摘要：为了解决传统机械弹簧因塑性变形、断裂等造成溢流阀工作性能劣化的问题,设计一种复合磁-电弹簧结构应用于直动式溢流阀调压弹簧中,以提高直动式溢流阀的响应速度,实现电控弹簧力。理论分析复合磁-电弹簧磁力特性,利用Maxwell软件对复合磁-电弹簧进行磁力特性仿真;采用AMESim软件对机械弹簧直动式溢流阀和复合磁-电弹簧直动式溢流阀进行动态特性仿真。对复合磁-电弹簧磁力特性及溢流阀的动态特性进行实验测试。结果表明:复合磁-电弹簧设计合理,复合磁-电弹簧直动式溢流阀动态响应特性优于现有机械弹簧直动式溢流阀。

摘要：为解决低频隔振领域存在的低固有频率和高承载力之间的矛盾,设计了一种新型高静-低动刚度磁弹簧元件.首先,基于电磁场理论和分子电流法建立磁弹簧的弹簧力和刚度模型;其次,建立系统的动力学模型,同时分析线圈通入不同电流时对位移传递率的影响,并与等效线性弹簧进行比较;最后,研制实验样机并进行实验研究.仿真与实验结果表明:磁弹簧气隙-刚度曲线呈先平缓后急剧的非线性关系,具有明显的高静-低动刚度特性;其刚度与电流近似线性关系,磁弹簧可通过改变电流实现较大范围的刚度调整,且刚度响应迅速;在未通入电流时,相对于等效线性弹簧,起始隔振频率和传递率峰值降低26%,在通入负向额定电流时,起始隔振频率和传递率峰值降低了41%.

摘要：为改善传统减压阀中机械弹簧应力松弛和疲劳断裂等问题,提出一种基于Halbach阵列磁弹簧的直动式减压阀。利用Maxwell对Halbach阵列磁弹簧进行磁力仿真,设计出满足减压阀性能要求且铁磁耗材较低的Halbach阵列。利用AMESim软件仿真分析静态压力-流量特性与动态阶跃响应特性对Halbach阵列磁弹簧减压阀与机械弹簧直动式减压阀的影响规律。结果表明:相较于同规格机械弹簧直动式减压阀,Halbach阵列磁弹簧减压阀压力-流量曲线更平缓,即入口流量相同的情况下,磁弹簧减压阀压力损失更小,稳压精度更高;当进出口压差为2.5 MPa时,响应速度接近,当进出口压差提升至4.5 MPa时,Halbach阵列磁弹簧减压阀压力脉冲较小,即超调量较小,响应速度略有提高。

摘要：低频振动速度信号的测量在振动控制、地质勘探、土木工程等领域有着广泛的应用,而实现振动速度传感器的低频扩展对实现低频超低频振动速度信号的测量至关重要。为了实现振动速度传感器测量下限频率的扩展,提出了一种基于负刚度磁弹簧的超低频速度传感器。利用等效磁荷法建立负刚度磁弹簧的磁力与刚度模型;分析了负刚度磁弹簧的几何参数对其负刚度特性的影响规律,通过调节磁负刚度弹簧的几何参数以实现传感器低频扩展对负刚度特性线性度和幅值的要求;并进一步分析了振动速度传感器频响特性。结果表明文中提出速度传感器以及结构参数设计方法能有效地实现速度传感器的低频扩展,并实现低频振动速度信号的测量。

摘要：低温液压元件广泛应用于特殊环境中,而环境温度变化对液压元件性能有显著影响,低温会导致液压元件启动与运行困难、压力损失增加、尺寸形变、寿命缩短等。归纳和分析了环境温度低于-20℃液压元件的使用场景、材料选取与加工、结构设计与优化、性能以及测试等。分析了低温液压元件在新材料、新工艺、低温性能测试技术发展、磁弹簧机构应用等方面的前景。可作为特殊环境下液压元件设计和分析的参考。

摘要：针对一种E型磁轭与两段圆弧磁钢组合形式的电磁系统进行了分析,首先采用了等效四边形法对分段圆弧磁钢进行了处理,并通过等效磁路法推导出了电磁力数学模型。随后采用有限元法对磁路磁密以及磁力线分布进行了模拟计算,得出电磁力以及磁弹簧力变化规律。搭建了比推力测试试验台,使用一种可排除弹簧刚度、阻尼、磁弹簧力等干扰因素的测量方法对整机进行测量,将实验结果与两种模型对比,验证了有限元模型的可靠性以及等效磁路模型的局限性。最后针对样机在有载过程中因电磁力稳定范围以及磁弹簧力导致有载工作性能下降的现象,对原磁路结构进行了优化,研究结果对今后提高压缩机工作性能具有指导意义。

摘要：设计一种采用永磁变刚度装置的绳索驱动式柔性机器人关节,在不增加驱动力的情况下,增加关节刚度调整范围。详细阐述关节的机械结构和变刚度原理。利用雅可比矩阵和模型间静力学关系,得到关节刚度,位置和绳索伸长量的对应关系,实现了刚度与位置解耦。建立变刚度关节的动力学模型,以轨迹控制为目标,设计解耦控制器,搭建实验系统,验证本方案的可行性。采用永磁弹簧,绳索驱动的柔性关节可以有效的减小关节的质量,惯性和体积,同时具有较大的刚度调整范围以及较短的调整时间,较快的响应速度和较小超调量。此柔性关节的构型和控制方式也适用于多自由度柔性并联机器人关节的构建。

摘要：针对电液伺服阀和比例阀电-机械转换器能耗较大的不足,研制了一种低功耗、耐高压双向线性力马达.该力马达基于永磁极化磁通与线圈控制磁通差动控制的工作原理,通过梯形极靴及凹槽等结构设计克服了位移-力特性的非线性,减小了非工作气隙,提高了电磁转换效率.通过建立有限元模型,仿真分析了该力马达在不同激励电流和位置下的磁场分布,探讨了该力马达的位移-力输出特性成因及特性。仿真结果与实验结果吻合,表明该力马达具有正磁弹簧刚度的位移-力特性、良好的线性度、较小的滞环和较低的功耗。