【摘要】：低速大扭矩液壓馬達因為功率密度大、低速穩(wěn)定性好、啟動轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點普遍應用在各類行走機械的液壓系統(tǒng)上。球塞式內(nèi)曲線液壓馬達更以其體積小、結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉等優(yōu)勢在許多工程機械中得到應用。但在使用過程中也發(fā)現(xiàn)了諸多問題,主要是馬達壽命短、使用一段時間后效率急劇下降等。 本文針對球塞式液壓馬達在使用過程中出現(xiàn)柱塞變形和磨損嚴重,導軌出現(xiàn)點蝕和斷裂問題,對球塞式液壓馬達進行了受力分析和失效分析;在內(nèi)曲線液壓馬達的設計計算中,一般認為回油背壓為恒定值,本文通過CFD流場解析和力學分析,發(fā)現(xiàn)各柱塞回油背壓存在較大差別,并導致內(nèi)曲線液壓馬達轉(zhuǎn)子徑向力不平衡;在提出內(nèi)曲線液壓馬達徑向力不平衡問題的同時,指出了不平衡徑向力與導軌斷裂現(xiàn)象的關(guān)系。 本文的主要內(nèi)容: 第1章,闡述了本課題研究的目的、意義及本課題的研究背景;概述了內(nèi)曲線液壓馬達的國內(nèi)外研究及發(fā)展概況;概括了本論文的主要研究內(nèi)容。 第2章,闡述了球塞式內(nèi)曲線液壓馬達的結(jié)構(gòu)及工作原理;運用PROE軟件對內(nèi)曲線液壓馬達導軌進行參數(shù)化設計;在內(nèi)曲線液壓馬達基本理論的基礎上,運用MATLAB軟件對球塞式內(nèi)曲線液壓馬達的運動學和力學特性進行解析,為球塞式內(nèi)曲線液壓馬達進一步研究奠定了基礎。 第3章,針對球塞式液壓馬達在使用過程中出現(xiàn)柱塞變形和磨損嚴重,導軌出現(xiàn)點蝕和斷裂問題,對球塞式液壓馬達進行了失效分析;對液壓馬達工況進行了實驗測試,實車測試表明馬達運轉(zhuǎn)過程中系統(tǒng)壓力波動劇烈,提出了通過提高安全閥動態(tài)性能或加設蓄能器以減小系統(tǒng)壓力波動,從而解決因壓力波動引起導軌失效的問題。 第4章,分析了球塞式液壓馬達轉(zhuǎn)子工作過程;通過CFD流場解析和力學分析,發(fā)現(xiàn)各柱塞回油背壓存在較大差別,并導致內(nèi)曲線液壓馬達轉(zhuǎn)子徑向力不平衡;在提出內(nèi)曲線液壓馬達徑向力不平衡問題的同時,分析了不平衡徑向力與導軌斷裂現(xiàn)象的關(guān)系;指出內(nèi)曲線液壓馬達的轉(zhuǎn)子與各柱塞所形成腔體內(nèi)回油背壓變化會產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)矩脈動;指出轉(zhuǎn)子在徑向不平衡力的作用下與配流軸所形成的間隙之間會發(fā)生周期性渦動現(xiàn)象。
文內(nèi)圖片：
圖片說明：內(nèi)曲線導軌CAD模型
[Abstract]:Low speed and high torque hydraulic motor is widely used in hydraulic system of all kinds of walking machinery because of its high power density, good low speed stability and large starting torque. Ball plug internal curve hydraulic motor has been applied in many construction machinery because of its small volume, simple structure and low price. However, many problems have also been found in the process of use, mainly because of the short life of the motor and the sharp decline of efficiency after a period of use. In view of the serious deformation and wear of plunger and the pitting corrosion and fracture of guide rail in the course of using ball plug hydraulic motor, the force analysis and failure analysis of ball plug hydraulic motor are carried out in this paper. In the design and calculation of inner curve hydraulic motor, it is generally considered that the back pressure of return oil is a constant value. Through CFD flow field analysis and mechanical analysis, it is found that there are great differences in the back pressure of plunger return oil, which leads to the imbalance of radial force of rotor of inner curve hydraulic motor, and the relationship between unbalanced radial force and fracture phenomenon of guideway is pointed out while the imbalance of radial force of inner curve hydraulic motor is put forward. The main contents of this paper are as follows: in chapter 1, the purpose, significance and research background of this subject are described, the research and development of internal curve hydraulic motor at home and abroad are summarized, and the main research contents of this paper are summarized. In chapter 2, the structure and working principle of ball plug internal curve hydraulic motor are described; the parametric design of inner curve hydraulic motor guide rail is carried out by using PROE software; on the basis of the basic theory of inner curve hydraulic motor, the kinematic and mechanical characteristics of ball plug internal curve hydraulic motor are analyzed by using MATLAB software, which lays a foundation for the further study of ball plug internal curve hydraulic motor. In chapter 3, the failure analysis of the ball plug hydraulic motor is carried out in view of the serious deformation and wear of the plunger and the pitting corrosion and fracture of the guideway during the use of the ball plug hydraulic motor. The experimental test of hydraulic motor is carried out. The real vehicle test shows that the pressure of the system fluctuates violently during the operation of the motor. It is proposed to reduce the pressure fluctuation of the system by improving the dynamic performance of the safety valve or adding an accumulator, so as to solve the problem of guideway failure caused by the pressure fluctuation. In chapter 4, the working process of ball plug hydraulic motor rotor is analyzed, through CFD flow field analysis and mechanical analysis, it is found that there are great differences in the back pressure of each plunger back oil, which leads to the imbalance of radial force of inner curve hydraulic motor rotor, and the relationship between unbalanced radial force and guide rail fracture phenomenon is analyzed while the imbalance of radial force of inner curve hydraulic motor is put forward. It is pointed out that the change of return back pressure between the rotor of the inner curve hydraulic motor and each plunger will produce additional torque pulsation, and it is pointed out that the periodic vortex phenomenon will occur between the rotor and the gap formed by the distribution shaft under the action of the radial imbalance force.
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TH137.51

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本文編號：2511298