本文關(guān)鍵詞：水液壓電液驅(qū)動單元的設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著全球能源的匱乏以及人們對環(huán)境保護(hù)的日漸重視,由于具有廉價(jià)性、節(jié)能環(huán)保性、可持續(xù)發(fā)展性以及安全性等特點(diǎn),水液壓傳動技術(shù)逐漸成為液壓傳動領(lǐng)域新的發(fā)展方向和研究重點(diǎn),在國際上備受關(guān)注。水液壓電液驅(qū)動單元是執(zhí)行裝置,對它進(jìn)行深入的研究能夠?qū)λ簤杭夹g(shù)的發(fā)展及與利用具有重要意義。本課題旨在研發(fā)設(shè)計(jì)一種用于旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)驅(qū)動的水液壓驅(qū)動裝置,不同于傳統(tǒng)的液壓驅(qū)動裝置,該新型驅(qū)動裝置用三通換向閥作為水液壓缸控制閥,用平面渦卷彈簧作為能量儲存元件提供反向運(yùn)動的回復(fù)力。相比于傳統(tǒng)驅(qū)動形式,這種驅(qū)動裝置能夠降低能量損耗,減小甚至消除換向壓力跳躍,避免活塞桿屈曲并且安裝位置靈活。經(jīng)過細(xì)致的設(shè)計(jì)計(jì)算,設(shè)計(jì)出該驅(qū)動裝置的虛擬樣機(jī),并通過仿真軟件對其進(jìn)行仿真研究,確定該裝置的性能能夠達(dá)到最初的設(shè)計(jì)要求。具體工作如下：(1)對新型驅(qū)動裝置進(jìn)行理論分析,確定課題研究的意義及可行性。分析比較傳統(tǒng)驅(qū)動和新型驅(qū)動在結(jié)構(gòu)上存在的區(qū)別并進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)理論分析和計(jì)算,確定新型驅(qū)動裝置的優(yōu)勢;(2)根據(jù)水的理化性質(zhì),在結(jié)合傳統(tǒng)油壓缸設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)計(jì)算出水液壓缸的結(jié)構(gòu)及具體尺寸參數(shù),根據(jù)設(shè)計(jì)具體要求設(shè)計(jì)出旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的機(jī)構(gòu)并確定各零部件的具體尺寸,并最終確定水液壓驅(qū)動單元兩部分的連接方案及運(yùn)動傳遞方案：(3)根據(jù)確定的具體結(jié)構(gòu)及各零部件的具體參數(shù),運(yùn)用pro/E建立水液壓電液驅(qū)動單元的虛擬樣機(jī)模型,并在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上根據(jù)工況遴選出加工制造水液壓驅(qū)動單元各個(gè)零部件的材料,制定出相應(yīng)的加工工藝并繪制出工程圖紙；(4)最終根據(jù)確定好的驅(qū)動裝置的虛擬樣機(jī),運(yùn)用了ANSYS、AMESim等軟件分別進(jìn)行驅(qū)動裝置主要受力零件的有限元分析及整個(gè)驅(qū)動單元的性能仿真。根據(jù)有限元分析及仿真結(jié)果對水液壓電液驅(qū)動單元主要零件的結(jié)構(gòu)及尺寸進(jìn)行優(yōu)化；并根據(jù)仿真結(jié)果驗(yàn)證新型驅(qū)動裝置在消除壓力跳躍、運(yùn)動平穩(wěn)性具有的作用,確保設(shè)計(jì)出的驅(qū)動裝置性能達(dá)到預(yù)期的效果。
【關(guān)鍵詞】：水液壓技術(shù) 水液壓電液驅(qū)動單元 理論分析 樣機(jī)設(shè)計(jì) 仿真
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH137
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-23
• 1.1 水液壓傳動技術(shù)概述10-11
• 1.2 水液壓傳動技術(shù)的特點(diǎn)11-13
• 1.3 水液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用13-16
• 1.4 液壓驅(qū)動技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀16-20
• 1.5 本課題的研究概況20-23
• 1.5.1 課題來源20-21
• 1.5.2 課題關(guān)鍵技術(shù)問題分析21-22
• 1.5.3 本文研究的主要內(nèi)容22-23
• 2 水液壓電液驅(qū)動單元整體結(jié)構(gòu)的原理及關(guān)鍵技術(shù)23-35
• 2.1 現(xiàn)有的運(yùn)動傳遞形式分析23-27
• 2.1.1 四通閥控液壓缸驅(qū)動裝置面臨的問題24-27
• 2.1.2 幾種可能的解決辦法27
• 2.2 水液壓電液驅(qū)動單元工作原理及性能特點(diǎn)27-31
• 2.2.1 水液壓電液驅(qū)動單元的構(gòu)成及布局27-28
• 2.2.2 水液壓電液驅(qū)動單元工作原理28-29
• 2.2.3 數(shù)學(xué)模型的建立29-31
• 2.3 新型驅(qū)動裝置同傳統(tǒng)驅(qū)動裝置的對比研究31-33
• 2.3.1 輸出扭矩對比31-32
• 2.3.2 流量變化32
• 2.3.3 其他特性32-33
• 2.4 水液壓電液驅(qū)動單元的設(shè)計(jì)目標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù)33-34
• 2.4.1 水液壓電液驅(qū)動單元的設(shè)計(jì)要求33
• 2.4.2 水液壓電液驅(qū)動單元的關(guān)鍵技術(shù)33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 3 水液壓電液驅(qū)動單元的詳細(xì)尺寸設(shè)計(jì)及材料選擇35-63
• 3.1 水液壓缸的設(shè)計(jì)及材料選擇35-51
• 3.1.1 水液壓缸的動力學(xué)分析35-37
• 3.1.2 水液壓缸虛擬樣機(jī)的設(shè)計(jì)37-39
• 3.1.3 水液壓缸主要零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)及材料選擇39-51
• 3.1.4 小結(jié)51
• 3.2 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分的設(shè)計(jì)及材料選擇51-59
• 3.2.1 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分的工作條件分析51
• 3.2.2 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分的動力學(xué)分析51-52
• 3.2.3 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分虛擬樣機(jī)的設(shè)計(jì)52-53
• 3.2.4 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元的主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算及選材53-59
• 3.3 水液壓缸和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置連接部分的設(shè)計(jì)59-61
• 3.3.1 連接部分方案確定59-60
• 3.3.2 連接部分設(shè)計(jì)及選材60-61
• 3.4 其他標(biāo)準(zhǔn)件的選擇61-62
• 3.5 本章小結(jié)62-63
• 4 建模與仿真63-79
• 4.1 對主要受力部件的有限元分析63-66
• 4.1.1 有限元分析簡介63
• 4.1.2 對主要受力零件進(jìn)行有限元分析63-66
• 4.1.3 小結(jié)66
• 4.2 基于AMESim下的水液壓驅(qū)動單元性能仿真66-79
• 4.2.1 仿真軟件AMESim簡介66-67
• 4.2.2 電液驅(qū)動單元各重要組成部分及整體模型的建立67-70
• 4.2.3 水液壓電液驅(qū)動單元仿真分析70-72
• 4.2.4 仿真分析72-78
• 4.2.5 小結(jié)78-79
• 5 總結(jié)與展望79-81
• 5.1 全文總結(jié)79-80
• 5.2 工作展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-84
• 致謝84-85
• 個(gè)人簡歷85

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