發(fā)布時(shí)間：2018-03-28 15:14

  本文選題：非圓齒輪液壓馬達(dá)　切入點(diǎn)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　出處：《沈陽工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：非圓齒輪液壓馬達(dá)是結(jié)合了非圓齒輪、行星傳動(dòng)輪系、齒輪馬達(dá)而發(fā)明的新型低速大扭矩液壓馬達(dá),其主要由非圓齒輪系、配流盤、端蓋、輸出軸、殼體等組成。因其結(jié)構(gòu)簡單緊湊、同排量下體積小、容積效率高、脈動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn),在采礦、船舶、建筑等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。本文以太陽輪為高階橢圓的4-6型非圓齒輪液壓馬達(dá)為研究對(duì)象,對(duì)馬達(dá)進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能分析。首先在掌握非圓齒輪液壓馬達(dá)工作原理及非圓齒輪設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上,對(duì)馬達(dá)內(nèi)部機(jī)構(gòu)非圓齒輪系、配流盤、輸出軸等進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),建立馬達(dá)三維模型。在此基礎(chǔ)上,對(duì)馬達(dá)核心零部件進(jìn)行有限元分析,并對(duì)馬達(dá)實(shí)際裝配過程中存在裝配效率較低的問題,提出逆向裝配的解決辦法。其次,根據(jù)馬達(dá)的配流規(guī)律及各密封容腔隨太陽輪轉(zhuǎn)角周期性變化規(guī)律,用計(jì)算法和作圖法兩種方法完成對(duì)馬達(dá)理論排量的分析計(jì)算,并以進(jìn)油腔瞬時(shí)截面積隨太陽輪轉(zhuǎn)角的變化反映馬達(dá)流量脈動(dòng)的方法對(duì)馬達(dá)脈動(dòng)進(jìn)行簡要分析計(jì)算。根據(jù)馬達(dá)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特殊性,得到非圓齒輪馬達(dá)的泄露途徑,利用流體力學(xué)的理論基礎(chǔ),建立太陽輪與配流盤、行星輪與配流盤之間泄漏模型,進(jìn)而推導(dǎo)馬達(dá)的內(nèi)部泄漏量和功率損失表達(dá)式,并以功率損失最小原則求得馬達(dá)軸向最優(yōu)間隙。液壓力作用下兩配流盤產(chǎn)生靜態(tài)變形,影響馬達(dá)軸向間隙,在分析此靜態(tài)變形的基礎(chǔ)上,提出按階梯狀設(shè)計(jì)內(nèi)齒圈、行星輪、太陽輪厚度控制齒輪端面間隙的方法,保證馬達(dá)正常運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí)減小內(nèi)部泄漏,以提高馬達(dá)總效率。最后,理論分析影響非圓齒輪馬達(dá)啟動(dòng)扭矩的因素,并且通過軟件模擬馬達(dá)在空載和帶負(fù)載情況下的啟動(dòng)性能。在了解電動(dòng)機(jī)變轉(zhuǎn)速技術(shù)和傳統(tǒng)液壓調(diào)速回路的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)變轉(zhuǎn)速非圓齒輪液壓馬達(dá)調(diào)速回路,并且仿真比較泵控和閥控兩種調(diào)速回路各自優(yōu)缺點(diǎn)后,設(shè)計(jì)變轉(zhuǎn)速馬達(dá)復(fù)合調(diào)速回路,使非圓齒輪馬達(dá)調(diào)速達(dá)到最優(yōu)化。
[Abstract]:Non-circular gear hydraulic motor is a new type of low-speed and high-torque hydraulic motor invented by combining non-circular gear, planetary transmission gear train and gear motor. The hydraulic motor is mainly composed of non-circular gear system, flow plate, end cover, output shaft, etc. Because of its simple and compact structure, small volume under the same displacement, high volumetric efficiency, small pulsation, etc., in mining and shipping, In this paper, the 4-6 non-circular gear hydraulic motor with solar wheel as high order ellipse is taken as the research object. On the basis of mastering the working principle of hydraulic motor with non-circular gear and the design theory of non-circular gear, the structure design of non-circular gear system, distribution disk, output shaft and so on are carried out. On the basis of this, the finite element analysis of motor core parts is carried out, and the solution of reverse assembly is put forward to solve the problem of low assembly efficiency in the actual assembly process of motor. According to the distribution law of the motor and the periodic variation of each seal chamber with the rotation angle of the sun wheel, the theoretical displacement of the motor is analyzed and calculated by two methods, the calculation method and the drawing method. The transient cross section area of the inlet cavity with the change of the solar wheel rotation angle is used to reflect the motor flow pulsation. According to the particularity of the internal structure of the motor, the leakage path of the non-circular gear motor is obtained. Based on the theory of hydrodynamics, the leakage model between solar wheel and disk, planetary wheel and disk is established, and the expressions of internal leakage and power loss of motor are deduced. Based on the principle of minimum power loss, the optimal axial clearance of the motor is obtained. The static deformation of the two distribution disks is produced under the action of liquid pressure, which affects the axial clearance of the motor. Based on the analysis of the static deformation, the design of the inner gear ring and the planetary gear according to the step shape is proposed. The method of solar wheel thickness controlling gear face clearance can ensure the normal running of the motor and reduce the internal leakage to improve the overall efficiency of the motor. Finally, the factors affecting the starting torque of the non-circular gear motor are analyzed theoretically. Based on the understanding of motor variable speed technology and traditional hydraulic speed regulation circuit, the variable speed non-circular gear hydraulic motor speed regulation loop is designed. After comparing the advantages and disadvantages of pump control and valve control, the variable speed motor compound speed regulation loop is designed to optimize the speed regulation of non-circular gear motor.
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH137.51

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本文編號(hào)：1676870