綜合傳動(dòng)液壓供油系統(tǒng)壓力脈動(dòng)特性研究
本文關(guān)鍵詞:綜合傳動(dòng)液壓供油系統(tǒng)壓力脈動(dòng)特性研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:液壓系統(tǒng)作為制造機(jī)械、船舶機(jī)械、工程機(jī)械等行業(yè)的重要組成部分,對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性、精確控制要求越來(lái)越高,因此對(duì)液壓系統(tǒng)的振動(dòng)和噪聲實(shí)施有效控制已變得非常重要和緊迫。壓力脈動(dòng)是液壓系統(tǒng)振動(dòng)和噪聲的主要根源之一,在大多數(shù)情況下壓力脈動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行都是不利的。因此研究系統(tǒng)中產(chǎn)生壓力脈動(dòng)的機(jī)理及影響因素,對(duì)于提升液壓系統(tǒng)性能,改善工作環(huán)境都具有重要意義。本文以綜合傳動(dòng)液壓供油系統(tǒng)裝置為研究對(duì)象,建立了典型的液壓供油系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,以及非恒定流激勵(lì)下油液直管道流固耦合模型,并借助相關(guān)分析軟件對(duì)系統(tǒng)壓力脈動(dòng)產(chǎn)生原因及影響因素進(jìn)行了深入的仿真分析,并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行了臺(tái)架實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)闡述了本課題的研究背景和研究意義。深入研究了液壓供油系統(tǒng)中產(chǎn)生壓力脈動(dòng)的機(jī)理。概述了國(guó)內(nèi)外關(guān)于液壓系統(tǒng)壓力脈動(dòng)的研究現(xiàn)狀,同時(shí)闡述了國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于油液管道流固耦合振動(dòng)的研究現(xiàn)狀。明確了本文的研究方向。(2)建立了完善的典型液壓供油系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。隨后利用MATLAB/Simulink建立了液壓供油系統(tǒng)的仿真模型,基于仿真模型,對(duì)比分析了恒流量激勵(lì)下及非恒流量激勵(lì)下液壓系統(tǒng)壓力脈動(dòng)特征。(3)基于建立的數(shù)學(xué)模型和MATLAB/Simulink仿真模型,深入研究了影響液壓供油系統(tǒng)壓力脈動(dòng)的因素,并給出不同因素下,系統(tǒng)中壓力脈動(dòng)的變化趨勢(shì)。(4)基于Timoshenko梁模型,建立在非恒定流激勵(lì)下液壓直管道的流固耦合振動(dòng)數(shù)學(xué)模型,并利用ANSYS有限元分析軟件對(duì)脈動(dòng)流激勵(lì)下的油液直管道進(jìn)行仿真分析,重點(diǎn)研究油液直管供油油量及油液溫度對(duì)直管道應(yīng)力及壓力脈動(dòng)的影響。(5)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭好后,利用LabVIEW軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,隨后利用MATLAB軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和對(duì)比,從而驗(yàn)證仿真結(jié)果的正確性。
【關(guān)鍵詞】:壓力脈動(dòng) 綜合傳動(dòng) 液壓系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TH137
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-12
- 第1章 緒論12-25
- 1.1 研究背景及意義12-13
- 1.2 壓力脈動(dòng)產(chǎn)生機(jī)理13-18
- 1.2.1 壓力脈動(dòng)種類和特征13-15
- 1.2.2 液壓系統(tǒng)液壓元件壓力脈動(dòng)產(chǎn)生原理15-17
- 1.2.3 液壓系統(tǒng)故障產(chǎn)生壓力脈動(dòng)17-18
- 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-23
- 1.3.1 液壓系統(tǒng)動(dòng)力源泵的研究現(xiàn)狀19-20
- 1.3.2 液壓系統(tǒng)動(dòng)力源外部研究現(xiàn)狀20-23
- 1.4 當(dāng)前研究中存在的不足23
- 1.5 課題主要研究?jī)?nèi)容23-24
- 1.6 本章小結(jié)24-25
- 第2章 液壓供油系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型與仿真研究25-38
- 2.0 液壓供油系統(tǒng)25-26
- 2.1 齒輪泵建模26-27
- 2.2 管道建模27-29
- 2.2.1 管道液阻數(shù)學(xué)模型28
- 2.2.2 管道液感數(shù)學(xué)模型28-29
- 2.2.3 管道液容數(shù)學(xué)模型29
- 2.3 過(guò)濾器建模29-30
- 2.4 直動(dòng)式溢流閥建模30-32
- 2.4.1 溢流閥升壓過(guò)程31
- 2.4.2 溢流閥閥芯運(yùn)動(dòng)過(guò)程31-32
- 2.5 模型驗(yàn)證與仿真分析32-37
- 2.5.1 液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)32-34
- 2.5.2 建立MATLAB/Simulink仿真模型34
- 2.5.3 仿真分析34-37
- 2.6 本章小結(jié)37-38
- 第3章 液壓供油系統(tǒng)壓力特性的影響因素研究38-57
- 3.1 液壓供油系統(tǒng)工況對(duì)壓力脈動(dòng)影響研究38-45
- 3.1.1 齒輪泵工況對(duì)壓力脈動(dòng)的影響38-41
- 3.1.2 油液工況對(duì)壓力脈動(dòng)的影響41-45
- 3.2 液壓供油系統(tǒng)液壓元件參數(shù)對(duì)壓力脈動(dòng)影響45-54
- 3.2.1 齒輪泵45-46
- 3.2.2 油液直管道46-49
- 3.2.3 直動(dòng)式溢流閥49-54
- 3.3 其他因素分析54-56
- 3.3.1 管道流量與閥口輸入流量相位差對(duì)系統(tǒng)壓力的影響54-56
- 3.4 本章小結(jié)56-57
- 第4章 脈動(dòng)激勵(lì)作用下液壓管道特性研究57-78
- 4.1 液壓直管道動(dòng)力學(xué)方程57-61
- 4.1.1 直管道的受力分析57-60
- 4.1.2 直管的彎曲變形分析60-61
- 4.2 液壓直管道的流固耦合振動(dòng)方程61-63
- 4.2.1 直管道軸向振動(dòng)方程61
- 4.2.2 直管道徑向振動(dòng)方程61-62
- 4.2.3 流體連續(xù)性方程62-63
- 4.2.4 流體動(dòng)量方程63
- 4.3 脈動(dòng)流激勵(lì)作用下直管道流固耦合振動(dòng)方程63-65
- 4.4 基于ANSYS脈動(dòng)流激勵(lì)下管道流固耦合仿真分析65-77
- 4.4.1 基于ANSYS有限元軟件的脈動(dòng)流激勵(lì)下直管道流固耦合求解過(guò)程65-69
- 4.4.2 輸入條件——UDF文件編寫69-71
- 4.4.3 供油量對(duì)流量脈動(dòng)激勵(lì)下油液管道流固耦合影響研究71-74
- 4.4.4 油液溫度對(duì)流量脈動(dòng)激勵(lì)下油液管道流固耦合影響研究74-77
- 4.5 本章小結(jié)77-78
- 第5章 液壓供油系統(tǒng)壓力特性試驗(yàn)研究78-91
- 5.1 試驗(yàn)臺(tái)架方案78-79
- 5.1.1 試驗(yàn)臺(tái)架78-79
- 5.1.2 壓力傳感器布置79
- 5.2 試驗(yàn)裝置及儀器79-83
- 5.2.1 動(dòng)力裝置79
- 5.2.2 液壓油散熱裝置79-80
- 5.2.3 控制面板80-81
- 5.2.4 壓力傳感器81-83
- 5.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)83-85
- 5.3.1 采集系統(tǒng)軟件及采集程序編寫83-84
- 5.3.2 采集系統(tǒng)機(jī)箱及控制器84
- 5.3.3 采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集板84
- 5.3.4 采集系統(tǒng)接線盒84
- 5.3.5 采集系統(tǒng)屏蔽電纜84-85
- 5.4 試驗(yàn)方案85
- 5.4.1 液壓供油系統(tǒng)參數(shù)85
- 5.4.2 試驗(yàn)過(guò)程85
- 5.5 試驗(yàn)結(jié)果分析85-90
- 5.5.1 原始數(shù)據(jù)分析85-86
- 5.5.2 齒輪泵轉(zhuǎn)速對(duì)液壓供油系統(tǒng)壓力特性影響分析86-90
- 5.6 本章小結(jié)90-91
- 第6章 結(jié)論與展望91-93
- 6.1 本文主要結(jié)論91-92
- 6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)92
- 6.3 后續(xù)工作展望92-93
- 參考文獻(xiàn)93-98
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單98-99
- 致謝99
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本文編號(hào):431377
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