压支架底座的俯仰角度。基于此,设计了液压支架形态监测系统总体结构,主要包括设计形态监测模块、倾角传感器模块和惯性测量单元模块,并研究了这3个模块的硬件部分、软件部分及监控系统的调试。研究为煤矿安全高效的生产提供了技术支撑。

随着社会的发展,技术的进步,对机械零件的设计、加工精度要求越来越高。同时,随着CAD／CAM的发展,逐渐把提高零件的精度引入到通过软件来实现。通过对三维设计软件SolidWorks及其凸轮设计插件Camtrax的深入研究,介绍了凸轮设计和数控加工过程的最新方法。该方法不但可提高凸轮设计的精度,而且减少了凸轮设计及加工时间。