本文關(guān)鍵詞：徑向柱塞式液壓馬達(dá)無脈動等應(yīng)力導(dǎo)軌曲線設(shè)計與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：徑向柱塞式內(nèi)曲線液壓馬達(dá),是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的一種重要液壓元件。為突破國外技術(shù)壁壘,國內(nèi)陸續(xù)有很多單位開始研制該類馬達(dá)。內(nèi)曲線馬達(dá)導(dǎo)軌普遍存在接觸疲勞,影響內(nèi)曲線馬達(dá)的使用壽命。內(nèi)曲線馬達(dá)的輸出扭矩和轉(zhuǎn)速的脈動性,直接影響著工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動的平穩(wěn)性。馬達(dá)的接觸疲勞以及輸出特性,均與其導(dǎo)軌曲線的性能有著密切關(guān)系。本文提出并設(shè)計了一種等接觸應(yīng)力無扭矩輸出脈動的導(dǎo)軌曲線。論文主要研究內(nèi)容如下： (1)對液壓馬達(dá)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析和力學(xué)分析,應(yīng)用赫茲接觸理論,導(dǎo)出了導(dǎo)軌與滾輪之間的接觸應(yīng)力計算公式。建立了等接觸應(yīng)力導(dǎo)軌曲線的微分方程,并使用MathCAD求解得到等接觸應(yīng)力曲線； (2)詳細(xì)分析初始度加速度和滾輪半徑,對等接觸應(yīng)力導(dǎo)軌曲線性能的影響,并得到以下重要結(jié)論：初始度加速度存在一個閾值,該閾值大小等于滾輪中心的初始極徑,是滾輪與導(dǎo)軌內(nèi)、外接觸的切換點(diǎn)； (3)導(dǎo)出了內(nèi)曲線式液壓馬達(dá)輸出扭矩及轉(zhuǎn)速的無脈動條件,推導(dǎo)了基于輸出扭矩?zé)o脈動條件的速度平衡區(qū)導(dǎo)軌曲線微分方程。聯(lián)立求解等接觸應(yīng)力區(qū)和速度平衡區(qū)曲線方程,從而得到滿足設(shè)計要求的無扭矩脈動等接觸應(yīng)力導(dǎo)軌曲線； (4)基于設(shè)計需求,通過計算得到柱塞行程和液壓馬達(dá)排量隨初始度加速度的變化曲線及其函數(shù)關(guān)系式,為設(shè)計其它排量內(nèi)曲線式液壓馬達(dá)的導(dǎo)軌曲線提供設(shè)計依據(jù)； (5)基于MathCAD對所設(shè)計的導(dǎo)軌曲線進(jìn)行離散化,實(shí)現(xiàn)了極坐標(biāo)向直角坐標(biāo)的變換。并將導(dǎo)出的數(shù)據(jù)接口文件導(dǎo)入Creo Parametric,實(shí)現(xiàn)了平面曲線轉(zhuǎn)換為空間曲面的導(dǎo)軌三維建模： (6)基于赫茲接觸理論,對導(dǎo)軌與滾輪之間的接觸問題進(jìn)行了理論分析,得到了接觸應(yīng)力與變形的赫茲理論解；基于ANSYS有限元接觸分析工具,對1°、5°、10°和18°四個特殊幅角位置處滾輪與導(dǎo)軌之間的接觸問題進(jìn)行了求解,得到了其法向應(yīng)力、變形和接觸應(yīng)力等；ANSYS有限元接觸分析的結(jié)果與赫茲理論解相吻合,驗(yàn)證了所提出的無扭矩脈動等應(yīng)力導(dǎo)軌曲線設(shè)計理論的有效性和正確性。
【關(guān)鍵詞】：等接觸應(yīng)力 無脈動 導(dǎo)軌曲線 接觸分析 內(nèi)曲線式液壓馬達(dá)
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH137.51
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題來源和背景10-11
• 1.1.1 課題來源10
• 1.1.2 課題背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 內(nèi)曲線式液壓馬達(dá)的工作原理11-12
• 1.2.2 內(nèi)曲線式液壓馬達(dá)導(dǎo)軌曲線的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 研究目標(biāo)與方法15-17
• 1.3.1 研究目標(biāo)15-16
• 1.3.2 研究方法16-17
• 1.4 論文主要內(nèi)容17-18
• 第2章 等接觸應(yīng)力導(dǎo)軌曲線設(shè)計與性能分析18-38
• 2.1 基本參數(shù)的確定18-20
• 2.2 運(yùn)動學(xué)分析20-22
• 2.3 力學(xué)分析22-24
• 2.4 導(dǎo)軌與滾輪之間的接觸應(yīng)力分析24-29
• 2.5 等接觸應(yīng)力導(dǎo)軌曲線方程、求解與分析29-37
• 2.5.1 等接觸應(yīng)力導(dǎo)軌曲線方程的建立29-31
• 2.5.2 等接觸應(yīng)力導(dǎo)軌曲線方程的求解31-32
• 2.5.3 等接觸應(yīng)力導(dǎo)軌曲線性能分析32-37
• 2.6 本章小結(jié)37-38
• 第3章 無扭矩脈動等接觸應(yīng)力導(dǎo)軌曲線設(shè)計與分析38-56
• 3.1 柱塞運(yùn)動的周期性38-39
• 3.2 無脈動等接觸應(yīng)力導(dǎo)軌曲線的分區(qū)39-42
• 3.3 液壓馬達(dá)輸出扭矩及轉(zhuǎn)速無脈動條件42-44
• 3.3.1 輸出扭矩?zé)o脈動條件42-43
• 3.3.2 輸出轉(zhuǎn)速無脈動條件43-44
• 3.4 基于扭矩?zé)o脈動條件的速度平衡區(qū)導(dǎo)軌曲線方程的建立44-49
• 3.5 等接觸應(yīng)力無扭矩脈動導(dǎo)軌曲線49-54
• 3.5.1 滾輪中心曲線49-50
• 3.5.2 導(dǎo)軌實(shí)際輪廓曲線50-51
• 3.5.3 初始度加速度與柱塞行程和排量之間的關(guān)系51-54
• 3.6 等接觸應(yīng)力無扭矩脈動曲線的轉(zhuǎn)速脈動性分析54-55
• 3.7 本章小結(jié)55-56
• 第4章 無扭矩脈動等接觸應(yīng)力導(dǎo)軌曲面三維建模56-63
• 4.1 平面曲線向空間曲面的轉(zhuǎn)換方法56
• 4.2 數(shù)據(jù)接口文件的生成56-59
• 4.3 基于Creo Parametric的導(dǎo)軌曲面三維建模59-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第5章 導(dǎo)軌曲面與滾輪之間的有限元接觸分析63-80
• 5.1 ANSYS有限元接觸分析63-64
• 5.1.1 有限元接觸分析簡介63
• 5.1.2 ANSYS Workbench接觸分析工具63-64
• 5.2 有限元接觸分析前處理64-67
• 5.2.1 材料的選取及熱處理工藝64-65
• 5.2.2 單元類型選擇65-66
• 5.2.3 有限元網(wǎng)格的劃分66-67
• 5.2.4 接觸設(shè)置及約束與載荷的施加67
• 5.3 導(dǎo)軌曲面與滾輪之間的有限元接觸分析67-78
• 5.3.1 導(dǎo)軌曲面與滾輪之間赫茲接觸理論解67-69
• 5.3.2 幅角為1°時滾輪與導(dǎo)軌有限元接觸分析69-73
• 5.3.3 幅角為5°時滾輪與導(dǎo)軌接觸分析73-74
• 5.3.4 幅角為10°時滾輪與導(dǎo)軌接觸分析74-76
• 5.3.5 幅角為18°時滾輪與導(dǎo)軌接觸分析76-78
• 5.4 有限元結(jié)果分析78-79
• 5.5 本章小結(jié)79-80
• 第6章 總結(jié)與展望80-82
• 6.1 全文總結(jié)80-81
• 6.2 工作展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-85
• 致謝85

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：510684