添加磁流體的力矩馬達(dá)銜鐵組件振動(dòng)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-06 06:02
本文關(guān)鍵詞:添加磁流體的力矩馬達(dá)銜鐵組件振動(dòng)特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:伺服閥是液壓控制系統(tǒng)中核心元件,由于在工作過(guò)程中易產(chǎn)生高頻自激噪聲嚴(yán)重影響伺服閥的控制精度和穩(wěn)定性,甚至使伺服系統(tǒng)失效,因此研究自激噪聲的抑制方法對(duì)液壓伺服控制系統(tǒng)具有重要意義。由于伺服閥自激噪聲與力矩馬達(dá)銜鐵組件的振動(dòng)密切相關(guān),因此本文通過(guò)力矩馬達(dá)工作間隙中添加磁流體的方法研究銜鐵組件的振動(dòng)特性,磁流體的添加會(huì)增大銜鐵組件的阻尼,有效減小銜鐵組件關(guān)鍵部位的諧振峰值,有利于揭示伺服閥高頻自激噪聲產(chǎn)生機(jī)理、抑制高頻自激噪聲以及改善伺服閥整體性能。 本文采用理論分析、仿真和試驗(yàn)相結(jié)合的方法研究添加磁流體的伺服閥力矩馬達(dá)銜鐵組件振動(dòng)特性。建立了磁流體對(duì)銜鐵的阻力數(shù)學(xué)模型,基于FLUENT軟件對(duì)擠壓流場(chǎng)進(jìn)行了仿真分析,由磁流體對(duì)銜鐵的阻力隨銜鐵擠壓位移變化關(guān)系,研究磁流體的等效物理模型即彈簧和阻尼的并聯(lián)模型。對(duì)應(yīng)不同諧振頻率處的不同銜鐵擠壓速度下磁流體的等效彈簧剛度和等效阻尼系數(shù)有所不同。經(jīng)分析可以忽略磁流體的等效彈簧剛度對(duì)銜鐵組件諧響應(yīng)的影響,而磁流體等效阻尼系數(shù)變化范圍比較小,可以看作是常數(shù),最終將磁流體等效為粘性系數(shù)為恒定的阻尼;贏NSYS軟件,分別建立了未添加和添加磁流體的力矩馬達(dá)銜鐵組件有限元模型。通過(guò)模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析方法對(duì)比分析了添加磁流體前后的銜鐵組件固有頻率與模態(tài)振型以及在電磁力簡(jiǎn)諧激勵(lì)下銜鐵組件關(guān)鍵部位的諧響應(yīng)。通過(guò)改變磁流體等效阻尼系數(shù),研究具有不同等效阻尼系數(shù)的磁流體對(duì)銜鐵組件關(guān)鍵部位諧振峰的影響規(guī)律。本文通過(guò)試驗(yàn)研究磁流體在不同磁場(chǎng)條件下的粘度特性,確定了磁流體本構(gòu)關(guān)系數(shù)學(xué)模型中各參數(shù)實(shí)際值。對(duì)未添加和添加磁流體的力矩馬達(dá)銜鐵組件的靜、動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,并與仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,,驗(yàn)證了有限元仿真分析的合理性。無(wú)論是仿真分析還是試驗(yàn)研究都表明工作間隙中添加磁流體后銜鐵組件諧振峰明顯減小了。
【關(guān)鍵詞】:自激噪聲 銜鐵組件 磁流體 擠壓流動(dòng) 減振
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH137.52
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第1章 緒論9-19
- 1.1 課題來(lái)源及研究的目的和意義9-10
- 1.1.1 課題來(lái)源9
- 1.1.2 本課題研究的目的和意義9-10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-17
- 1.2.1 伺服閥自激噪聲的研究10-12
- 1.2.2 磁流體及其應(yīng)用研究12-14
- 1.2.3 振動(dòng)抑制研究14-17
- 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容17-19
- 第2章 磁流體對(duì)銜鐵的阻力數(shù)學(xué)模型研究19-34
- 2.1 引言19
- 2.2 磁流體擠壓理論分析19-27
- 2.2.1 磁流體擠壓模型19-20
- 2.2.2 磁流體本構(gòu)關(guān)系數(shù)學(xué)模型20-22
- 2.2.3 磁流體擠壓流動(dòng)分析22-27
- 2.3 磁流體擠壓流場(chǎng)仿真分析27-30
- 2.3.1 流場(chǎng)仿真分析簡(jiǎn)述27-28
- 2.3.2 磁流體擠壓流場(chǎng)仿真分析28-30
- 2.4 磁流體等效模型的建立30-33
- 2.4.1 磁流體對(duì)銜鐵的阻力30-31
- 2.4.2 磁流體的等效模型31-33
- 2.5 本章小結(jié)33-34
- 第3章 添加磁流體的銜鐵組件振動(dòng)特性研究34-53
- 3.1 引言34
- 3.2 模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析簡(jiǎn)介34-36
- 3.3 未添加磁流體的銜鐵組件振動(dòng)特性分析36-43
- 3.3.1 銜鐵組件模態(tài)分析36-41
- 3.3.2 銜鐵組件諧響應(yīng)分析41-43
- 3.4 添加磁流體的銜鐵組件振動(dòng)特性分析43-49
- 3.4.1 銜鐵組件模態(tài)分析43-46
- 3.4.2 銜鐵組件諧響應(yīng)分析46-49
- 3.5 添加磁流體前后結(jié)果對(duì)比49-52
- 3.6 本章小結(jié)52-53
- 第4章 添加磁流體的銜鐵組件振動(dòng)特性試驗(yàn)研究53-74
- 4.1 引言53
- 4.2 磁流體粘度特性試驗(yàn)研究53-60
- 4.2.1 試驗(yàn)原理53-55
- 4.2.2 試驗(yàn)試樣及設(shè)備簡(jiǎn)介55-57
- 4.2.3 試驗(yàn)內(nèi)容和操作過(guò)程57-58
- 4.2.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析58-60
- 4.3 添加磁流體的銜鐵組件振動(dòng)特性試驗(yàn)研究60-73
- 4.3.1 試驗(yàn)原理61-62
- 4.3.2 試驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)介62-65
- 4.3.3 試驗(yàn)內(nèi)容和操作過(guò)程65-67
- 4.3.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析67-72
- 4.3.5 仿真與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比72-73
- 4.4 本章小結(jié)73-74
- 結(jié)論74-76
- 參考文獻(xiàn)76-80
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文80-82
- 致謝82
【相似文獻(xiàn)】
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1 張慧慧;;電液飼服閥力矩馬達(dá)動(dòng)態(tài)測(cè)試的新方法—光電池法[J];華北電力大學(xué)學(xué)報(bào);1985年03期
2 王萬(wàn)興;力反饋流量伺服閥零位飄移[J];液壓與氣動(dòng);1979年03期
3 許汝全;電液伺服閥零偏的研究[J];液壓與氣動(dòng);1985年04期
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本文編號(hào):347824
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