本文關(guān)鍵詞：軸向柱塞馬達(dá)變量機(jī)構(gòu)及配流特性的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：行走馬達(dá)是工程機(jī)械中用于實(shí)現(xiàn)行走功能的關(guān)鍵執(zhí)行元件,其性能的優(yōu)劣直接影響整機(jī)的工作效率。行走馬達(dá)在工作中存在高低速切換時(shí)的壓力沖擊、配流時(shí)的流量脈動(dòng)、流體噪聲、偏磨泄漏及氣穴等現(xiàn)象,特別是在高速高壓情況下,這些問題變得更加突出,直接影響行走馬達(dá)的性能,其中行走馬達(dá)的變量機(jī)構(gòu)和配流機(jī)構(gòu)是產(chǎn)生上述問題的主要原因之一,也一直是研究人員所關(guān)注的熱點(diǎn)。針對(duì)上述問題,本課題結(jié)合福建省重大專項(xiàng)專題項(xiàng)目,以某21T液壓挖掘機(jī)的行走馬達(dá)為研究對(duì)象,對(duì)行走馬達(dá)的變量機(jī)構(gòu)及配流特性進(jìn)行了研究和改進(jìn),主要工作內(nèi)容如下：首先,基于MATLAB對(duì)馬達(dá)變量機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究。將行走馬達(dá)原來的高/低速二級(jí)變量設(shè)計(jì)成由伺服閥控制的無級(jí)變量,并對(duì)其性能進(jìn)行分析；設(shè)計(jì)馬達(dá)斜盤位置控制回路并建立了相應(yīng)元件的數(shù)學(xué)模型,用狀態(tài)空間法表達(dá)了馬達(dá)變量機(jī)構(gòu)控制回路的數(shù)學(xué)模型,并利用Simulink搭建了變量機(jī)構(gòu)非線性系統(tǒng)的仿真模型；對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在響應(yīng)緩慢、上升調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)；通過添加PID校正元件使控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性得到較好改善。其次,基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)方法對(duì)馬達(dá)配流特性進(jìn)行研究�？紤]流體在高速高壓下的性質(zhì)(如可壓縮性、粘溫粘壓特性等),建立了柱塞馬達(dá)配流過程復(fù)雜流場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型與物理模型；計(jì)算分析了配流過程中非定常流場(chǎng)每個(gè)位置的流態(tài),從而確定了紊流作為CFD計(jì)算模型；可視化觀察了油膜速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)的分布,分析了配流副的泄漏以及配流盤偏磨現(xiàn)象；預(yù)測(cè)了馬達(dá)配流過程中氣穴發(fā)生的位置(處于配流盤減振槽前端)；同時(shí)對(duì)比分析了配流盤不同結(jié)構(gòu)減振槽及相同減振槽不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)馬達(dá)配流特性的影響；詳細(xì)分析了不同工況對(duì)軸向柱塞馬達(dá)配流特性的影響。最后,進(jìn)行馬達(dá)相關(guān)工況試驗(yàn),測(cè)試了不同工況下馬達(dá)的噪聲、出口流量、泄漏流量以及氣穴位置,并與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性。本文主要貢獻(xiàn)之處：設(shè)計(jì)了基于伺服控制的馬達(dá)變量機(jī)構(gòu),能適應(yīng)復(fù)雜的無級(jí)變速行走工況；首次采用泵類CFD模擬軟件(PumpLinx)從微觀層面上對(duì)柱塞馬達(dá)配流特性進(jìn)行分析研究,并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果更加直觀和準(zhǔn)確。本文的研究結(jié)果對(duì)馬達(dá)的設(shè)計(jì)研發(fā)及其工程應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：軸向柱塞馬達(dá) 變量機(jī)構(gòu) 配流特性 氣穴 CFD 工況試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH137.51
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題研究背景8-9
• 1.1.1 國(guó)內(nèi)工程機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.1.2 液壓挖掘機(jī)關(guān)鍵部件馬達(dá)9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 軸向柱塞馬達(dá)發(fā)展概況9-10
• 1.2.2 軸向柱塞馬達(dá)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本論文的研究11-13
• 1.3.1 研究意義11-12
• 1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容12
• 1.3.3 本文創(chuàng)新之處12-13
• 1.4 本章小結(jié)13-14
• 第2章 軸向柱塞馬達(dá)變量機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與仿真14-26
• 2.1 軸向柱塞馬達(dá)變速原理14-15
• 2.2 速度伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性建模15-18
• 2.2.1 放大器15
• 2.2.2 伺服閥數(shù)學(xué)模型15-16
• 2.2.3 位移傳感器數(shù)學(xué)模型16
• 2.2.4 動(dòng)力(變量)機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型16-18
• 2.3 馬達(dá)變排量速度控制系統(tǒng)模型的建立18-21
• 2.3.1 控制系統(tǒng)模型的狀態(tài)空間表示18-19
• 2.3.2 控制系統(tǒng)仿真模型19-21
• 2.4 控制系統(tǒng)的仿真與分析21-25
• 2.4.1 仿真參數(shù)的確定21
• 2.4.2 仿真結(jié)果與分析21-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 軸向柱塞馬達(dá)配流過程解析建模26-41
• 3.1 PumpLinx軟件簡(jiǎn)介26-27
• 3.2 配流過程數(shù)學(xué)建模27-34
• 3.2.1 基本守恒方程27-28
• 3.2.2 流體狀態(tài)方程28-31
• 3.2.3 流體粘性方程31-33
• 3.2.4 氣穴模型33-34
• 3.3 配流物理模型的建立34-37
• 3.3.1 物理模型34-36
• 3.3.2 模型網(wǎng)格劃分36-37
• 3.4 配流模型仿真條件37-40
• 3.4.1 初始條件37-39
• 3.4.2 邊界條件39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 馬達(dá)配流過程數(shù)值仿真與分析41-66
• 4.1 配流副間隙油膜分析41-44
• 4.1.1 油膜速度場(chǎng)分析41-42
• 4.1.2 油膜壓力場(chǎng)分析42-44
• 4.2 馬達(dá)配流過程氣穴現(xiàn)象44-45
• 4.3 減振槽結(jié)構(gòu)對(duì)配流特性的影響45-58
• 4.3.1 不同減振槽結(jié)構(gòu)分析45-46
• 4.3.2 三角形與錐形減振槽仿真分析46-50
• 4.3.3 三角槽不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)配流特性的影響50-58
• 4.4 不同工況對(duì)配流特性的影響58-65
• 4.4.1 負(fù)載壓力59-61
• 4.4.2 主軸轉(zhuǎn)速61-63
• 4.4.3 背壓63-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第5章 馬達(dá)配流特性試驗(yàn)研究66-74
• 5.1 試驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容66
• 5.2 試驗(yàn)方案66-67
• 5.3 試驗(yàn)測(cè)試與分析67-73
• 5.3.1 不同工況下馬達(dá)噪聲的測(cè)試與分析67-69
• 5.3.2 不同工況下馬達(dá)出口流量及泄漏的測(cè)試分析69-72
• 5.3.3 馬達(dá)內(nèi)部氣穴的測(cè)試與分析72-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 總結(jié)與展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 致謝79-80
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷80
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文80

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  本文關(guān)鍵詞：軸向柱塞馬達(dá)變量機(jī)構(gòu)及配流特性的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：319823