電動(dòng)機(jī)和液壓泵組合系統(tǒng)等集成裝置應(yīng)用廣泛,但是上述動(dòng)力集成裝置均存在諸多亟待解決的弊端:功能單一性問(wèn)題,轉(zhuǎn)化功能弱;結(jié)構(gòu)松散、使用要求高、匹配不合理;無(wú)法同時(shí)提供多種動(dòng)力,不能靈活的滿足各種工況需求。目前不存在任何一種動(dòng)力裝備能同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)電液三種能量的相互轉(zhuǎn)化,也無(wú)法實(shí)現(xiàn)在工作過(guò)程中靈活調(diào)節(jié)排量來(lái)滿足各種工況下的需求。為了克服現(xiàn)有液壓動(dòng)力裝置的弊端,本文形成一種結(jié)構(gòu)高度集成,可實(shí)現(xiàn)機(jī)械能、電能、液壓能三種能量相互耦合轉(zhuǎn)化且排量可調(diào)的機(jī)電液動(dòng)力集成裝置:交流同步變量式機(jī)電液耦合器。本文闡述了機(jī)電液耦合器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和能量轉(zhuǎn)換原理以及液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理,對(duì)液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵部件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,利用AMESim軟件建立柱塞運(yùn)動(dòng)單元模型進(jìn)行液壓系統(tǒng)柱塞組件動(dòng)力仿真分析,利用MATLAB軟件驗(yàn)證柱塞運(yùn)動(dòng)數(shù)值的準(zhǔn)確性。分析缸體的受力平衡并探究?jī)A覆力矩的平衡條件,建立液壓系統(tǒng)仿真模型,仿真分析不同工作參數(shù)下液壓系統(tǒng)的液壓特性和動(dòng)力特性。根據(jù)機(jī)電液耦合器液壓系統(tǒng)的工作原理,利用YST400W液壓試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)的工作原理及運(yùn)動(dòng)特性的合理性,結(jié)果表明:當(dāng)工作壓力由2MPa升高至6... 

【文章來(lái)源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

交流同步變量機(jī)電液耦合器主視結(jié)構(gòu)示意圖

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)示意圖2.1.1支承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)整個(gè)殼體是裝置的支撐包容件，殼體包括調(diào)節(jié)斜盤(pán)傾角的變量機(jī)構(gòu)，大容腔包容了整個(gè)電能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、機(jī)械能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、液壓泵系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)件。殼體的左端開(kāi)有一個(gè)大孔，孔的左端內(nèi)壁上加工有可以放置殼密封圈的環(huán)形槽，孔的右端是用于安裝前軸承的軸承座孔，前軸承的外端與孔的配合是過(guò)盈配合或者過(guò)渡配合，傳動(dòng)軸作為機(jī)械能轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)件從中穿出。殼體的右邊部分是用螺栓連接的后端蓋，后端蓋的左側(cè)與大內(nèi)腔中配流結(jié)構(gòu)緊密連通，在液壓系統(tǒng)配流盤(pán)右側(cè)和后端蓋左側(cè)有可以內(nèi)置機(jī)械能系統(tǒng)后軸承的軸承座孔。殼體的下部分開(kāi)有兩個(gè)孔，用作繞組連接孔和卸油口，殼體上有兩個(gè)支承孔，分別裝置有軸瓦和密封蓋，軸瓦支撐著液壓能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。殼體的大內(nèi)腔內(nèi)有可以固定電子鐵芯的結(jié)構(gòu)，三個(gè)電機(jī)系統(tǒng)定子鐵芯固定在大內(nèi)腔內(nèi)且周向分布，間隔為120°。2.1.2變量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)外部電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸桿做繞自身的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿的橫向轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)渦輪的縱向轉(zhuǎn)動(dòng)，又因?yàn)闇u輪中心是通過(guò)螺栓與斜盤(pán)固結(jié)在一起，渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)改變斜盤(pán)傾角，渦輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度即斜盤(pán)改變的角度。通過(guò)控制蝸桿的傳動(dòng)可以完成斜盤(pán)傾角的自由調(diào)節(jié)，斜盤(pán)可以繞著支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)偏離角的調(diào)節(jié)。2.1.3機(jī)械能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)機(jī)電液耦合器的機(jī)械能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)是此裝置的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件，完成機(jī)械能的輸入和輸出。傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)為階梯軸結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)軸左側(cè)的軸肩緊靠在前軸承內(nèi)側(cè)的右邊緣，傳動(dòng)軸右側(cè)的軸肩緊靠在后軸承內(nèi)側(cè)的左邊緣；傳動(dòng)軸中間部位有開(kāi)槽連接外花鍵，外花鍵與軸向柱塞泵的缸體和球面彈簧座的花鍵齒輪配合，使得傳動(dòng)軸與液壓系統(tǒng)

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文82.1.5電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)永磁同步電機(jī)具有工作平穩(wěn)性好、響應(yīng)速度快、控制方便、單位功率體積小等優(yōu)點(diǎn)，所以本系統(tǒng)電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)采用的是三相永磁同步電機(jī)。轉(zhuǎn)子受到很大的離心力，所以轉(zhuǎn)子直徑傾向于較小值，轉(zhuǎn)子鐵心必須具有很高的機(jī)械強(qiáng)度。定子鐵芯由固定件和鐵心繞組組成，定子鐵芯的材料是含硅量高的冷軋硅鋼片，疊壓制成是為了減少電渦流生熱，每組含有若干鐵心片，厚度為3cm~6cm定子鐵芯的內(nèi)側(cè)是圓弧狀，外表面采用非導(dǎo)磁端壓板壓緊成整體后固定在大內(nèi)腔內(nèi)壁上。定子鐵芯外周均勻排列三組采用同心圓線圈結(jié)構(gòu)的定子繞組，是由絕緣度很高的特制銅線纏繞形成，繞組之間串聯(lián)連接三組引線端子并外接三相交流電壓。2.2機(jī)電液耦合器的工作原理交流同步變量機(jī)電液耦合器最基本的工作原理是機(jī)械能、電能、液壓能三種能量的任意轉(zhuǎn)化，兩種能量的相互轉(zhuǎn)化是系統(tǒng)最基本的工作模式，可以實(shí)現(xiàn)一種能量和另外兩種能量的任意轉(zhuǎn)化等衍生的工作模式。交流同步變量機(jī)電液耦合器實(shí)現(xiàn)了三種能量的耦合匹配和對(duì)應(yīng)能量的轉(zhuǎn)化，單位功率密度高、集成度高、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，具有廣闊的應(yīng)用前景[50,51]。排量可調(diào)節(jié)：當(dāng)調(diào)節(jié)裝置的排量時(shí)，渦桿的橫向轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)渦輪的縱向轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而使得斜盤(pán)隨渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)而繞其支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)，斜盤(pán)工作角度的變化改變液壓系統(tǒng)的排量，斜盤(pán)傾角的方向也可以改變進(jìn)出油的方向，可以提高容積效率，減小裝置的體積，在一定程度上降低系統(tǒng)的能耗。如圖2.4為機(jī)電液耦合器的能量轉(zhuǎn)化原理示意圖。圖2.4機(jī)電液耦合器能量轉(zhuǎn)化原理圖

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3087608