踪雪梅[1]（2021）在《液压密封圈类金刚石镀膜工艺与可靠性分析》文中进行了进一步梳理液压密封圈具有优异的高弹特性和密封性能,已广泛应用于工程机械、航空航天、汽车、船舶等重大工程装备的液压系统。然而由于橡胶与金属之间的粘弹特性,使得液压密封圈极易磨损失效,严重影响液压系统的可靠性和安全性。类金刚石薄膜不仅具有超高的硬度、较低的摩擦系数,而且主要成分与橡胶相似,两者之间具有良好的相容性,因此,在液压密封圈表面沉积类金刚石薄膜,可降低液压密封圈与金属零件间的摩擦力,提升液压密封圈的耐磨性与使用寿命,对提升液压系统的可靠性具有重要意义。本文聚焦液压密封圈类金刚石镀膜与可靠性问题,拟采用理论、仿真与实验相结合的方法,从液压密封圈薄膜成型机理、实验装置研发、镀膜工艺和可靠性分析等四个方面开展研究,旨在为降低液压密封圈摩擦系数、提高其耐磨性和寿命提供理论和技术基础。液压密封圈类金刚石薄膜成型机理研究。基于阴极斑点等离子体发射原理,建立真空等离子体运动模型,采用有限体积法,研究大电流脉冲电弧等离子体激发原理;通过真空离子束零维模型和辐射碰撞模型,分析等离子体在真空中形成离子束的原理及运动特征;依据碳离子能量分布,建立类金刚石薄膜生长模型,基于真空物理溅射粒子运动定律,计算类金刚石薄膜成型应力,通过实验样件曲率指标对理论计算结果进行了验证。液压密封圈类金刚石镀膜实验装置研究。分析液压密封圈类金刚石镀膜工艺流程,制定类金刚石镀膜实验装置总体设计方案;提出大电流引弧及鼠笼状阳极相结合的脉冲离子源结构,增强阴阳极之间强电场均匀性,延长碳离子的加速运动时间;设计304不锈钢材质的真空室结构,强度高、耐腐蚀强,满足镀膜可靠性工作需求;搭建二级抽气系统,缩短真空获得时间,提高镀膜实验装置工作效率。液压密封圈类金刚石镀膜工艺研究。研究液压密封圈表面镀膜工艺预处理方法,采用四氯乙烯进行表面清洗,促使橡胶表面增塑剂析出,提升薄膜与基底之间的结合力;利用阴极脉冲电弧技术,研究丁腈橡胶与聚氨酯类金刚石镀膜工艺,提出氟元素掺杂类金刚石薄膜制备方法,提升液压密封圈的耐磨性及疏水性,提升密封圈服役寿命。类金刚石镀膜液压密封圈可靠性分析。对镀膜后丁腈橡胶和聚氨酯液压密封圈的结构进行参数化建模,考虑液压密封圈在缸筒内的真实工作状态,对其结构进行仿真分析,并依据结构-强度干涉理论对镀膜密封圈进行可靠性与灵敏度分析;搭建脉冲和往复试验台对液压密封圈进行可靠性试验,验证了仿真模型的正确性以及类金刚石薄膜的有效性。
朱旭明[2]（2021）在《松科2井井底涡轮钻具工况采集与分析系统研究》文中提出科学钻探为地球科学研究提供了前所未有的观测数据和验证关键假说的机会,是人类目前获取地球内部信息最直接最有效的途径。涡轮钻具是进行深孔、超深孔钻探的关键技术装备之一。我国对于涡轮钻具及涡轮钻井技术的研究和应用水平较国外都还存在一定的差距,尤其是对小口径涡轮钻具的研发使用更是近乎空白。通过对国外小口径涡轮钻井技术的研究与借鉴,不仅可以为我国万米超深科学探孔的设计与实施、深部油气和地热田的勘探与开发、干热岩等非常规能源的研究与勘探（而这是对我国的基础科学与可持续发展具有深远影响的研究与工程）提供科学决策的信心与依据,而且可以很好地推动我国对涡轮钻具的自主研发及应用。为探索涡轮钻取心钻进的科学操作规律,并为进一步实现各类钻具的井内工况采集及其信号的远程传输研究做技术储备,在“地质勘查高温井底动力取心钻进系统研究应用”中,研究试制出涡轮钻井底工况采集分析系统。该系统的核心技术为对涡轮钻压降、轴压、输出扭矩、输出转速以及温度五项参数进行井下采集、存储与地面回放,以及完成井下强振动、高温、高压条件下检测短节整体的减振、耐温和密封设计,并建立和设计出相应的涡轮钻具工况分析模型及软件。首先,本文对近年来国内外所施工的多口科钻井的目的意义、发展历程进行了整理,归纳并阐述了科学钻探施工的特点和难点,从而引出了高温井底动力取心钻进系统研究的紧迫性,并对为解决深部钻探过程中的井底破岩效率不足等问题所采用的涡轮钻具钻井技术进行了概述,提出了对松科2井井下涡轮钻具工况参数获取的需求。随后分别就目前国内外随钻测量及井下工程参数检测技术的研究现状和发展趋势进行了整理,明确了科学钻探井底涡轮钻具工况采集与分析系统的研究方法及研究思路。其次,介绍了松科2井的基本信息,包括井位选取、地层情况、井身结构等,以及所用井底涡轮钻具的技术性能参数、结构、工作原理和输出特性。通过分析井下高温高压强震等复杂环境要求及特点,对检测系统原理进行总体框架设计。明确对涡轮钻具工况分析所需检测的工程参数,设计转速、压强、扭矩、轴压和温度参数的检测方式。其中采用加速度计计算离心力间接得到转速参数;钻井液压强通过特制压力传感器进行检测;扭矩和轴压则通过组合式应变片检测;温度通过热电阻检测获取。再次,对井下检测短节进行设计,包括检测短节的安装位置、适用于各检测传感器合理布置的新型机械结构设计。对设计的短节机械结构通过理论计算和软件模拟进行受力分析,以校核所设计短节的机械强度。由于短节随钻具下入井底,将面临高温高压及强振等恶劣环境,需要对短节的密封耐压结构进行着重设计并进行多轮测试。检测短节最终采用新型周向三腔结构、内外筒螺纹连接、锥形密封面配合6道耐高温氟胶O型圈密封,以满足井下复杂条件下的使用需求。第四章主要对检测电路进行了设计,着重在检测电路耐高温元器件方面进行了方案优选,通过试验选择合适的采集板及应变片粘接剂。采用耐高温离心加速度计测转速、耐高温应变传感器与耐高温运算放大器组合、耐高温微处理器与耐高温存储芯片等组合方法,形成了一整套适于深部钻探工程检测井底工况的电子检测系统。第五章对地表分析系统进行了设计,通过对井下短节采集的数据进行地表回放,并根据扭矩轴压耦合分析、大温差循环井浆温度场分布建模及新型摩阻式钻井液压强计算分析,建立涡轮钻工况分析软件的理论计算模型;根据井下采集模块实测数据和理论计算数据的差值,对比、修正理论模型的误差,分析多因素对涡轮钻具输出特性的影响。通过建立井下多测量参数耦合及反演分析理论计算模型,为后续优化地面参数组合以及维护和调整钻井液体系提供依据。第六章介绍了对整体检测系统进行的室内实验和现场应用,室内试验包括扭矩和转速试验、轴压和压强试验、温度和振动试验以及密封性能试验。通过反复试验,确保检测短节能够实现在松科2井井下不低于175℃和80MPa高温高压环境下、连续正常工作36小时以上。通过现场标定及仪器下井应用,得到了一定的试验结果。综上所述,本文主要针对深部钻探井下涡轮钻具工况采集与分析系统的研制开展了一系列理论及实践研究工作,综合了多学科的理论及技术,是典型的交叉学科应用,相关的理论研究及试验结果证明该系统基本满足了预期设计要求,对后续深部钻探的钻具井下工况采集及其信号的远程传输研究,研制涡轮钻具井底驱动的高转速取心钻进系统,及充分发挥涡轮钻具特性的金刚石钻头高转速深井取心钻进工艺提供技术支持,同时仍有较多的相关研究亟待在后续的工作中进行进一步深入探索。
高倩[3]（2020）在《水压条件下旋转轴可控柔性密封性能研究》文中指出本文主要研究了水压条件下不同结构的密封件在不同工况参数和控制参数影响下的旋转轴密封性能及不同密封状态下旋转轴密封副的摩擦学特性。首先,阐述了研究的背景和意义,对国内外流体密封技术的研究现状进行了介绍。针对水液压、旋转动密封和可控密封三个技术方向,分别对其研究现状、发展前景和技术难点进行了介绍。其次,进行了可控柔性密封理论分析。介绍了可控柔性密封的密封原理和失效准则;建立了可控柔性密封形变物理模型,分析了可控柔性密封中橡胶密封圈的变形过程。基于张量函数,给出了可控柔性密封不同变形过程中的接触压力关系表达式。建立了旋转轴可控柔性密封润滑分析模型,分析了由橡胶密封圈与旋转轴构成的摩擦副的润滑机理,并推导出考虑了离心力影响的修正雷诺方程。对可控柔性密封的摩擦学特性进行了分析,探讨了可控柔性密封中密封圈的主要摩擦磨损机制,并推导了可控柔性密封中密封圈与旋转轴间摩擦扭矩的计算公式。然后,进行了可控柔性密封性能分析。通过对比分析现有的橡胶本构模型的适用范围,确定了本研究所用的本构模型,并利用ANSYS Workbench对建立的三维可控柔性密封物理分析模型进行了仿真分析。探索了密封圈截面结构、控制介质压力、密封圈轴向预压缩量、密封挡板径向间隙和旋转轴转速对可控柔性密封圈Von-mises应力、形变位移、密封圈与旋转轴间的接触压力和摩擦应力的影响规律;通过计算结果回归分析,得到了对应的控制压力与被密封介质压力间的关系表达式,为寻找可控柔性密封的可靠控制方法提供了参考依据。最后,设计了水压旋转工况可控柔性密封实验系统,通过理论和实验相结合的方式,针对水压工况,对可控柔性密封控制压力与被密封介质压力间的关系进行了实验研究。
何昆鹏[4]（2020）在《基于润滑脂流变分析的托辊旋转阻力特性研究》文中指出托辊旋转阻力是衡量托辊性能的重要指标,直接关系到带式输送机的运行效率和成本。目前对于托辊旋转阻力的研究仅局限于转速、载荷这两种因素,然而托辊内部润滑脂的特性和填脂量同样对旋转阻力有影响,并且会影响托辊的使用寿命以及制造成本。所以本文的研究中引入了润滑脂特性和填脂量的影响,力求更加全面的研究托辊旋转阻力的特性,对改进托辊性能降低阻力和提高带式输送机的运行效率有重要意义。本文首先对托辊的组成结构进行了分析,得出托辊旋转阻力主要由轴承摩擦阻力和迷宫密封装置的粘滞阻力组成。随后对两者的机理分别进行了研究:基于赫兹弹性理论分析了托辊轴承的运动以及接触应力情况,研究了轴承摩擦阻力的不同来源和相应的摩擦力矩计算方法;对于脂润滑的托辊轴承,由润滑脂特性以及填脂量的不同所产生的摩擦阻力特性也存在差异。研究托辊迷宫密封装置粘滞阻力的形成机理,推导相应的理论计算公式,得出迷宫密封的粘滞阻力与外界载荷无关,仅与自身的结构和填充的润滑脂黏度有关。其次,为了准确研究润滑脂对托辊轴承阻力的影响,基于润滑脂的流变特性,利用Fluent软件对轴承腔内润滑脂的流动特性进行仿真分析。由仿真结果得出轴承的离心力是影响润滑脂分布的主要因素,润滑脂会随着轴承转速和填脂量的增加逐渐堆积在外滚道上,堆积的润滑脂会增大轴承的摩擦阻力矩。根据润滑脂在轴承腔内的分布规律,建立填脂量与轴承阻力间的理论计算模型,通过引入切入发热减少系数和贫油回填减少系数完善脂润滑托辊轴承摩擦阻力矩的整体计算公式。然后,为准确获得托辊旋转阻力的变化规律,针对现有托辊旋转阻力测试装置的不足,基于静力润滑原理设计了托辊旋转阻力试验台。对试验台中的机械系统、液压系统以及电气控制系统进行设计,完成主要电气元件的选型。在阻力测试装置中使用静压轴承最大程度降低试验台自身的阻力,提高测试系统的精度。最后,对托辊进行旋转阻力的实验研究,实验结果验证所建立的理论模型的准确性。并得出在固定载荷条件下,托辊旋转阻力与轴承润滑脂的填充量成指数关系,整体上随着填脂量的增加而增大,当填脂量在40%～50%时,轴承腔内起到有效润滑作用的润滑脂达到最多。当托辊转速和轴承填脂量一定时,托辊的旋转阻力与径向载荷近似成正比关系。同时托辊旋转阻力会随着转速的增加而增大,当转速超过300 r/min时,由于润滑脂的流变特性使得托辊旋转阻力的增幅开始减小。
户春影[5]（2020）在《抽油泵多级软柱塞分级承压特性与试验研究》文中提出软柱塞抽油泵作为一种新型的油田举升装置,具有防垢、结构简单、维修方便的特点,对于采用三元复合驱采油技术的井况具有很好的适应性,备受国内外油田的重视。但是,生产中暴露出的软柱塞抽油泵检泵周期短成为制约其推广与应用的瓶颈问题。因此,研究抽油泵多级软柱塞分级承压特性,进行软柱塞的结构设计及参数优化,对延长软柱塞抽油泵的使用寿命、降低原油开采成本具有重要意义。本文以抽油泵多级软柱塞为研究对象,以应变率为参数对聚氨酯、聚醚醚酮试件进行了单轴拉伸、单轴压缩及压缩松弛试验,并通过多种模型对应力-应变进行评估,确定采用表征能力强的Ogden（N=3）模型作为聚氨酯本构模型;同时,分析不同加载速度条件下聚醚醚酮材料拉伸、压缩变形行为,采用相关系数指标描述聚醚醚酮材料流动特性精度,确定JC模型为聚醚醚酮材料的本构模型。针对聚氨酯、聚醚醚酮、丁腈橡胶软柱塞进行有限元分析,确定软柱塞磨损特性试验参数,进行软柱塞与泵筒摩擦磨损模拟试验研究。分析扫描电镜下不同软柱塞材料的磨损形貌,确定聚醚醚酮磨损以疲劳磨损和粘着磨损为主要磨损形式,聚氨酯、丁腈橡胶磨损以疲劳磨损和磨粒磨损为主要磨损形式。探索摩擦系数、磨损量、磨损率随法向载荷、运行速度的变化规律,优选综合性能优良的聚醚醚酮作为软柱塞材料。采用双向流固耦合方法构建多级软柱塞与泵筒的垂直环形狭缝流模型,以拉格朗日-欧拉法描述流体和固体的分界面位移问题,以迭代方式求解计算软柱塞的变形与应力,探索抽油泵多级软柱塞的压力分布规律,得出其分级承压特性。基于流体力学和质量守恒定律分析影响泄漏量的相关因素（包括长度、厚度、软柱塞-泵筒副初始间隙、压差等）,采用理论分析与数值模拟相结合方法探索了它们对泄漏量的影响规律。通过改变软柱塞长度、外径参数优化方案,提出抽油泵多级软柱塞的结构设计及参数优化方法。研制多级软柱塞抽油泵模拟试验装置,通过测试软柱塞级数递增变化时抽油泵的出口压力,揭示出多级软柱塞的压力分布规律,以构建的预测试验模型的测试结果验证了分级承压特性的正确性。利用称重法测量抽油泵出口流体的质量,计算在不同结构参数及运行参数条件下多级软柱塞抽油泵试验测试容积效率,得出试验测试容积效率与数值模拟容积效率之间的误差范围,验证抽油泵多级软柱塞的计算模型及物理模型的可靠性。本文采用理论分析与试验研究方法,揭示了抽油泵多级软柱塞的分级承压特性,研究成果为多级软柱塞抽油泵的推广应用提供了理论基础和科学依据。
张阳[6]（2020）在《钻机车机电液一体化系统性能优化关键技术研究》文中进行了进一步梳理钻机车是由机械、电控、液压子系统相互交叉、融合构成的机电液一体化专用钻进施工装备,各子系统间相互作用、相互影响,共同决定了钻机车机电液一体化系统的综合性能。随着浅层油气抽采井、地热井及应急救援井等施工需求的日益增长和钻进工况复杂程度的增加,钻机车机电液一体化系统在机械结构力学性能可靠性、液压流体传动稳定性及电控算法精控性等方面正暴露出越来越多的不足,严重制约了钻机车产业的发展。目前钻机车机电液系统的研究主要集中在机械及液压系统数值仿真、电控系统功能设计等方面,而对机电液综合性能的系统性研究相对欠缺,导致钻机车机械结构应力分布不均、局部应力集中大、超重,液压系统稳定性不足及电控系统自动化水平较低等问题。为解决上述问题,论文开展钻机车机电液系统一体化设计分析,研究提高机械系统结构强度、屈曲稳定性、轻量化特性,提升液压系统稳定响应特性、动力匹配特性,提升电控系统控制算法精度、鲁棒性的关键技术,实现机电液系统综合性能的提升与优化。获得的创新性研究成果如下:（1）研究分析了机械结构工况条件,采用受压阶梯折算法、Newton-Raphson迭代算法及强度理论等数学分析方法与灵敏度分析、响应曲面法、MATLAB-Python-ABAQUS协同仿真、拓扑优化等数值分析方法相结合,基于多参数组合响应设计方法,优化了钻机车机械结构形式,在保证结构稳定性的前提下,实现了机械结构轻量化。（2）采用理论计算和AMESim仿真相结合的方法分析了不同钻进工况下液压动力系统的频域、时域稳定特性,获得了弹簧刚度、阻尼对负载敏感及平衡阀控制系统的影响规律,优选了弹簧刚度和阻尼孔直径参数;针对大惯量液压系统波动大的问题,提出了阻尼半桥抑制震颤的液压系统设计方法;研究了液压管路的振动频率响应及分布参数动态特性,并对管路进行了虚拟样机优化,提升了液压动力系统稳定性和动态响应特性。（3）为满足高效钻进对自动送钻电液控制算法的要求,采用理论建模、AMESim和Simulink协同仿真的方法,分析了传统PID、模糊PID和反馈线性化滑模变结构不同控制算法对阀控非对称液压缸位置跟踪控制的适应性,解决了钻机车电液控制系统非线性和控制精度低的问题,提高了自动送钻过程中电液系统的控制精度、稳定性和响应速度。（4）采用机电液一体化3D协同仿真、型式试验、力学性能检测及现场工程试验测量的方法验证了钻机车机电液系统性能优化的有效性、准确性,实现了理论分析、数值仿真与试验验证的统一。论文的研究提升了钻机车机电液一体化系统稳定性、可靠性等综合性能,可以为钻机车机电液系统设计、优化及自动化水平提升提供理论及技术支撑,对提升钻机车施工可靠性、效率及安全性具有重要的理论意义和工程应用价值。
李文强[7]（2020）在《吊钩冷镦成形研究及装备方案设计》文中研究指明具有环形凸台结构的线材类零件采用冷镦成形进行大批量生产加工,不仅能保证较好的机械性能,而且材料利用率也高。目前国内对线材成形技术研究与装备结构的设计尚处于初级阶段,在技术方面还不成熟。因此,对线材环形凸台结构的冷镦成形以及相应工艺装备的设计是急需解决的问题。以汽车排气系统结构件吊钩的环形凸台为成形对象,制定冷镦成形方案,并计算成形该零件所需的镦粗力、夹紧力以及夹持长度等工艺参数。通过DEFORM-3D有限元模拟软件,建立有限元模型,设置各参数后再模拟汽车排气系统结构件吊钩环形凸台的成形过程,最后结果显示经冷镦后,端部环形凸台与中间环形凸台成形饱满,达到设计要求,并且数值模拟的镦粗力与理论计算的镦粗力结果相近,对后面成形模具与装备的设计具有重要指导意义。分析汽车排气系统结构件吊钩环形凸台在成形过程中摩擦力状况,并建立摩擦微观模型,分析计算模具与线材的真实接触面积,再对几个区域的摩擦力分别进行计算,为工艺分析提供理论依据。确定冷镦成形工艺方案。根据线材固有特点,确定采用横向镦粗方式对汽车排气系统结构件吊钩环形凸台进行成形加工,利用夹紧块对线材非变形区进行夹紧,并计算线材被夹紧时的形变量,合理制定夹紧块凹槽半径。同时设计出用于成形端部环形凸台以及中间环形凸台的哈夫块装置,并确定哈夫块凹槽半径。设计汽车排气系统结构件吊钩环形凸台的成形装备,计算用于提供镦粗力的液压缸和提供夹紧力的液压缸相关工艺参数。选用三梁四柱式液压机本体结构,并校核计算各横梁以及立柱的工作强度,为实际生产实践提供参考。
陆金豆[8]（2020）在《分离式二维（2D）活塞水液压泵的设计与研究》文中指出水液压传动技术工作介质为处理过的淡水或海水,能够有效规避油介质所带来的环境污染、火灾等问题;并且水介质具有安全、对环境无污染、来源广和成本低等明显优势;是未来发展的趋势,具有十分重要的前景和意义。本文设计了一款分离式二维（2D）活塞水液压泵,主要的研究工作如下:（1）对分离式二维（2D）活塞水液压泵工作原理进行详细的阐述,对一些核心零部件如活塞、凸轮进行校核。利用UG三维建模软件对整体结构建模。并对强度较差的零件进行校核,同时利用Workbench仿真软件对其进行仿真分析可以得到应力分布状况及变形量,且满足设计要求。（2）阐述了传统的机械密封的工作原理。并在此基础上加以改进,从而达到能够适用轴向旋转和轴向往复运动工况的新型机械密封。介绍了机械密封中端面比压、弹簧比压的选择以及波纹管和弹簧等计算。（3）对分离式二维（2D）活塞泵进行运动学分析。得到了在不同转速、负载条件下滚轮与凸轮接触点处线速度的变化状况;以及二者之间的轴向力和剪切力。（4）首先分析了泵的泄漏机理,并相应地计算容积效率,还对其机械摩擦损失进行了详细地分析,最后得出总效率为86.1%。接着利用液压仿真软件成功建立了分离式水液压泵完整地液压系统建模。通过仿真结果得到了在分离式水液压泵活塞两腔情况发生互换时,不同工况下地流量倒灌发生情况,以及相应地腔内压力变化状况。（5）对加工完成的样机进行了跑合试验、特性试验,证明了其设计的合理性。相对于传统柱塞式水泵,分离式活塞水液压泵在结构上有着巨大突破。将工作容腔与传动部件通过机械密封实现分离。能有效降低泄漏并提高水泵使用寿命。
杨明星[9]（2019）在《新型液压伺服回转驱动关节及其控制技术研究》文中提出随着人们对机器人技术智能化认识的加深和自动化技术的不断发展,机器人技术逐渐渗透到人类活动的诸多领域。液压驱动的机器人具有承载能力大、适应性强和响应速度快等诸多优势,可以很大程度上代替人类完成各种复杂任务,具有广泛的应用前景。驱动关节作为机器人运动和执行任务的基础部件,其工作性能好坏往往会直接影响液压机器人的整机性能。因此,结构紧凑、输出扭矩大、响应速度快的高性能液压关节的研制及其精确控制技术一直是机器人领域的研究热点。本文总结目前足式液压机器人关节设计中存在的问题和不足,研制了一款可用于回转驱动的新型液压关节,并对其进行了必要的结构优化设计、阀控弧形回转缸伺服系统模型建立、带宽和力矩输出测试、精确位置控制技术研究等。论文主要研究内容如下:从人体解剖学、运动学及测量学的角度,分析了人体下肢髋关节的运动特性与步行周期的相关性,为伺服回转液压关节的结构设计和转角设计提供了理论依据;介绍了伺服回转液压关节的整体结构组成,对其中的剖分缸体、弯曲活塞杆和特殊密封件进行了详细分析和介绍,并根据液压动力的工作特点对所设计的液压关节的工作原理进行分析;然后着重对缸筒和活塞杆工作时的受力情况进行分析,并采用有限元分析软件进行了必要的强度和刚度校核。在研究阀控回转液压关节位置伺服系统物理组成及其工作原理的基础上,分析了回转液压缸输出与负载力矩的平衡方程、液压动力组件的流量连续性方程及电液伺服阀的流量方程;通过对电液伺服阀的负载流量方程进行线性化和对液压缸两个腔室的压力近似处理,建立了阀控液压伺服回转关节系统的数学模型,给出了液压位置伺服系统的传递函数表达式以及状态空间描述;运用AMESim软件对液压位置伺服控制系统进行了仿真,并搭建实验平台对所设计关节进行了带宽和力矩输出测试。针对具有不确定性未知参数的液压位置伺服系统,将滑模变结构控制方法同自适应算法以及模糊控制理论相结合进行控制器设计,通过各自控制特性的优势互补来达到满意的控制效果。首先,采用基于趋近率的滑模变结构控制方法和PID控制方法进行液压回转关节在空载和负载状况下的位置跟踪,比较结果表明指数趋近律的滑模变结构控制方法具有良好的动态特性和较强的鲁棒性。然后,利用Lyapunov理论构建参数自适应估计律对广义不确定性参数进行估计,并采用非连续投影算法保证参数估计的有界性。最后,通过引入模糊控制理论,对滑模变结构控制中的趋近控制项系数进行模糊处理,并利用饱和函数对控制信号进行平滑处理。实验结果表明,所提出的自适应模糊滑模变结构控制策略在减小目标关节轨迹跟踪误差方面具有较好的控制性能。将滑模变结构控制结合神经网络算法用于具有模型不确定性和高度非线性的液压位置伺服系统的精确位置控制中。首先将液压位置伺服控制系统的动力学方程重新描述为一般三阶系统的新形式,并引入稳定滤波器对系统动力学方程中的参数进行修正;在此基础上提出了一种新的高阶神经网络估计器,并基于Lyapunov稳定性理论证实了神经网络权值的在线学习律能够保证整个闭环系统的稳定性和收敛性;然后在神经网络辨识的基础上进行了滑模控制器设计,提高了对目标系统控制的鲁棒性;最后,为证实所提出的基于自适应神经网络的滑模变结构控制器的有效性,进行了液压伺服回转关节位置的控制仿真和实际运动控制;实验结果表明该控制策略不仅可以快速识别液压位置伺服系统的结构,增强对所控系统的适应性和鲁棒性,而且还能减少系统误差,提高液压伺服回转驱动关节的位置跟踪精度。
王冰清[10]（2019）在《液压直线往复密封软弹流润滑理论与实验研究》文中研究表明液压直线往复密封因其良好的追随性、补偿性和较低的摩擦阻力,广泛应用于航空、航天、船舶、汽车和工程机械等领域的液压缸设备中,用于防止油液的外漏以及外界污染物侵入液压系统。它的失效会直接影响液压系统的效率,导致巨大的经济损失,严重时甚至会带来人身安全事故。因此,理论分析结合实验研究,开展液压直线往复密封的机理揭示及性能预测研究,有助于高寿命、高可靠性密封的研制,有利于推动往复密封设计方法及理论体系的完善与发展,对保障我国关键液压设备的安全可靠性、实现我国高端密封产品的国产化具有重要的理论价值和实际意义。基于软弹流润滑理论,建立了多尺度多物理场耦合的等温软弹流混合润滑模型,采用有限单元法耦合求解并验证了数值仿真模型的正确性。模型耦合考虑了界面油膜的流体力学分析、密封圈表面粗糙峰与活塞杆之间的接触力学分析、密封圈的宏观固体力学分析以及接触区密封表面的微观变形分析。在等温条件下,对比分析了不同工况参数下橡胶O形圈和橡塑组合斯特封界面油膜压力和膜厚的分布,揭示了典型往复密封的混合润滑机理,获得了往复速度、介质压力和摩擦配副表面粗糙度等关键工况和表面形貌参数对典型往复密封性能的影响规律,指出斯特封唇口的结构特征是其性能优于O形圈的关键所在。考虑接触界面摩擦热的影响,建立了热弹流混合润滑模型,分析了不同工况参数下油膜温度和粘度以及O形圈温度场分布的变化规律,研究了油膜温度和油膜压力对温度-粘度楔效应的作用机制,揭示了热效应对油膜行为和密封性能的影响机制,获得了往复速度、介质压力和摩擦配副表面粗糙度等关键工况和表面形貌参数对O形圈热流体动力润滑特性的影响规律,阐明了高介质压力和粗糙摩擦配副表面均不利于密封的原因。基于幂律流体模型,建立了非牛顿流体热弹流混合润滑模型,对比分析了假塑性和膨胀性两种典型非牛顿流体的油膜压力和速度场的分布,分析了非牛顿流体的非线性流变属性对油膜行为的影响机制,揭示了两种典型非牛顿流体的润滑机理,获得了幂律指数对O形圈热动力润滑特性的影响规律。考虑时变效应的影响,建立了瞬态热弹流混合润滑模型,分析了变速工况下O形圈的界面油膜温度、压力和膜厚以及O形圈温度场的时变规律,揭示了瞬态工况下热积累现象对油膜行为的影响机制,进一步分析了油膜水污染对O形圈瞬态热动力润滑特性的影响规律,指出轻微水污染有利于改善密封界面之间润滑性能,有利于密封。为验证理论分析结果,同时为液压往复密封工程设计提供一定的实验参考数据,自主创新设计并搭建了液压往复密封装置。该装置可测量密封件在回程和进程下的摩擦力,以及单个往复周期的净泄漏量和密封圈-活塞杆接触界面的平均温升。利用该实验装置开展了准恒速工况下往复速度、介质压力和活塞杆表面粗糙度等参数对O形圈密封性能的影响研究,并与理论分析结果进行比对,验证了弹性体密封热弹流理论模型的正确性。在此基础上研究了连续变速和频繁启停两种典型变速工况对O形圈密封性能的影响,指出频繁启停会造成密封泄漏增加,停止再启动瞬间摩擦阻力大,易诱导密封发生失效。论文的研究成果较系统地阐述了界面摩擦热、流体流变属性和油膜水污染等对密封界面之间油膜行为的影响机制,丰富和完善了液压直线往复密封设计方法及理论体系,可为液压直线往复密封的工程选型和高寿命、高可靠性往复密封的研制提供理论指导和设计依据。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 液压密封圈结构形式与密封原理 |
| 1.2.1 液压密封圈结构形式 |
| 1.2.2 液压密封圈密封原理 |
| 1.3 液压密封圈失效分析及改进方法研究现状 |
| 1.3.1 液压密封圈失效形式及原因 |
| 1.3.2 液压密封圈失效准则 |
| 1.3.3 液压密封圈失效改进方法 |
| 1.4 密封圈类金刚石薄膜制备研究现状 |
| 1.4.1 类金刚石薄膜常用制备方法 |
| 1.4.2 类金刚石薄膜分类 |
| 1.4.3 密封圈类金刚石薄膜改性 |
| 1.5 液压密封圈可靠性研究现状 |
| 1.6 课题来源 |
| 1.7 主要研究内容 |
| 第2章 液压密封圈类金刚石薄膜成型机理研究 |
| 2.1 脉冲电弧等离子体成型机理 |
| 2.1.1 阴极电弧等离子体激发特性分析 |
| 2.1.2 大电流脉冲电弧机理 |
| 2.2 脉冲电弧离子束运动模型 |
| 2.2.1 零维模型 |
| 2.2.2 辐射碰撞模型 |
| 2.3 类金刚石薄膜生长机理 |
| 2.3.1 类金刚石薄膜生长过程 |
| 2.3.2 类金刚石薄膜应力成型分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 液压密封圈类金刚石镀膜实验装置研究 |
| 3.1 类金刚石镀膜实验装置基本组成 |
| 3.1.1 密封圈类金刚石镀膜工艺流程 |
| 3.1.2 类金刚石镀膜实验装置功能结构 |
| 3.2 脉冲离子源结构优化及排布 |
| 3.2.1 脉冲离子源工作机理分析 |
| 3.2.2 脉冲离子源的关键部件设计 |
| 3.2.3 离子源排布设计 |
| 3.3 真空室设计 |
| 3.3.1 真空室结构设计要求 |
| 3.3.2 真空室结构设计 |
| 3.3.3 真空室静力学分析 |
| 3.4 抽气系统设计 |
| 3.4.1 抽气系统的组成 |
| 3.4.2 真空室放气量计算 |
| 3.4.3 主泵抽气速率计算 |
| 3.5 实验装置加工及调试 |
| 3.5.1 实验装置装配 |
| 3.5.2 实验装置调试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 液压密封圈类金刚石镀膜工艺研究 |
| 4.1 实验方法 |
| 4.1.1 显微结构检测 |
| 4.1.2 力学性能检测 |
| 4.1.3 摩擦磨损性能评价 |
| 4.1.4 润湿性能测试 |
| 4.2 丁腈橡胶密封圈镀膜工艺 |
| 4.2.1 实验步骤 |
| 4.2.2 实验结果与分析 |
| 4.3 聚氨酯密封圈镀膜工艺 |
| 4.3.1 聚氨酯类金刚石镀膜工艺预处理 |
| 4.3.2 聚氨酯类金刚石镀膜工艺 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 类金刚石镀膜液压密封圈可靠性分析 |
| 5.1 结构可靠性基础理论 |
| 5.1.1 应力-强度干涉模型 |
| 5.1.2 蒙特卡罗抽样法 |
| 5.1.3 基于BP神经网络的结构可靠性分析方法 |
| 5.2 镀膜丁腈橡胶密封圈可靠性分析与实验 |
| 5.2.1 几何模型的建立 |
| 5.2.2 可靠性分析 |
| 5.2.3 可靠性试验 |
| 5.3 镀膜聚氨酯密封圈可靠性分析与实验 |
| 5.3.1 几何模型的建立 |
| 5.3.2 可靠性分析 |
| 5.3.3 可靠性实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 科学钻探发展概述 |
| 1.1.2 涡轮井底动力钻具简介 |
| 1.1.3 科学问题及项目来源 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 随钻测量技术研究现状 |
| 1.2.2 井下工程参数检测技术研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 井下涡轮工况参数检测设计 |
| 2.1 松科2 井基本信息 |
| 2.1.1 地理及构造概况 |
| 2.1.2 地层概况及取心要求 |
| 2.1.3 地层压力及温度 |
| 2.2 松科2 井涡轮钻具 |
| 2.2.1 涡轮钻具技术性能参数 |
| 2.2.2 涡轮钻具结构与工作原理 |
| 2.2.3 涡轮钻具输出特性 |
| 2.3 井下参数检测系统总体设计 |
| 2.3.1 系统的环境要求和特点 |
| 2.3.2 检测系统原理总体框架 |
| 2.4 参数检测方式设计 |
| 2.4.1 加速度计式转速检测 |
| 2.4.2 特制压强传感器设计 |
| 2.4.3 组合应变片式扭矩与轴压检测 |
| 2.4.4 贴片式热电阻测温 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 井下检测短节设计 |
| 3.1 检测短节安装位置设计 |
| 3.2 短节新型机械结构设计 |
| 3.3 检测短节受力分析 |
| 3.4 检测短节强度校核 |
| 3.4.1 理论计算 |
| 3.4.2 软件分析 |
| 3.5 密封耐压设计与测试 |
| 3.5.1 密封耐压初步设计 |
| 3.5.2 实验室密封耐压测试 |
| 3.5.3 密封耐压设计改进 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 井下检测电路设计 |
| 4.1 检测电路原理设计 |
| 4.2 检测电路元器件耐高温优选 |
| 4.2.1 测井采集板芯片选型方案 |
| 4.2.2 采集板及应变片粘结剂选择 |
| 4.2.3 耐高温电池优选 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 地表分析系统设计 |
| 5.1 数据分析 |
| 5.1.1 扭矩与轴压耦合分析 |
| 5.1.2 循环温度场分布分析 |
| 5.1.3 新型摩阻式压强分析 |
| 5.2 数据分析软件设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 室内试验及现场应用 |
| 6.1 室内试验 |
| 6.1.1 扭矩、转速试验 |
| 6.1.2 轴压、压强试验 |
| 6.1.3 温度、振动试验 |
| 6.1.4 密封性能试验 |
| 6.2 现场应用 |
| 6.2.1 仪器组装与相关标定 |
| 6.2.2 仪器连接与入井过程 |
| 6.2.3 仪器取出与结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 结论与认识 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 可控柔性密封理论分析 |
| 2.1 可控柔性密封原理 |
| 2.2 可控柔性密封力学特性分析 |
| 2.3 可控柔性密封润滑机理分析 |
| 2.4 可控柔性密封摩擦学特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 可控柔性密封性能分析 |
| 3.1 可控柔性密封性能有限元分析 |
| 3.2 轴向预压缩量对可控柔性密封性能的影响 |
| 3.3 密封挡板径向间隙对可控柔性密封性能的影响 |
| 3.4 旋转轴转速对可控柔性密封性能的影响 |
| 3.5 可控柔性密封回归分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 旋转轴可控柔性密封实验系统设计 |
| 4.1 水压动力系统 |
| 4.2 机械传动系统 |
| 4.3 检测控制系统 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 可控柔性密封实验研究 |
| 5.1 实验流程 |
| 5.2 实验结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 学术成果目录 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2 托辊旋转阻力的产生机理分析 |
| 2.1 托辊旋转阻力的组成 |
| 2.2 轴承的摩擦特性分析 |
| 2.3 托辊迷宫密封粘滞阻力形成机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于润滑脂流变分析的托辊轴承阻力特性研究 |
| 3.1 润滑脂流变特性 |
| 3.2 托辊轴承腔内润滑脂流动特性分析 |
| 3.3 脂润滑托辊轴承的阻力特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于静力润滑原理的托辊旋转阻力试验台设计 |
| 4.1 试验台设计要求 |
| 4.2 机械系统设计 |
| 4.3 液压系统设计 |
| 4.4 电气控制系统设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 托辊旋转阻力的实验研究 |
| 5.1 实验目的 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 抽油泵的发展概况 |
| 1.3 软柱塞抽油泵的研究进展 |
| 1.3.1 自补偿软柱塞泵及研究进展 |
| 1.3.2 非自补偿软柱塞泵及研究进展 |
| 1.4 流固耦合研究 |
| 1.4.1 流固耦合概述 |
| 1.4.2 流固耦合方法研究 |
| 1.5 本文主要研究内容、方案及方法 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 研究方案 |
| 1.5.3 主要研究方法 |
| 第二章 软柱塞材料的基本力学性能试验与本构模型 |
| 2.1 软柱塞材料的基本力学性能试验 |
| 2.1.1 多级软柱塞抽油泵的工作原理 |
| 2.1.2 软柱塞材料的初步确定 |
| 2.1.3 聚氨酯基本力学性能试验 |
| 2.1.4 聚醚醚酮基本力学性能试验 |
| 2.2 聚氨酯的本构模型 |
| 2.2.1 聚氨酯本构模型描述 |
| 2.2.2 聚氨酯本构模型 |
| 2.2.3 聚氨酯材料本构模型拟合 |
| 2.2.4 聚氨酯材料本构模型常数 |
| 2.3 聚醚醚酮的本构模型 |
| 2.3.1 Johnson-Cook模型 |
| 2.3.2 修正Johnson-Cook模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 软柱塞材料的磨损机理与试验研究 |
| 3.1 软柱塞材料的磨损试验参数确定 |
| 3.1.1 软柱塞材料的性能检测 |
| 3.1.2 软柱塞与泵筒摩擦力分析 |
| 3.1.3 软柱塞与泵筒的接触应力计算 |
| 3.1.4 试验参数确定 |
| 3.2 软柱塞材料的磨损试验结果及分析 |
| 3.2.1 聚氨酯试件的试验结果及分析 |
| 3.2.2 聚醚醚酮试件的试验结果及分析 |
| 3.2.3 丁腈橡胶试件的试验结果及分析 |
| 3.2.4 三种材料的试验对比分析 |
| 3.3 抽油泵多级软柱塞的磨损机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于双向流固耦合多级软柱塞的压力特性分析 |
| 4.1 软柱塞-泵筒副缝隙流研究 |
| 4.1.1 软柱塞-泵筒副泄漏分析 |
| 4.1.2 软柱塞-泵筒副流态分析 |
| 4.2 软柱塞双向流固耦合模型的建立 |
| 4.2.1 流体力学控制方程 |
| 4.2.2 双向流固耦合计算流程 |
| 4.2.3 网格划分 |
| 4.2.4 边界条件 |
| 4.3 不同因素对软柱塞抽油泵泄漏量影响 |
| 4.3.1 软柱塞长度对抽油泵泄漏量影响 |
| 4.3.2 软柱塞厚度对泄漏量影响 |
| 4.3.3 软柱塞-泵筒副初始间隙对泄漏量影响 |
| 4.3.4 压差对泄漏量影响 |
| 4.4 抽油泵多级软柱塞的长度优化 |
| 4.4.1 第一级软柱塞泄漏量 |
| 4.4.2 第二级软柱塞长度 |
| 4.5 抽油泵多级软柱塞压力特性 |
| 4.5.1 网格划分及约束设置 |
| 4.5.2 长度优化后的压力场 |
| 4.5.3 外径优化后的压力场 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 多级软柱塞抽油泵模拟试验研究 |
| 5.1 试验方案及设备 |
| 5.2 抽油泵多级软柱塞分级承压特性 |
| 5.2.1 上、下冲程 |
| 5.2.2 分级承压特性 |
| 5.3 多级软柱塞抽油泵容积效率 |
| 5.3.1 结构参数对容积效率的影响 |
| 5.3.2 运行参数对容积效率的影响 |
| 5.3.3 不同计算方法比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 附录 A1 聚氨酯试件参数 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题来源 |
| 1.2 选题意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 国内外钻机车概述 |
| 1.3.2 钻机车机电液一体化系统集成原理 |
| 1.3.3 钻机车机电液系统研究现状 |
| 1.4 研究思路与技术路线 |
| 2 钻机车机电液系统一体化集成 |
| 2.1 钻机车机电液一体化系统组成 |
| 2.2 机械系统 |
| 2.2.1 给进装置结构型式 |
| 2.2.2 动力头 |
| 2.3 液压动力系统 |
| 2.3.1 动力机选型 |
| 2.3.2 液压系统总体集成方案 |
| 2.3.3 液压元件选型 |
| 2.3.4 给进液压系统回路 |
| 2.3.5 动力头回转液压系统回路 |
| 2.3.6 液压系统集成 |
| 2.4 电控系统开发 |
| 2.4.1 电控系统功能实现 |
| 2.4.2 电控系统原理及功能模块 |
| 2.4.3 电控系统集成 |
| 2.5 机电液一体化系统集成 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 机械结构力学分析与性能优化 |
| 3.1 机械结构性能对机电液系统特性影响 |
| 3.2 极限载荷下给进装置力学性能分析 |
| 3.2.1 给进液压缸稳定性分析 |
| 3.2.2 一级给进桅杆强度分析 |
| 3.2.3 二级给进桅杆强度分析 |
| 3.3 给进装置机械结构优化及轻量化 |
| 3.3.1 机械结构优化方法及数学模型 |
| 3.3.2 基于响应面法的二级给进桅杆机械结构优化 |
| 3.4 变幅机构拓扑优化及轻量化设计 |
| 3.4.1 变幅机构力学分析 |
| 3.4.2 变幅机构支撑座拓扑结构优化 |
| 3.5 动力头力学特性分析 |
| 3.5.1 减速箱齿轮强度校核 |
| 3.5.2 动力头箱体结构有限元分析 |
| 3.6 整机稳定性分析 |
| 3.6.1 行驶时抗倾覆稳定性分析 |
| 3.6.2 钻进时整机稳定性分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 液压系统稳定性及动力匹配特性研究与优化 |
| 4.1 液压系统稳定性影响因素分析及性能优化 |
| 4.1.1 负载敏感泵稳定输出特性研究 |
| 4.1.2 负载敏感多路阀阀控特性研究与优化 |
| 4.1.3 给进液压缸负载平衡回路稳定性分析与优化 |
| 4.2 液压管路对系统稳定性影响研究及管路优化 |
| 4.2.1 液压管路对系统稳定性影响频域分析 |
| 4.2.2 液压管路对系统稳定性影响时域分析 |
| 4.2.3 基于虚拟样机的液压管路优化 |
| 4.3 液压系统动力匹配特性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 钻机车自动送钻控制算法研究与优化 |
| 5.1 PID控制算法 |
| 5.2 模糊PID复合控制算法 |
| 5.3 反馈线性化滑模变结构控制算法 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 机电液一体化系统性能协同仿真分析及试验验证 |
| 6.1 ADAMS-AMESim-Simulink机电液一体化3D协同仿真 |
| 6.2 钻机车型式试验 |
| 6.3 关键机械结构力学性能实验测量分析 |
| 6.3.1 接触式电阻应变片测量 |
| 6.3.2 非接触式三维数字散斑测量 |
| 6.4 现场工程试验 |
| 6.4.1 回转液压系统性能测试 |
| 6.4.2 给进系统性能测试 |
| 6.4.3 动力系统性能测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 冷镦概述 |
| 1.3 发展趋势与前景展望 |
| 1.4 线材镦粗成形的研究现状及装备发展状况 |
| 1.5 研究的主要内容、目的和意义 |
| 1.5.1 研究的主要内容 |
| 1.5.2 研究的目的和意义 |
| 第2章 吊钩冷镦成形工艺参数计算 |
| 2.1 镦锻工艺 |
| 2.1.1 整体镦粗 |
| 2.1.2 顶镦 |
| 2.1.3 中间镦粗 |
| 2.2 吊钩冷镦成形工艺参数的确定 |
| 2.3 汽车排气系统结构件吊钩产品结构分析 |
| 2.4 吊钩冷镦成形镦粗力的计算 |
| 2.5 冷镦成形摩擦力的分析与计算 |
| 2.5.1 冷镦成形摩擦力的分析 |
| 2.5.2 滑动真实接触面积分析 |
| 2.5.3 冷镦成形摩擦力的计算 |
| 2.6 吊钩冷镦成形夹紧力及夹持长度的计算 |
| 2.6.1 吊钩冷镦成形夹紧力的计算 |
| 2.6.2 吊钩冷镦成形夹持长度的计算 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 冷镦成形工艺方案有限元模拟 |
| 3.1 DEFORM-3D软件介绍 |
| 3.2 DEFORM-3D模拟一般流程 |
| 3.3 有限元模型的建立 |
| 3.4 DEFORM数值模拟关键技术 |
| 3.4.1 摩擦模型 |
| 3.4.2 体积损失与补偿 |
| 3.5 DEFORM镦粗模拟结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 冷镦成形模具结构设计 |
| 4.1 夹紧块结构设计 |
| 4.1.1 夹紧块外形设计 |
| 4.1.2 夹紧块凹槽设计 |
| 4.2 哈夫块结构设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 冷镦成形装备方案设计 |
| 5.1 液压机工作原理及其组成 |
| 5.2 液压机的特点 |
| 5.3 镦粗装备的设计 |
| 5.3.1 镦粗装备液压缸的设计 |
| 5.3.2 镦粗装备液压缸的计算 |
| 5.3.3 镦粗装备立柱结构设计 |
| 5.3.4 镦粗装备各横梁的设计 |
| 5.4 夹紧装备的设计 |
| 5.4.1 夹紧装备液压缸的设计 |
| 5.4.2 夹紧装备立柱结构设计 |
| 5.4.3 夹紧装备各横梁的设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 水液压技术研究背景 |
| 1.2 水液压技术的优点 |
| 1.3 水液压传动技术的困境 |
| 1.4 水液压技术的应用 |
| 1.5 国内外研究现状 |
| 1.5.1 国外研究现状 |
| 1.5.2 国内研究现状 |
| 1.6 选题意义及研究内容 |
| 1.6.1 选题意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 分离式二维(2D)活塞水液压泵的结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分离式活塞泵的结构及工作原理 |
| 2.2.1 分离式活塞泵的结构 |
| 2.2.2 分离式活塞泵的工作原理 |
| 2.3 分离式活塞泵结构设计 |
| 2.3.1 技术参数 |
| 2.3.2 密封设计 |
| 2.3.3 活塞轴尺寸计算 |
| 2.4 凸轮的设计与计算 |
| 2.4.1 凸轮曲线运动规律 |
| 2.4.2 凸轮几何参数计算 |
| 2.4.3 凸轮三维建模 |
| 2.5 分离式活塞泵受力分析 |
| 2.5.1 受力分析 |
| 2.5.2 零件强度校核 |
| 2.6 轴承的选用 |
| 2.6.1 轴承的类型及参数 |
| 2.6.2 轴承的寿命计算 |
| 2.7 复杂零部件强度仿真 |
| 2.7.1 拨盘仿真分析 |
| 2.7.2 活塞仿真分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 分离式二维(2D)活塞水液压泵的机械密封 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机械密封的结构与安装 |
| 3.2.1 传统机械密封的结构 |
| 3.2.2 机械密封的安装注意事项 |
| 3.3 机械密封在分离式活塞泵中的应用 |
| 3.3.1 分离式活塞泵中机械密封结构 |
| 3.3.2 机械密封中比压的选择与计算 |
| 3.4 机械密封设计与计算 |
| 3.4.1 机械密封的端面尺寸的确定 |
| 3.4.2 圆柱螺旋弹簧的计算 |
| 3.4.3 波纹管的设计计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 分离式活塞泵动力学研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 分离式活塞泵几何模型创建 |
| 4.3 分离式活塞泵物理模型创建 |
| 4.3.1 添加约束 |
| 4.3.2 添加驱动 |
| 4.3.3 施加载荷 |
| 4.4 虚拟样机仿真结果分析 |
| 4.4.1 模型验证 |
| 4.4.2 锥滚轮运动分析 |
| 4.4.3 轴向力与剪切力分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 分离式二维(2D)活塞水液压泵的特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 分离式活塞泵的效率分析 |
| 5.2.1 容积效率分析 |
| 5.2.2 机械效率 |
| 5.2.3 总效率 |
| 5.3 液压系统建模 |
| 5.3.1 分离式活塞泵模型建立 |
| 5.3.2 工作介质参数设置 |
| 5.3.3 机械传动模块 |
| 5.3.4 容积模块 |
| 5.3.5 吸排水配流模块 |
| 5.3.6 分离式活塞泵的液压仿真模型 |
| 5.4 液压模型仿真结果及分析 |
| 5.4.1 不同转速 |
| 5.4.2 不同负载 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 分离式二维(2D)活塞水液压泵试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验台介绍 |
| 6.2.1 分离式活塞泵试验台及核心元件 |
| 6.2.2 工作原理 |
| 6.3 样机试验研究 |
| 6.3.1 试验内容 |
| 6.3.2 空载特性 |
| 6.3.3 负载特性 |
| 6.4 问题及解决方案 |
| 6.4.1 出现的问题 |
| 6.4.2 解决方案 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外液压驱动关节研究现状 |
| 1.2.1 液压双足步行机器人及其关节驱动研究现状 |
| 1.2.2 液压外骨骼机器人及其关节驱动研究现状 |
| 1.2.3 液压四足机器人及其关节驱动研究现状 |
| 1.2.4 其它液压驱动关节研究现状 |
| 1.3 液压伺服系统控制的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 液压伺服回转关节设计及其可靠性分析研究 |
| 2.1 人体下肢髋关节运动机理分析 |
| 2.1.1 下肢髋关节及其运动介绍 |
| 2.1.2 下肢髋关节运动测量分析 |
| 2.2 液压伺服回转关节的结构设计及工作原理 |
| 2.2.1 液压伺服关节的结构设计 |
| 2.2.2 液压伺服关节的工作原理 |
| 2.3 液压伺服回转关节的参数设计及可靠性分析 |
| 2.3.1 液压伺服关节主要参数设计 |
| 2.3.2 缸体的静力学分析 |
| 2.3.3 活塞杆的强度和刚度分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 液压位置伺服回转关节系统建模及性能研究 |
| 3.1 液压位置伺服控制系统介绍 |
| 3.1.1 液压位置伺服系统的结构组成 |
| 3.1.2 液压位置伺服回转关节的工作原理 |
| 3.2 阀控液压位置伺服系统的数学模型 |
| 3.2.1 阀控弧形液压缸动态特性方程 |
| 3.2.2 阀控弧形液压缸系统的传递函数建立 |
| 3.2.3 阀控弧形液压缸系统的状态空间模型建立 |
| 3.3 液压位置伺服系统的稳定性分析及动态仿真 |
| 3.3.1 实际系统的参数确定 |
| 3.3.2 系统稳定性分析 |
| 3.3.3 电液位置伺服系统的Amesim仿真 |
| 3.4 液压伺服关节的性能测试 |
| 3.4.1 液压伺服关节测试平台介绍 |
| 3.4.2 回转液压关节的空载带宽测试 |
| 3.4.3 回转液压关节的力矩输出测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 液压位置伺服系统自适应模糊滑模变结构控制研究 |
| 4.1 滑模变结构控制器设计 |
| 4.1.1 滑模变结构控制的基本原理 |
| 4.1.2 控制器设计 |
| 4.1.3 稳定性分析 |
| 4.1.4 实验研究 |
| 4.2 自适应滑模变结构控制 |
| 4.2.1 控制器设计 |
| 4.2.2 稳定性分析 |
| 4.2.3 实验研究 |
| 4.3 基于模糊增益的自适应滑模变结构控制 |
| 4.3.1 控制器设计 |
| 4.3.2 稳定性分析 |
| 4.3.3 实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于自适应神经网络的液压位置伺服滑模变结构控制研究 |
| 5.1 High-Order神经网络概述 |
| 5.2 HONN神经网络辨识分析 |
| 5.2.1 系统描述 |
| 5.2.2 HONN神经网络辨识 |
| 5.2.3 HONN辨识的稳定性分析 |
| 5.3 基于HONN的自适应滑模控制器设计 |
| 5.3.1 滑模控制器设计 |
| 5.3.2 稳定性分析 |
| 5.3.3 实验研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 液压往复密封结构及原理概述 |
| 1.2.1 液压往复密封典型结构 |
| 1.2.2 液压往复密封工作原理 |
| 1.3 液压往复密封软弹流研究现状 |
| 1.3.1 软弹流润滑理论现状 |
| 1.3.2 往复密封理论研究现状 |
| 1.3.3 往复密封实验研究现状 |
| 1.4 研究现状总结及存在问题 |
| 1.5 研究内容与方法 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 研究方法与技术路线 |
| 第二章 等温软弹流混合润滑模型与密封性能分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 等温软弹流混合润滑模型 |
| 2.2.1 模型假设 |
| 2.2.2 流体力学分析 |
| 2.2.3 接触力学分析 |
| 2.2.4 固体力学分析 |
| 2.2.5 微观变形分析 |
| 2.2.6 软弹流模型的计算流程 |
| 2.3 数值计算方法及验证 |
| 2.4 典型往复密封结构稳态性能分析 |
| 2.4.1 橡胶O形往复密封件 |
| 2.4.2 橡塑组合斯特封密封件 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 热弹流混合润滑模型与O形圈稳态性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 热弹流混合润滑模型的建立 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 数学模型 |
| 3.2.3 边界条件 |
| 3.3 数值计算方法及验证 |
| 3.4 牛顿流体润滑O形圈稳态性能分析 |
| 3.4.1 热效应对密封性能的影响机制分析 |
| 3.4.2 工况参数对热流体动力润滑特性的影响 |
| 3.5 非牛顿流体润滑O形圈稳态性能分析 |
| 3.5.1 非牛顿流体广义雷诺方程推导 |
| 3.5.2 流变属性对密封行为的影响机制分析 |
| 3.5.3 工况参数对热动力润滑特性的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 变速工况下O形圈瞬态混合热弹流润滑分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数学模型 |
| 4.2.1 瞬态广义雷诺方程 |
| 4.2.2 瞬态能量方程 |
| 4.2.3 瞬态热传导方程 |
| 4.2.4 数值计算方法 |
| 4.3 变速运动工况的确定 |
| 4.4 变速瞬时工况下密封性能分析 |
| 4.4.1 密封性能时变规律分析 |
| 4.4.2 工况参数对瞬态密封性能的影响 |
| 4.5 油膜水污染对瞬态密封性能的影响 |
| 4.5.1 油水两相流物性模型 |
| 4.5.2 油膜水污染对润滑特性的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 液压往复密封实验台架设计与O形圈性能实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方案及原理 |
| 5.3 液压往复密封实验装置 |
| 5.3.1 液压往复实验台架整体设计 |
| 5.3.2 滑台驱动系统设计 |
| 5.3.3 液压泵站设计 |
| 5.3.4 实验缸结构设计 |
| 5.3.5 测试系统设计 |
| 5.4 关键实验参数的测量与采集 |
| 5.4.1 摩擦力测量 |
| 5.4.2 泄漏量测量 |
| 5.4.3 界面温度测量 |
| 5.4.4 表面形貌测量 |
| 5.5 实验结果与分析 |
| 5.5.1 准恒速工况密封性能分析 |
| 5.5.2 变速工况密封性能分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 3 参与的科研项目及获奖情况 |
| 4 发明专利 |
| 学位论文数据集 |
