本文關(guān)鍵詞：一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元的輕量化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力單元一般是將電動(dòng)機(jī)和液壓泵由聯(lián)軸器連接在一起,呈現(xiàn)“三段式”的離散結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、噪聲大、效率低、存在潛在的外泄漏等缺點(diǎn)。本課題研究的一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元是將電動(dòng)機(jī)與液壓泵集成為一體的新一代液壓動(dòng)力單元,它具有低噪聲、無外泄漏、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn),與傳統(tǒng)動(dòng)力單元相比,它在結(jié)構(gòu)尺寸上約減小了一半,且質(zhì)量也大大減小。而該液壓動(dòng)力單元還可以進(jìn)行基于殼體的輕量化設(shè)計(jì),使得它不僅能夠適應(yīng)航空航天、船舶機(jī)械等特殊的應(yīng)用領(lǐng)域,同時(shí)能夠達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。 本文針對(duì)課題組研制出的一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元輕量化的問題,通過理論分析結(jié)合ANSYS軟件的數(shù)值模擬,對(duì)液壓動(dòng)力單元?dú)んw的強(qiáng)度、剛度進(jìn)行分析,并通過采用輕質(zhì)材料替換原殼體材料、改進(jìn)殼體構(gòu)件尺寸的方法來進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。由于出油口壓蓋存在著疲勞破壞的危險(xiǎn),故分別對(duì)不同型號(hào)鋁合金材料的壓蓋進(jìn)行疲勞壽命分析。研究分析發(fā)現(xiàn),液壓動(dòng)力單元原殼體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和疲勞壽命都很高,其殼體的輕量化改進(jìn)具有很大的空間；通過對(duì)輕量化殼體的強(qiáng)度、剛度與疲勞分析,結(jié)合材料密度、成本等因素選出最優(yōu)材料為6061型鋁合金。采用6061鋁合金后,殼體質(zhì)量減小了70.1%,可見輕量化設(shè)計(jì)具有明顯的效果。 本論文的主要內(nèi)容如下： 第1章,闡述了本課題的研究背景、目的和意義；概述了液壓動(dòng)力單元在國內(nèi)、外的發(fā)展概況及本課題組對(duì)于一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元的研究成果；最后概括了本文的主要研究內(nèi)容。 第2章,介紹了一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元的結(jié)構(gòu),并簡要介紹了其工作原理,運(yùn)用結(jié)構(gòu)靜力學(xué)理論闡述了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、疲勞壽命的計(jì)算和分析的機(jī)理；介紹了輕量化設(shè)計(jì)的原理,包括輕質(zhì)材料的介紹與選用、多種不同材料連接問題等。 第3章,針對(duì)一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元?dú)んw的結(jié)構(gòu)進(jìn)行較為系統(tǒng)的靜力分析。通過運(yùn)用ANSYS仿真分析了殼體各零部件的強(qiáng)度、剛度；針對(duì)殼體上的連接件進(jìn)行了連接強(qiáng)度分析；液壓泵出口存在壓力脈動(dòng),故對(duì)出油口壓蓋進(jìn)行了疲勞壽命分析。結(jié)果表明液壓動(dòng)力單元各零部件在輕量化改進(jìn)方面有較大空間。 第4章,通過采用輕質(zhì)材料、減小結(jié)構(gòu)尺寸的方法對(duì)液壓電機(jī)泵進(jìn)行了基于殼體的輕量化設(shè)計(jì)。計(jì)算分析了對(duì)輕量化殼體的強(qiáng)度與剛度,分析了異種材料的連接強(qiáng)度,并分別對(duì)四種型號(hào)鋁合金材料的出油口壓蓋進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算。最后通過對(duì)比輕量化殼體的計(jì)算結(jié)果,結(jié)合不同型號(hào)鋁合金的屈服強(qiáng)度、密度、價(jià)格等因素進(jìn)行綜合分析,選取出最優(yōu)的替換材料為6061型鋁合金。
【關(guān)鍵詞】：一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元 輕量化 殼體 結(jié)構(gòu)靜力分析 鋁合金
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH137
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第1章 緒論10-19
• 本章摘要10
• 1.1 課題研究目的及意義10-11
• 1.2 液壓動(dòng)力單元的研究與發(fā)展概況11-17
• 1.2.1 國外液壓動(dòng)力單元的研究與發(fā)展11-14
• 1.2.2 國內(nèi)液壓動(dòng)力單元的研究與發(fā)展14-16
• 1.2.3 輕量化液壓元件與系統(tǒng)的研究與發(fā)展16-17
• 1.3 論文主要內(nèi)容17-19
• 第2章 一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元輕量化設(shè)計(jì)的基本理論19-28
• 本章摘要19
• 2.1 一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元的結(jié)構(gòu)與工作原理19-20
• 2.2 一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元輕量化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論20-23
• 2.2.1 強(qiáng)度21
• 2.2.2 剛度21-22
• 2.2.3 疲勞壽命22-23
• 2.3 一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元輕量化設(shè)計(jì)方法23-27
• 2.3.1 輕量化設(shè)計(jì)概述23-24
• 2.3.2 輕質(zhì)材料分析24-26
• 2.3.3 多材料連接26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元?dú)んw的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析28-43
• 本章摘要28
• 3.1 一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元?dú)んw的強(qiáng)度與剛度分析28-38
• 3.1.1 有限元計(jì)算模型28-32
• 3.1.2 計(jì)算條件與約束設(shè)置32-34
• 3.1.3 強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果及分析34-38
• 3.1.4 剛度計(jì)算結(jié)果及分析38
• 3.2 一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元?dú)んw的疲勞壽命分析38-42
• 3.2.1 葉片泵壓力脈動(dòng)的計(jì)算39-40
• 3.2.2 材料疲勞條件設(shè)置40-41
• 3.2.3 疲勞壽命計(jì)算結(jié)果及分析41-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 第4章 一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元輕量化殼體的設(shè)計(jì)43-54
• 本章摘要43
• 4.1 輕量化殼體的設(shè)計(jì)43-44
• 4.1.1 基于鋁合金材料的設(shè)計(jì)43
• 4.1.2 基于殼體零部件的尺寸設(shè)計(jì)43-44
• 4.2 輕量化殼體的強(qiáng)度與剛度分析44-49
• 4.2.1 輕量化殼體的計(jì)算模型44
• 4.2.2 輕量化殼體的強(qiáng)度計(jì)算44-48
• 4.2.3 輕量化殼體的剛度計(jì)算48-49
• 4.3 輕量化殼體的疲勞壽命分析49-52
• 4.3.1 輕量化殼體的疲勞條件設(shè)置49
• 4.3.2 輕量化殼體的疲勞壽命計(jì)算49-52
• 4.4 鋁合金型號(hào)的選用52-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 總結(jié)與展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 致謝61-62
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表及錄用學(xué)術(shù)論文62
• 附錄B 科研實(shí)踐62

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元的輕量化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：343964