本文關(guān)鍵詞：偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥的前置級流場仿真與動態(tài)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥是射流式伺服閥的一種,它不僅繼承了射流管伺服閥具有的控制精度高、抗污染能力強和壽命長等優(yōu)點,同時還具有前置級轉(zhuǎn)動慣量小、流量增益和壓力增益線性度好的特點,因此,偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥被廣泛應用于航空、航天、船舶、冶金等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域,具有十分廣闊的工程應用前景。由于偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥的前置級流場十分復雜,且國內(nèi)有關(guān)科研院所及企業(yè)研發(fā)的相關(guān)產(chǎn)品與國外同類產(chǎn)品相比,還有很大差距,所以對偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥進行理論研究也具有非常重要的學術(shù)價值。本文針對偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥主要進行了以下幾個方面的研究:(1)對偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥的工作原理、結(jié)構(gòu)特征進行了研究,并運用基爾霍夫第二定律和馬克斯韋爾公式分析了力矩馬達組件的磁路方程,得到了力矩馬達驅(qū)動力矩的數(shù)學表達式�；谄D(zhuǎn)板射流伺服閥前置級內(nèi)部流場的運動規(guī)律,對其流場模型進行了數(shù)值分析,推導了其線性化流量方程,并以此引出流場仿真的必要性。對偏轉(zhuǎn)板的運動規(guī)律和閥芯的受力進行分析,得到了各自組件的運動學模型。綜合各組件的數(shù)學模型,根據(jù)自動控制原理建立了偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥閥芯位移和驅(qū)動電流間的傳遞函數(shù)。(2)在分析偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥前置級壓力模型和流量模型的基礎(chǔ)上,運用Pro/E三維軟件建立了簡化前置級三維立體模型,并結(jié)合ICEM前處理網(wǎng)格劃分軟件與Fluent流體仿真軟件,共同構(gòu)建了其流場分析模型。通過研究兩接收孔壓差和流量隨偏轉(zhuǎn)板位移變化的規(guī)律,得到前置級的線性化流量方程;在多相流模型下,對前置級流場模型中的氣體含量及分布進行研究。分析噴嘴寬度、偏轉(zhuǎn)板V形導流槽錐角和劈尖寬度等不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對前置級壓力特性的影響。(3)綜合上述推導的偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥閥芯位移和驅(qū)動電流間的傳遞函數(shù),利用Matlab軟件對其動態(tài)特性(頻率特性、時域特性)進行分析,并研究不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對其動態(tài)特性的影響。(4)實驗研究偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥的靜態(tài)特性,并根據(jù)實驗得出的數(shù)據(jù)同實際性能參數(shù)進行對比;利用伺服閥動態(tài)測試實驗臺測得偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥的頻率特性曲線,并與仿真曲線進行對比,驗證了所構(gòu)建數(shù)學模型的正確性。
【關(guān)鍵詞】：偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥 傳遞函數(shù) 前置級流場 壓力模型 流量模型 動態(tài)特性
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH137.52
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 引言11-12
• 1.2 電液伺服閥的研究概況12-15
• 1.2.1 電液伺服閥的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 電液伺服閥的組成13-15
• 1.3 偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥的研究概況15-17
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容17-19
• 第二章 偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥數(shù)學模型推導19-33
• 2.1 偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥的結(jié)構(gòu)及工作原理19-20
• 2.2 力矩馬達的數(shù)學模型20-23
• 2.2.1 力矩馬達的工作原理20
• 2.2.2 力矩馬達的電磁力矩分析20-23
• 2.3 前置級的線性化流量方程23-27
• 2.4 偏轉(zhuǎn)板的數(shù)學模型27-28
• 2.4.1 偏轉(zhuǎn)板的運動學分析27
• 2.4.2 偏轉(zhuǎn)板的動態(tài)數(shù)學模型27-28
• 2.5 閥芯運動方程28-30
• 2.5.1 穩(wěn)態(tài)液動力的計算28-29
• 2.5.2 閥芯力平衡方程29-30
• 2.5.3 閥芯流量連續(xù)性方程30
• 2.6 偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥傳遞函數(shù)的建立30-32
• 2.7 本章小結(jié)32-33
• 第三章 偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥的前置級流場仿真33-48
• 3.1 流場的基本控制流量方程33-35
• 3.1.1 連續(xù)性方程34
• 3.1.2 動量守恒方程34
• 3.1.3 輸運方程34-35
• 3.2 前置級壓力特性分析35-39
• 3.2.1 壓力模型與邊界條件設(shè)置35-37
• 3.2.2 仿真結(jié)果與分析37-38
• 3.2.3 射流理論分析38-39
• 3.3 前置級流量特性分析39-42
• 3.3.1 流量模型與邊界條件設(shè)置39-40
• 3.3.2 仿真結(jié)果與分析40-42
• 3.4 前置級氣穴模型分析42-44
• 3.5 前置級結(jié)構(gòu)參數(shù)對壓力特性的影響44-47
• 3.5.1 噴嘴寬度的影響44-45
• 3.5.2 偏轉(zhuǎn)板V形導流槽夾角的影響45-46
• 3.5.3 接收孔劈尖寬度的影響46-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第四章 偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥的動態(tài)特性仿真48-58
• 4.1 伺服閥的動態(tài)特性48-50
• 4.1.1 頻率特性48-49
• 4.1.2 時域特性49-50
• 4.2 動態(tài)特性仿真50-51
• 4.2.1 仿真參數(shù)的設(shè)置50
• 4.2.2 仿真結(jié)果及分析50-51
• 4.3 不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥動態(tài)特性的影響51-57
• 4.3.1 偏轉(zhuǎn)板銜鐵組件綜合剛度Kmf的影響51-53
• 4.3.2 前置級流量增益Kqr的影響53-54
• 4.3.3 粘度阻尼系數(shù)Ba的影響54-56
• 4.3.4 反饋桿剛度Kf的影響56-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第五章 偏轉(zhuǎn)板射流伺服閥的實驗測試與分析58-66
• 5.1 靜態(tài)特性實驗測試58-62
• 5.1.1 伺服閥靜態(tài)測試液壓系統(tǒng)58-59
• 5.1.2 測試方案59-60
• 5.1.3 實驗結(jié)果與分析60-62
• 5.2 動態(tài)特性實驗測試62-65
• 5.2.1 伺服閥動態(tài)測試液壓系統(tǒng)62-64
• 5.2.2 測試方案64
• 5.2.3 實驗結(jié)果與分析64-65
• 5.3 本章小結(jié)65-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 總結(jié)66-67
• 6.2 展望67-68
• 參考文獻68-73
• 致謝73-74
• 作者在攻讀碩士期間發(fā)表的論文及其他科研成果74

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