二位三通氣動(dòng)高速開關(guān)閥的設(shè)計(jì)與研究
本文關(guān)鍵詞:二位三通氣動(dòng)高速開關(guān)閥的設(shè)計(jì)與研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:氣動(dòng)高速開關(guān)閥是一種能在工作位置間快速切換的數(shù)字式氣動(dòng)元件,在PWM工作模式下,可替代價(jià)格高的比例伺服閥。電磁驅(qū)動(dòng)式氣動(dòng)高速開關(guān)閥是國際市場(chǎng)上比較常見的形式,工作較穩(wěn)定,優(yōu)化磁路可以取得很好的驅(qū)動(dòng)性能。現(xiàn)有的氣動(dòng)高速開關(guān)閥研究,集中在二位二通式,二位三通式的高速開關(guān)閥鮮有提及。本文首次設(shè)計(jì)與研究二位三通式氣動(dòng)高速開關(guān)閥。本文的主要內(nèi)容如下所列: 第一,本文首先介紹氣動(dòng)高速開關(guān)閥的研究歷程和研究成果,提出二位三通氣動(dòng)高速開關(guān)閥的研究空缺,介紹市場(chǎng)上已有的二位三通氣動(dòng)高速開關(guān)閥,在此基礎(chǔ)上,確定設(shè)計(jì)新型二位三通氣動(dòng)高速開關(guān)閥的研究目標(biāo)和研究意義。 第二,在文獻(xiàn)整理和理論分析的基礎(chǔ)上,確定新型結(jié)構(gòu)式的二位三通氣動(dòng)高速開關(guān)閥的基本結(jié)構(gòu)形式;诓煌嵌鹊目紤],提出三種新型結(jié)構(gòu)形式的二位三通閥,介紹其工作過程和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。電-機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置是高速開關(guān)閥中重要的元件,比較多種電-機(jī)械轉(zhuǎn)換類型,確定采用的形式,并進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),為理論分析提供模型。 第三,針對(duì)高速開關(guān)閥中的重要部件電磁鐵進(jìn)行磁路分析和磁場(chǎng)仿真分析,研究其結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)輸出力的影一響。對(duì)高速開關(guān)閥系統(tǒng),進(jìn)行了模塊化和過程化分析,并建立理論分析模型。在初步設(shè)計(jì)的高速開關(guān)閥結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,利用流場(chǎng)分析軟件CFX,對(duì)高速開關(guān)閥中的流場(chǎng)進(jìn)行了仿真分析,修正前期的分析模型。在修正后的模型基礎(chǔ)上,分析高速開關(guān)閥中關(guān)鍵參數(shù)對(duì)其動(dòng)態(tài)性能的影響,并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 第四,利用測(cè)試設(shè)備,對(duì)設(shè)計(jì)樣品進(jìn)行性能測(cè)試。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期的差異,進(jìn)行分析,為以后的設(shè)計(jì)提供依據(jù)和研究方向。
【關(guān)鍵詞】:二位三通氣動(dòng)高速開關(guān)閥 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)建模 仿真分析 性能測(cè)試
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TH138.5
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-8
- 目次8-11
- 第1章 緒論11-20
- 1.1 引言11
- 1.2 高速開關(guān)閥的發(fā)展概述11-18
- 1.2.1 電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.3 高速開關(guān)閥結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀15-18
- 1.3 研究意義及內(nèi)容18-19
- 1.3.1 研究意義18
- 1.3.2 研究?jī)?nèi)容18-19
- 1.4 本章小結(jié)19-20
- 第2章 二位三通氣動(dòng)高速開關(guān)閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20-33
- 2.1 引言20
- 2.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)20
- 2.3 二位三通氣動(dòng)高速開關(guān)閥的結(jié)構(gòu)方案20-25
- 2.3.1 閥芯結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)20-21
- 2.3.2 閥口密封形式方案設(shè)計(jì)21
- 2.3.3 電-機(jī)械轉(zhuǎn)換部件的選擇21-22
- 2.3.4 二位三通氣動(dòng)高速開關(guān)閥的機(jī)械結(jié)構(gòu)方案22-25
- 2.4 氣動(dòng)高速開關(guān)閥關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)初步設(shè)計(jì)25-27
- 2.4.1 閥芯位移的初步設(shè)計(jì)25-26
- 2.4.2 氣動(dòng)復(fù)位式高速開關(guān)閥的面積差的設(shè)計(jì)26-27
- 2.5 氣動(dòng)高速開關(guān)閥電磁鐵的設(shè)計(jì)27-32
- 2.5.1 氣動(dòng)高速開關(guān)閥電磁鐵結(jié)構(gòu)類型27-28
- 2.5.2 氣動(dòng)高速開關(guān)閥電磁鐵結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)28-32
- 2.6 本章小結(jié)32-33
- 第3章 二位三通高速開關(guān)閥的系統(tǒng)建模和動(dòng)態(tài)特性仿真33-57
- 3.1 引言33
- 3.2 氣動(dòng)高速開關(guān)閥電磁鐵磁路分析33-35
- 3.3 開關(guān)閥用電磁場(chǎng)有限元仿真35-38
- 3.3.1 三維電磁場(chǎng)基本理論36-37
- 3.3.2 Ansoft Maxwell三維靜磁場(chǎng)分析理論37-38
- 3.4 開關(guān)閥電磁鐵的有限元分析及兩種分析方法結(jié)果對(duì)比38-39
- 3.5 電磁鐵特性研究39-41
- 3.6 氣動(dòng)高速開關(guān)閥的系統(tǒng)建模41-46
- 3.6.1 氣動(dòng)高速開關(guān)閥的通用耦合模型及工作工程介紹42-43
- 3.6.2 氣動(dòng)高速開關(guān)閥的子模塊建模43-45
- 3.6.3 氣動(dòng)高速開關(guān)閥的工作過程分析45-46
- 3.7 二位三通高速開關(guān)閥的流場(chǎng)仿真分析46-49
- 3.7.1 CFX仿真過程簡(jiǎn)介47
- 3.7.2 流場(chǎng)仿真結(jié)果分析47-49
- 3.8 二位三通高速開關(guān)閥系統(tǒng)模型修正和仿真分析49-56
- 3.8.1 二位三通高速開關(guān)閥系統(tǒng)模型修正49
- 3.8.2 復(fù)位彈簧剛度對(duì)高速開關(guān)閥動(dòng)態(tài)性能的影響49-50
- 3.8.3 復(fù)位彈簧的預(yù)壓縮量對(duì)高速開關(guān)閥動(dòng)態(tài)性能的影響50-51
- 3.8.4 氣復(fù)位力對(duì)高速開關(guān)閥動(dòng)態(tài)性能的影響51-52
- 3.8.5 激勵(lì)對(duì)高速開關(guān)閥動(dòng)態(tài)性能的影響52-56
- 3.9 本章小結(jié)56-57
- 第4章 二位三通氣動(dòng)高速開關(guān)閥性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)分析57-65
- 4.1 引言57
- 4.2 開關(guān)閥的泄漏量的測(cè)試和結(jié)果分析57-58
- 4.3 開關(guān)閥穩(wěn)態(tài)流量特性的測(cè)試58-60
- 4.4 二位三通氣動(dòng)高速開關(guān)閥的動(dòng)態(tài)壓力特性測(cè)試60-64
- 4.5 本章小結(jié)64-65
- 第5章 總結(jié)與展望65-68
- 5.1 總結(jié)65-66
- 5.2 展望66-68
- 參考文獻(xiàn)68-72
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:二位三通氣動(dòng)高速開關(guān)閥的設(shè)計(jì)與研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):279807
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