为了改善弧齿锥齿轮啮合性能,提出了一种接触路径沿齿长方向的大重合度设计新方法。预置弧齿锥齿轮副的设计重合度和传动误差幅值及对称性,通过迭代优化局部综合参数,获得内对角和沿齿长的大重合度齿面印痕。借助齿面接触分析和轮齿承载接触分析,进行了两种大重合度设计在轮齿强度和承载传动误差上的比较。算例表明,接触路径沿齿长方向的大重合度设计在小轮、大轮弯曲强度和齿面接触强度上,分别提高了13.67%、10.05%和5.77%,承载传动误差幅值下降了31.32%,并且能够改善齿面印痕对安装误差的敏感性。

车齿刀具运动偏心误差对车齿精度的影响十分明显。通过理论及实验研究的方法,针对车齿过程中刀具运动偏心误差对车齿工件齿形、齿向及齿距误差的影响规律及作用机理展开研究。首先,对车齿工艺方法进行实验研究,针对车齿过程中常见的齿面波纹进行分析,并指出通过减小刀具运动偏心误差可明显改善工件齿面波纹度。然后,基于车齿实验研究,针对刀具运动偏心误差对工件齿向、齿形误差的影响进行理论分析,研究齿面波纹的产生机理及周期特性。最后,基于车齿理论与实验研究,提出可改善工件齿面波纹的车齿刀具齿数的设计方法。

电液伺服系统广泛应用于机械设备中,伺服阀是电液伺服系统中的关键元件,非对称伺服阀的出现为阀控非对称伺服油缸电液伺服系统的设计提供了新的选择。采用孔口流量方程和流量连续方程分析了伺服阀非对称结构和对称结构分别控制非对称伺服油缸时伺服油缸两腔的压降情况,得到了2种设计结构非对称伺服油缸两腔的压降指标。结果表明,在合理选择伺服阀阀芯结构和伺服油缸结构匹配时,可以有效减少伺服油缸两腔的压降,减少功率损失。对三轮旋压机横向进给电液伺服系统进行分析,优化了系统压力和电机功率,通过压力传感器检测非对称伺服油缸两腔的压力验证了理论分析的准确性,为电液伺服系统伺服阀阀芯结构和伺服油缸结构的合理匹配设计提供了理论支持。