本文關(guān)鍵詞：螺紋插裝平衡閥結(jié)構(gòu)和特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：螺紋插裝閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、配用件標(biāo)準(zhǔn)化、替換方便等優(yōu)點(diǎn),在工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中牢牢占據(jù)了一席之地�，F(xiàn)如今計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到了普及,以計(jì)算機(jī)為媒介的數(shù)字化仿真技術(shù)基本上已經(jīng)取代傳統(tǒng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的試驗(yàn)手段,成為國(guó)內(nèi)外液壓壓力閥設(shè)計(jì)的首選手段。液壓平衡閥作為給平衡回路提供背壓的核心部件,在工程機(jī)械中,尤其是在起重相關(guān)設(shè)備中得到大量的使用。存在負(fù)值負(fù)載工況的情況下,需要在液壓執(zhí)行元件回油口產(chǎn)生足夠大的壓降來克服負(fù)載動(dòng)力,確保執(zhí)行元件能夠平穩(wěn)地下降,提高平衡回路穩(wěn)定性。本文以螺紋插裝平衡閥為研究對(duì)象,從閥的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、流場(chǎng)仿真、動(dòng)態(tài)特性仿真以及優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面來進(jìn)行深入研究。本文主要內(nèi)容如下：1.通過理論計(jì)算分析控制比和背壓對(duì)平衡閥的影響；根據(jù)初始設(shè)定壓力、系統(tǒng)允許的最大負(fù)載壓力以及廣義流量值計(jì)算關(guān)鍵油口的直徑；根據(jù)上升工況和下降工況的不同性能要求,分段設(shè)計(jì)平衡閥閥芯節(jié)流槽；2.對(duì)設(shè)計(jì)的平衡閥內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行三維建模,使用集成在ANSYS包里的CFD軟件FLUENT對(duì)平衡閥進(jìn)行穩(wěn)態(tài)計(jì)算；根據(jù)計(jì)算結(jié)果中的壓力云圖、速度云圖、矢量圖以及跡線圖分析閥芯、閥桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不足之處；給出結(jié)構(gòu)的改進(jìn)方案并重新仿真計(jì)算,最終獲得合理的閥芯和閥桿結(jié)構(gòu),提高節(jié)流口的工作性能；3.建立螺紋插裝平衡閥的動(dòng)靜態(tài)數(shù)學(xué)模型,計(jì)算出穩(wěn)定工況下控制壓力與負(fù)載壓力之間存在的函數(shù)關(guān)系；根據(jù)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型建立平衡閥及其平衡回路的AMESim仿真模型,給定初始條件,得出執(zhí)行元件壓力、流量、速度以及位移曲線,通過曲線分析檢驗(yàn)?zāi)Ｐ褪欠駵?zhǔn)確；再通過改變單一參數(shù)值的方法仿真分析負(fù)載質(zhì)量、調(diào)壓彈簧剛度、控制油口阻尼孔直徑、閥芯阻尼孔直徑以及閥口錐角等參數(shù)的變化對(duì)平衡閥動(dòng)態(tài)特性的影響。
【關(guān)鍵詞】：螺紋插裝平衡閥 流場(chǎng)仿真 數(shù)學(xué)模型 AMESim 動(dòng)態(tài)特性
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH137.52
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 液壓平衡閥國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及發(fā)展11-13
• 1.1.1 平衡閥的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.1.2 國(guó)外先進(jìn)平衡閥介紹12-13
• 1.2 液壓平衡回路13-16
• 1.2.1 典型液壓平衡回路14-15
• 1.2.2 典型液壓平衡回路存在的問題15-16
• 1.2.3 平衡閥在平衡回路中的應(yīng)用16
• 1.3 課題的研究背景和意義16-17
• 1.4 本文的主要研究方法及工作17-18
• 第2章 螺紋插裝平衡閥原理及關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18-31
• 2.1 螺紋插裝平衡閥設(shè)計(jì)思路及基本工作原理18-20
• 2.1.1 平衡閥設(shè)計(jì)思路18-19
• 2.1.2 基本工作原理19-20
• 2.2 控制比對(duì)平衡閥控制壓力的影響20-23
• 2.2.1 控制比(Pilot Ration)K_c20
• 2.2.2 控制比對(duì)控制壓力的影響20-23
• 2.3 液壓系統(tǒng)中背壓對(duì)平衡閥壓力的影響23-24
• 2.3.1 液壓系統(tǒng)背壓對(duì)控制壓力的影響23
• 2.3.2 液壓系統(tǒng)背壓對(duì)設(shè)定壓力的影響23-24
• 2.4 平衡閥關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24-30
• 2.4.1 平衡閥油口直徑計(jì)算24-25
• 2.4.2 平衡閥閥芯開口量設(shè)計(jì)計(jì)算25
• 2.4.3 閥芯節(jié)流槽設(shè)計(jì)25-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 螺紋插裝平衡閥內(nèi)部流場(chǎng)仿真分析31-41
• 3.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)概述31-34
• 3.1.1 CFD及其特點(diǎn)31
• 3.1.2 流體動(dòng)力學(xué)基本控制方程31-33
• 3.1.3 CFD中的湍流模型和標(biāo)準(zhǔn)κ-ε方程33
• 3.1.4 CFD的求解流程33-34
• 3.2 平衡閥流體模型的建立和內(nèi)部流場(chǎng)分析34-38
• 3.2.1 螺紋插裝平衡閥流場(chǎng)模型建立35
• 3.2.2 螺紋插裝平衡閥模型網(wǎng)格劃分35-36
• 3.2.3 設(shè)置模型在FLUENT中的計(jì)算條件36-37
• 3.2.4 CFD-POST后處理37-38
• 3.3 平衡閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 螺紋插裝平衡閥動(dòng)靜態(tài)特性研究41-55
• 4.1 平衡閥靜態(tài)特性及數(shù)學(xué)模型的建立41-44
• 4.1.1 平衡閥靜態(tài)特性41-42
• 4.1.2 平衡閥數(shù)學(xué)模型的建立42-44
• 4.2 AMESim仿真模型的建立44-48
• 4.2.1 AMESim仿真軟件簡(jiǎn)介44-45
• 4.2.2 AMESim仿真模型的建立45-46
• 4.2.3 初始仿真參數(shù)設(shè)置46-48
• 4.3 AMESim仿真與結(jié)果分析48-54
• 4.3.1 驗(yàn)證仿真模型的正確性48-51
• 4.3.2 關(guān)鍵參數(shù)對(duì)平衡閥動(dòng)態(tài)特性的影響51-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論與展望55-57
• 致謝57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：265442