本文關鍵詞：智能閥門定位器機械系統(tǒng)設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：智能閥門定位器是氣動調(diào)節(jié)閥的主要附件,它能有效改善調(diào)節(jié)閥的流量特性,而其調(diào)節(jié)的依據(jù)是獲得閥門位置的準確信息。閥門位置的精確反饋是實現(xiàn)閥門開度精確控制的前提,為了避開國外閥位反饋機構專利保護,需要設計現(xiàn)場調(diào)試方便、通用強、閥位反饋精度高且具有自主知識產(chǎn)權的閥位反饋機構及智能閥門定位器機械系統(tǒng)。針對上述問題,本課題結合如何增加閥位反饋機構通用性與提高線性度,進行了如下研究：(1)定行程閥位反饋機構設計對比目前常用的閥位反饋機構,結合現(xiàn)代連桿機構設計理論,提出一種新的定行程閥位反饋機構設計方案,應用機構優(yōu)化設計理論知識,對定行程閥位反饋機構進行數(shù)學建模,選取桿長和偏置距離為設計變量,以最大傳動角為目標函數(shù),確定可接受機構設計方案的約束條件,在滿足全部約束條件下使得目標函數(shù)最小化,從而得到閥桿位移與反饋軸轉動之間的轉換關系,并對誤差進行分析。(2)變行程閥位反饋機構設計在定行程閥位反饋機構的基礎之上,設計一種新型變行程閥位反饋機構,并使其具有一定的通用性,即滿足不同行程的氣動執(zhí)行機構的使用要求,同時保證較好的閥桿位移與反饋軸轉動之間的準確關系。最后利用ADAMS對變行程閥位反饋機構進行運動學仿真,對閥桿位移與反饋軸轉動之間的轉換關系進行仿真分析和驗證優(yōu)化,仿真結果表明基本滿足能設計要求。(3)智能閥門定位器機械系統(tǒng)設計以三維建模軟件Pro/E為平臺,完成了智能閥門定位器機械系統(tǒng)的三維建模,包括變行程閥位反饋機構建模,齒輪放大機構建模,角位移傳感器支架建模,壓電閥及其氣路建模,定位器外殼建模與氣動執(zhí)行機構建模等,并將各個模塊進行整體總裝配。本文設計的智能閥門定位器機械系統(tǒng)及其閥位反饋機構有利于減小機械磨損,其結構簡單,調(diào)節(jié)方便,在一定行程范圍內(nèi)可以滿足不同行程氣缸的使用要求,因此具有一定的通用性。
【關鍵詞】：閥門定位器 閥位反饋機構 機構設計 誤差分析 運動仿真
【學位授予單位】：上海應用技術學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH138
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 傳統(tǒng)機械式閥門定位器概述10
• 1.2 智能電-氣閥門定位器概述10-13
• 1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13
• 1.4 本課題研究意義及研究內(nèi)容13-15
• 第2章 智能閥門定位器機械系統(tǒng)總體設計方案15-21
• 2.1 智能閥門定位器的工作原理15-17
• 2.2 智能閥門定位器的機械系統(tǒng)組成17-18
• 2.3 機械系統(tǒng)整體方案設計18-19
• 2.3.1 連桿機構設計18
• 2.3.2 齒輪放大機構設計18
• 2.3.3 電位器的選擇18-19
• 2.4 閥門定位器設計要求19-20
• 2.5 本章小結20-21
• 第3章 定行程閥位反饋機構的設計21-35
• 3.1 現(xiàn)有閥位反饋機構比較分析21-23
• 3.2 定行程閥位反饋機構設計23-25
• 3.3 定行程閥位反饋機構優(yōu)化設計25-29
• 3.3.1 機構優(yōu)化設計數(shù)學模型25-26
• 3.3.2 定行程閥位反饋機構尺寸優(yōu)化設計26-29
• 3.4 定行程閥位反饋機構誤差分析29-34
• 3.4.1 機構誤差分析基本原理29-30
• 3.4.2 機構精度概率統(tǒng)計特性30-32
• 3.4.3 機構精度分配方法32
• 3.4.4 定行程閥位反饋機構精度分配32-34
• 3.5 本章小結34-35
• 第4章 變行程閥位反饋機構設計與仿真35-46
• 4.1 變行程閥位反饋機構設計35
• 4.2 虛擬樣機技術與ADAMS軟件簡介35-38
• 4.2.1 ADAMS軟件基本模塊36-37
• 4.2.2 ADAMS與三維軟件的數(shù)據(jù)交換37-38
• 4.3 機械系統(tǒng)運動學分析38-39
• 4.3.1 ADAMS運動學方程38-39
• 4.3.2 運動學方程的求解算法39
• 4.4 反饋機構運動仿真分析流程39-41
• 4.5 新型閥位反饋機構運動學仿真41-45
• 4.5.1 新型閥位反饋機構建模41
• 4.5.2 仿真前提條件41-42
• 4.5.3 施加約束和載荷42-45
• 4.6 本章小結45-46
• 第5章 機械系統(tǒng)中其他部件設計與建模46-53
• 5.1 Pro/ENGINEER軟件概述46
• 5.2 裝配模型的建立與表達46-47
• 5.3 各功能模塊建模47-51
• 5.3.1 齒輪放大機構結構設計47
• 5.3.2 角位移傳感器的支架結構設計47-48
• 5.3.3 I/P轉換建模48-49
• 5.3.4 智能閥門定位器外殼體結構設計49
• 5.3.5 智能閥門定位器機械系統(tǒng)建模49-50
• 5.3.6 氣動執(zhí)行機構建模50-51
• 5.4 總裝配模型51-52
• 5.5 本章小結52-53
• 第6章 總結與展望53-55
• 6.1 總結53-54
• 6.2 展望54-55
• 參考文獻55-59
• 致謝59-60
• 攻讀學位期間所開展的科研項目和發(fā)表的學術論文60

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：智能閥門定位器機械系統(tǒng)設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：315230