氣動(dòng)技術(shù)由于其自身擁有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造領(lǐng)域,已成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的重要手段。作為氣動(dòng)技術(shù)執(zhí)行元件的擺動(dòng)氣缸用途十分廣泛,較之一般的直動(dòng)氣缸,由于擺動(dòng)氣缸自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致其運(yùn)動(dòng)特性容易受到外加偏心負(fù)載的影響,這對(duì)整個(gè)氣動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性都造成了一定的影響,對(duì)相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域生產(chǎn)造成了一定的危害和損失。 本文針對(duì)嚴(yán)重影響擺動(dòng)氣缸正常使用的偏心負(fù)載問題進(jìn)行分析,以期在不大幅增加產(chǎn)品成本的情況下,對(duì)擺動(dòng)氣缸結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),盡量減小或消除偏心負(fù)載所帶來的偏心扭矩影響。 首先,通過理論分析和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,確定偏心負(fù)載下擺動(dòng)氣缸運(yùn)動(dòng)過程中不穩(wěn)定現(xiàn)象的成因、特點(diǎn)和規(guī)律,提出并試驗(yàn)驗(yàn)證了判定偏心負(fù)載下擺動(dòng)氣缸運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性優(yōu)劣的評(píng)價(jià)指標(biāo)αv。 其次,提出了增加工作腔連通孔來抑制偏心負(fù)載下擺動(dòng)氣缸運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定性現(xiàn)象的方法,并建立了此種情況下的數(shù)學(xué)模型。在擺動(dòng)氣缸供氣和排氣管路之間增加電磁比例閥,通過模擬試驗(yàn)驗(yàn)證了這種抑制方法的有效性,并通過MATLAB數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)對(duì)比進(jìn)一步修改了數(shù)學(xué)模型。 建立優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),通過MATLAB遺傳算法工具箱,對(duì)工作腔連
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：TH138.51
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 概述
    1.2 課題背景及研究意義
    1.3 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
    1.4 本章小結(jié)
第二章 偏心負(fù)載下擺動(dòng)氣缸的運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定性及評(píng)價(jià)指標(biāo)
    2.1 引言
    2.2 偏心負(fù)載對(duì)擺動(dòng)氣缸運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性影響的分析
    2.3 偏心負(fù)載對(duì)擺動(dòng)氣缸角加速度影響試驗(yàn)
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募八悸?br>        2.3.2 氣動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置
        2.3.3 實(shí)驗(yàn)測試方法
        2.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定
    2.4 本章小結(jié)
第三章 偏心負(fù)載下擺動(dòng)氣缸數(shù)學(xué)模型建立仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.1 擺動(dòng)氣缸非線性數(shù)學(xué)模型的建立
        3.1.1 擺動(dòng)氣缸兩腔的壓力微分方程
        3.1.2 換向閥的壓力-流量方程
        3.1.3 擺動(dòng)氣缸的力矩平衡方程
    3.2 換向閥控?cái)[動(dòng)氣缸系統(tǒng)仿真及實(shí)驗(yàn)對(duì)比
    3.3 結(jié)論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 抑制不穩(wěn)定性措施實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和數(shù)學(xué)模型的改進(jìn)
    4.1 抑制方法思路
    4.2 抑制方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.2.1 試驗(yàn)裝置的改進(jìn)
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.3 數(shù)學(xué)模型的改進(jìn)及驗(yàn)證
        4.3.1 修改擺動(dòng)氣缸數(shù)學(xué)模型
        4.3.2 改進(jìn)數(shù)學(xué)模型后的仿真和實(shí)驗(yàn)對(duì)比
    4.4 本章小結(jié)
第五章 工作腔連通孔的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.1 引言
    5.2 遺傳算法概述
        5.2.1 遺傳算法的基本思想
        5.2.2 遺傳算法的特點(diǎn)
        5.2.3 遺傳算法的基本操作
    5.3 遺傳算法具體的實(shí)現(xiàn)
        5.3.1 優(yōu)化變量的選擇
        5.3.2 優(yōu)化目標(biāo)及約束條件
        5.3.3 編碼方式的選擇
        5.3.4 進(jìn)化策略確定
        5.3.5 算法的實(shí)現(xiàn)
        5.3.6 上述優(yōu)化設(shè)計(jì)存在的問題及改進(jìn)
    5.4 工作腔連通孔流量特性的CFD 仿真
        5.4.1 FLUENT 軟件簡介
        5.4.2 CFD 仿真的具體實(shí)現(xiàn)
    5.5 利用仿真驗(yàn)證工作腔連通孔的適用范圍
    5.6 本章小結(jié)
第六章 改進(jìn)結(jié)構(gòu)的擺動(dòng)氣缸運(yùn)動(dòng)特性及實(shí)驗(yàn)分析
    6.1 改進(jìn)結(jié)構(gòu)的擺動(dòng)氣缸實(shí)驗(yàn)
        6.1.1 改進(jìn)擺動(dòng)氣缸葉片軸條件（D_h=2.0mm）實(shí)驗(yàn)
        6.1.2 改進(jìn)擺動(dòng)氣缸葉片軸條件（D_h=1.7mm）實(shí)驗(yàn)
        6.1.3 改進(jìn)擺動(dòng)氣缸葉片軸條件（D_h=1.6mm）實(shí)驗(yàn)
    6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論
    6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄一 仿真程序清單
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2842623