【摘要】：液壓驅(qū)動(dòng)四足機(jī)器人作為典型的仿生足式步行機(jī)器人,因其具有機(jī)動(dòng)性高、負(fù)載能力強(qiáng)和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)等特點(diǎn)而備受人們的關(guān)注。液壓缸作為其動(dòng)力元件和執(zhí)行元件,要求具有低摩擦、良好的抗偏載能力和高速運(yùn)動(dòng)的特性。傳統(tǒng)液壓缸,通常采用密封件進(jìn)行密封,不僅增加了活塞桿運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力,而且當(dāng)活塞桿承受一定的偏載時(shí)會(huì)降低密封件的密封效果,影響液壓缸的控制精度和穩(wěn)定性。因此,借鑒靜壓軸承原理,設(shè)計(jì)靜壓支承式液壓缸,該結(jié)構(gòu)液壓缸具有啟動(dòng)平穩(wěn)、摩擦力小,能夠承受較大偏載的特點(diǎn)。本文對(duì)靜壓支承式液壓缸抗偏載性能進(jìn)行研究,主要工作如下:首先,導(dǎo)向套作為靜壓支承式液壓缸的核心部件,對(duì)其進(jìn)行靜壓支承結(jié)構(gòu)分析。靜壓支承結(jié)構(gòu)的抗偏載能力以及摩擦力和泄漏量是衡量靜壓支承性能的重要指標(biāo),本文利用電路中的橋路法等效分析靜壓支承的承載原理,分析并推導(dǎo)出靜壓支承式液壓缸抗偏載能力和油膜剛度的數(shù)學(xué)模型,分析靜壓支承結(jié)構(gòu)的摩擦力和泄漏量。其次,針對(duì)液壓缸導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)提出并建立矩形油腔和工字形油腔的靜壓支承油膜模型,利用Fluent進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,分析靜壓支承油膜的壓力場(chǎng)特性,分析靜壓支承式液壓缸導(dǎo)向套抗偏載能力;對(duì)靜壓支承導(dǎo)向套的矩形和工字形油腔的油膜特性進(jìn)行分析對(duì)比,研究活塞桿運(yùn)動(dòng)速度、偏心量、系統(tǒng)進(jìn)油流量和靜壓支承結(jié)構(gòu)抗偏載能力、摩擦力、泄漏量之間的關(guān)系。最后,搭建靜壓支承式液壓缸的抗偏載性能實(shí)驗(yàn)臺(tái),對(duì)活塞桿偏心量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,利用電渦流傳感器測(cè)量活塞桿最大行程時(shí)的偏心距離,分析靜壓支承式液壓缸導(dǎo)向套的抗偏載能力。同時(shí),分析不同偏載重量時(shí)矩形油腔和工字形油腔的抗偏載能力,驗(yàn)證理論分析和仿真模擬的準(zhǔn)確性和合理性。本文通過對(duì)靜壓支承式液壓缸抗偏載性能的研究,建立液壓缸導(dǎo)向套靜壓支承結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,分析靜壓支承式液壓缸抗偏載性能的機(jī)理,為靜壓支承式液壓缸抗偏載性能研究提供理論參考。
【圖文】：

圖 1-1 SCHENCK S2WL 系列作動(dòng)器Fig.1-1 SCHENCK S2WL actuators聞名的伺服液壓缸研發(fā)、生產(chǎn)制造企業(yè)，德國 HANC利權(quán)的活塞桿導(dǎo)向及密封方式——間隙密封（Servo-f

(a) (b) (c)(a)間隙密封 (b)塑料組合密封 (c) 靜壓支承密封圖 1-2 HANCHEN 密封方式Fig 1-2 HANCHEN seal mode
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP242;TH137.51

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本文編號(hào)：2690671