本文關(guān)鍵詞：楔形緩沖液壓缸緩沖機(jī)理與實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：隨著機(jī)械工業(yè)的快速發(fā)展,液壓傳動(dòng)系統(tǒng)也向著高速、高壓、高精度、重載的方向快速發(fā)展。當(dāng)液壓缸拖動(dòng)沉重的負(fù)載以較高的速度運(yùn)行到末端時(shí),如果沒(méi)有合適的緩沖裝置,往往會(huì)發(fā)生劇烈的沖擊和振動(dòng),伴隨產(chǎn)生刺耳的噪聲,甚至使緊固件松動(dòng),損壞液壓傳動(dòng)零部件,具有很大的危險(xiǎn)性。因此本文針對(duì)一種新型方便加工的緩沖結(jié)構(gòu)——楔形緩沖,對(duì)其緩沖機(jī)理進(jìn)行了較為深入的理論和實(shí)驗(yàn)研究。其主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)將楔形緩沖液壓缸緩沖過(guò)程分為局部壓力損失、銳緣節(jié)流、可變節(jié)流三個(gè)階段分別建立其流量方程,由此建立起整個(gè)緩沖過(guò)程的數(shù)學(xué)模型。運(yùn)用MATLAB對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真分析。(2)建立楔形緩沖液壓缸的無(wú)桿腔、緩沖腔和排油孔流場(chǎng)三維模型。將活塞等物體作為剛體與流場(chǎng)進(jìn)行耦合運(yùn)算,運(yùn)用FLUENT中的自定義函數(shù)與動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)實(shí)現(xiàn)緩沖過(guò)程動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬。分析數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果,證明用分階段法描述緩沖過(guò)程的正確性。(3)搭建楔形緩沖液壓缸緩沖實(shí)驗(yàn)平臺(tái),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定基于實(shí)驗(yàn)的仿真參數(shù),對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果,驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性和可靠性。(4)運(yùn)用數(shù)學(xué)模型研究:楔角、楔角長(zhǎng)度、入口倒角、倒角長(zhǎng)度等結(jié)構(gòu)參數(shù)和外載荷、供油壓力等工況對(duì)緩沖過(guò)程中無(wú)桿腔壓力和活塞速度的影響規(guī)律,其結(jié)果可用于優(yōu)化現(xiàn)有的液壓缸楔形緩沖結(jié)構(gòu)。運(yùn)用本文研究所得數(shù)學(xué)模型可以方便快速獲得楔形緩沖液壓缸的緩沖性能曲線,可為緩沖結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和提高液壓缸整體可靠性提供理論指導(dǎo);同時(shí)本文研究方法還可以為研究其余結(jié)構(gòu)形式的緩沖裝置提供參考,具有實(shí)際工程意義。
【關(guān)鍵詞】：液壓缸 緩沖過(guò)程 CFD 實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH137.51
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 課題的研究背景和意義8
• 1.2 液壓缸緩沖機(jī)理8-9
• 1.3 液壓缸緩沖的兩種方式9-13
• 1.3.1 缸外緩沖9-11
• 1.3.2 缸內(nèi)緩沖11-13
• 1.4 液壓缸緩沖國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.5 本課題研究?jī)?nèi)容與研究方法15-18
• 2 楔形緩沖液壓缸緩沖過(guò)程數(shù)學(xué)模型建立與分析18-34
• 2.1 楔形緩沖液壓缸緩沖過(guò)程18-19
• 2.2 楔形緩沖液壓缸緩沖過(guò)程數(shù)學(xué)模型建立19-27
• 2.3 楔形緩沖液壓缸緩沖過(guò)程仿真分析27-32
• 2.3.1MATLAB仿真模型的建立27-29
• 2.3.2 仿真結(jié)果與分析29-32
• 2.4 本章小結(jié)32-34
• 3 基于CFD的液壓缸緩沖過(guò)程動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬34-50
• 3.1 CFD技術(shù)簡(jiǎn)介34-36
• 3.1.1 FLUENT動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)34-35
• 3.1.2 FLUENT用戶(hù)自定義函數(shù)（UDF）35-36
• 3.2 楔形緩沖液壓缸緩沖過(guò)程數(shù)值模擬流程36-44
• 3.2.1 幾何模型建立36-38
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分38-41
• 3.2.3 區(qū)域與邊界定義41-44
• 3.2.4 數(shù)值模擬設(shè)置與求解44
• 3.3 楔形緩沖液壓缸流場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果分析44-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 4 楔形緩沖液壓缸緩沖實(shí)驗(yàn)研究50-64
• 4.1 楔形緩沖液壓缸緩沖實(shí)驗(yàn)方案50-51
• 4.2 楔形緩沖液壓缸緩沖實(shí)驗(yàn)平臺(tái)51-54
• 4.3 楔形緩沖液壓缸緩沖實(shí)驗(yàn)結(jié)果54-56
• 4.4 楔形緩沖液壓缸緩沖理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果對(duì)比分析56-62
• 4.4.1 基于實(shí)驗(yàn)的相關(guān)仿真參數(shù)確定56-59
• 4.4.3 數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比59-61
• 4.4.4 數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差的原因分析61-62
• 4.5 本章小結(jié)62-64
• 5 結(jié)構(gòu)參數(shù)與工況對(duì)楔形緩沖液壓缸緩沖過(guò)程的影響分析64-72
• 5.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)楔形緩沖液壓缸緩沖過(guò)程的影響64-69
• 5.1.1 楔角64-65
• 5.1.2 楔角長(zhǎng)度65-66
• 5.1.3 緩沖套與緩沖孔間隙66-67
• 5.1.4 入口倒角67-68
• 5.1.5 倒角長(zhǎng)度68-69
• 5.2 工況條件對(duì)楔形緩沖液壓缸緩沖過(guò)程的影響69-71
• 5.2.1 外載荷69-70
• 5.2.2 供油壓力70-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 6 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 總結(jié)72
• 6.2 展望72-74
• 致謝74-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 附錄80
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的項(xiàng)目80

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