本文關(guān)鍵詞：軸向柱塞式低壓水馬達(dá)的設(shè)計(jì)與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著新技術(shù)、新材料的日益發(fā)展,水壓傳動(dòng)技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視,水壓元件的研制也成為水壓傳動(dòng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的主要課題。水壓馬達(dá)是水壓系統(tǒng)的一種執(zhí)行元件,其功用是把由水壓泵提供的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)槠漭敵鲚S上的機(jī)械能。針對(duì)西南交通大學(xué)新型驅(qū)動(dòng)技術(shù)中心絕緣子水沖洗車水炮轉(zhuǎn)動(dòng)水壓馬達(dá)的工作要求,設(shè)計(jì)了一低壓軸向柱塞式水壓馬達(dá),并對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)分析與研究,為低壓軸向柱塞水壓馬達(dá)的研發(fā)提供了參考。根據(jù)絕緣子水沖洗車水炮的工作要求,選擇斜盤式軸向柱塞端面配流結(jié)構(gòu)作為低壓水壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)型式；介于水的理化特性,對(duì)水馬達(dá)關(guān)鍵摩擦副材料配對(duì)方式進(jìn)行對(duì)比分析,確定工程塑料對(duì)不銹鋼的材料配對(duì)方式為馬達(dá)關(guān)鍵摩擦副配對(duì)材料；在確定的結(jié)構(gòu)型式基礎(chǔ)上,確定了其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及各零部件結(jié)構(gòu)尺寸；通過(guò)對(duì)馬達(dá)軸、柱塞、配流盤等主要零部件的受力分析和運(yùn)用ANSYS Workbench對(duì)強(qiáng)度、剛度、疲勞的有限元分析,驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件FLUENT對(duì)馬達(dá)工作時(shí)的流場(chǎng)進(jìn)行了CFD仿真計(jì)算：穩(wěn)態(tài)仿真得到了流場(chǎng)中各處壓力、流速分布情況,并為瞬態(tài)計(jì)算奠定基礎(chǔ)；采用滑移網(wǎng)格及動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)進(jìn)行瞬態(tài)計(jì)算,表明若配流盤腰型槽兩端留有對(duì)稱預(yù)升(卸)壓區(qū)間,當(dāng)柱塞腔內(nèi)壓力由低壓向高壓過(guò)渡時(shí),會(huì)出現(xiàn)壓力先升高再回落,最后突升至高壓腔壓力的現(xiàn)象。當(dāng)柱塞腔內(nèi)壓力由高壓向低壓過(guò)渡時(shí),柱塞腔內(nèi)壓力會(huì)出現(xiàn)先下降再回升,最后突降至低壓腔壓力的現(xiàn)象。這會(huì)導(dǎo)致馬達(dá)產(chǎn)生噪音和振動(dòng)等問(wèn)題。針對(duì)此問(wèn)題,探討了配流盤腰型槽兩端開(kāi)設(shè)不同寬度及深度的U型阻尼槽對(duì)減振效果的影響。針對(duì)所設(shè)計(jì)的水壓馬達(dá),U型槽較佳的寬度為4mm,深度為3mm。以上U型槽結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化方法也為其它結(jié)構(gòu)形式的阻尼槽參數(shù)優(yōu)化提供了參考。
【關(guān)鍵詞】：水壓馬達(dá) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 有限元分析 CFD仿真 減振
【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)】：TH137.51
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 引言11
• 1.2 研究意義11
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 國(guó)外研究概況11-12
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究概況12-13
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 軸向柱塞式低壓水馬達(dá)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15-29
• 2.1 概述15
• 2.2 結(jié)構(gòu)形式15
• 2.3 材料的確定15-16
• 2.3.1 摩擦副材料配對(duì)方式16
• 2.3.2 其它主要元件材料16
• 2.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)16-28
• 2.5 小結(jié)28-29
• 第3章 馬達(dá)關(guān)鍵零部件ANSYS有限元分析29-50
• 3.1 ANSYS Workbench概述29
• 3.2 馬達(dá)軸有限元分析29-37
• 3.2.1 滑靴受力分析29-33
• 3.2.2 馬達(dá)軸受力分析33-34
• 3.2.3 彎曲強(qiáng)度及剛度34-35
• 3.2.4 扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度及剛度35-36
• 3.2.5 疲勞分析36-37
• 3.3 柱塞有限元分析、接觸比壓及pv值37-43
• 3.3.1 受力分析37-40
• 3.3.2 有限元分析40-41
• 3.3.3 接觸比壓及pv值41-43
• 3.4 配流盤有限元分析43-48
• 3.4.1 受力分析43-45
• 3.4.2 有限元分析45-48
• 3.5 小結(jié)48-50
• 第4章 配流盤GFD分析50-65
• 4.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)概述50-52
• 4.1.1 CFD定義及求解過(guò)程50
• 4.1.2 流體動(dòng)力學(xué)控制方程50-52
• 4.2 無(wú)阻尼槽配流盤穩(wěn)態(tài)CFD分析52-55
• 4.2.1 物理模型52
• 4.2.2 網(wǎng)格模型52-53
• 4.2.3 流態(tài)判定53
• 4.2.4 參數(shù)設(shè)定53-54
• 4.2.5 仿真結(jié)果與分析54-55
• 4.3 無(wú)阻尼槽配流盤瞬態(tài)CFD分析55-59
• 4.3.1 滑移網(wǎng)格及動(dòng)網(wǎng)格55-56
• 4.3.2 仿真結(jié)果與分析56-59
• 4.4 U型阻尼槽配流盤瞬態(tài)CFD分析59-64
• 4.4.1 U型阻尼槽對(duì)減振的影響59-61
• 4.4.2 U型阻尼槽參數(shù)優(yōu)化61-64
• 4.5 小結(jié)64-65
• 結(jié)論與展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 附錄71-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文72

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