本文關鍵詞：HSE07型擺動液壓馬達的結構與強度分析

  更多相關文章： 擺動液壓馬達 泄漏 有限元 ANSYS Workbench 優(yōu)化

【摘要】：擺動液壓馬達是液壓系統(tǒng)中重要的執(zhí)行元件之一，擁有無需任何變換裝置就使負載直接進行往復擺動的顯著特點，其特性的優(yōu)劣將影響到所有工作元件的穩(wěn)定性和可靠性。擺動液壓馬達與同職能的其它傳動機構對比擁有結構緊湊、傳遞效率高、輸出扭矩大、性價比高等優(yōu)點。本文主要對某鋼廠使用進口德國HSE07型擺動液壓馬達的一些關鍵零部件進行了有限元分析和優(yōu)化，改善了馬達的整體性能、減少了材料浪費，降低了馬達的自重，同時也為企業(yè)降低經(jīng)濟壓力，使得擺動液壓馬達在要求機動性和輕便性的場合有著更廣的應用。 本課題以某鋼廠使用擺動液壓馬達結構測繪數(shù)據(jù)為輸入條件，，首先介紹了該擺動液壓馬達的組成及工作原理，并計算馬達的基本參數(shù)；其次，文中認真剖析了葉片式擺動液壓馬達存在的泄漏面，通過建立泄漏的數(shù)學模型對馬達軸向和徑向的泄漏情況進行了計算，并對其容積效率進行了理論計算；之后，采用Pro/E對擺動馬達主要的零部件的進行實體建模及裝配，并無損地導入有限元軟件ANSYS Workbench中，對正常工作狀態(tài)下的擺動馬達的缸體、輸出軸、葉片進行結構強度有限元分析，分析表明擺動馬達的缸體、葉片、輸出軸完全滿足設計要求。為了保證馬達實際運行安全性和可靠性，進行了常規(guī)的強度校核；最后，利用ANSYS Workbench的優(yōu)化模塊對簡化后的馬達缸體、定葉片模型進行優(yōu)化設計，優(yōu)化結果表明缸體與定葉片在強度剛度允許范圍內有質量較大減小，提高了材料利用率，節(jié)約加工成本，有利于提高了馬達的工作效率。 采用ANSYS Workbench響應曲面分析優(yōu)化的方法也可以擴展到馬達的其它零部件的優(yōu)化設計，通過對馬達關鍵零部件的優(yōu)化使馬達總的工作性能實現(xiàn)最佳，這樣就可以完成整個馬達的設計優(yōu)化，有很好的實用性意義。同時這種方法在其它型號、不同的擺動角度、不同的壓力水平的葉片式擺動液壓馬達的設計優(yōu)化提供了分析依據(jù)，對于研發(fā)全新的不同材料、不同規(guī)格系列的新型擺動液壓馬達有著重要的指導意義。
【關鍵詞】：擺動液壓馬達 泄漏 有限元 ANSYS Workbench 優(yōu)化
【學位授予單位】：內蒙古科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH137.51
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 課題研究背景和意義9-10
• 1.2 擺動液壓馬達概述10-14
• 1.2.1 擺動液壓馬達的分類10-11
• 1.2.2 擺動液壓馬達的典型結構11-13
• 1.2.3 擺動液壓馬達的技術特點13-14
• 1.3 擺動液壓馬達國內外的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 國內研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 國外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 本課題研究的主要內容16-17
• 1.5 本章小結17-18
• 2 HSE07型擺動液壓馬達介紹與三維建模18-26
• 2.1 擺動液壓馬達的工作原理18-19
• 2.2 擺動液壓馬達的組成19-20
• 2.3 擺動液壓馬達基本性能的理論分析20-22
• 2.3.1 幾何排量20
• 2.3.2 流量和轉速20-21
• 2.3.3 理論扭矩和瞬時扭矩21-22
• 2.4 擺動液壓馬達三維建模的建立22-25
• 2.4.1 馬達主要構件的三維模型22-24
• 2.4.2 馬達裝配24-25
• 2.5 本章小結25-26
• 3 擺動液壓馬達的密封與泄漏分析26-37
• 3.1 泄漏與密封概述26
• 3.2 擺動液壓馬達密封形式的選擇26-28
• 3.2.1 葉片密封選擇27-28
• 3.2.2 端蓋與缸體密封選擇28
• 3.3 擺動液壓馬達泄漏分析28-33
• 3.3.1 擺動液壓馬達軸向泄漏量29-32
• 3.3.2 擺動液壓馬達徑向間隙泄漏32-33
• 3.4 擺動液壓馬達總泄漏33-34
• 3.5 擺動液壓馬達的容積效率34-36
• 3.6 本章小結36-37
• 4 擺動液壓馬達關鍵零部件的有限元分析37-54
• 4.1 有限元求解思想37-38
• 4.2 葉片的有限元分析38-42
• 4.2.1 葉片應力求解38-39
• 4.2.2 葉片分析前處理39-41
• 4.2.3 葉片結果分析41-42
• 4.3 缸體的有限元分析42-44
• 4.3.1 缸體應力求解42-43
• 4.3.2 缸體前處理43
• 4.3.3 缸體結果分析43-44
• 4.4 花鍵軸的結構有限元分析44-47
• 4.4.1 花鍵軸的前處理44-45
• 4.4.2 花鍵軸的結果分析45-46
• 4.4.3 花鍵軸強度校核46-47
• 4.5 葉片與缸體接觸分析47-50
• 4.5.1 網(wǎng)格劃分47
• 4.5.2 載荷與約束47-48
• 4.5.3 接觸分析48
• 4.5.4 結果分析48-50
• 4.6 沖擊載荷分析50-53
• 4.6.1 求解前處理50-51
• 4.6.2 求解結果分析51-53
• 4.7 本章小結53-54
• 5 擺動液壓馬達關鍵零部件的優(yōu)化分析54-65
• 5.1 優(yōu)化方法與步驟54-56
• 5.2 缸體壁厚的優(yōu)化分析56-60
• 5.2.1 缸體優(yōu)化設計的變量選擇56-57
• 5.2.2 響應面分析57-58
• 5.2.3 擬合度曲線分析58-59
• 5.2.4 局部靈敏度分析59
• 5.2.5 結果對比分析59-60
• 5.3 定葉片的優(yōu)化分析60-64
• 5.3.1 定葉片優(yōu)化設計的變量選擇60-61
• 5.3.2 響應面分析61-63
• 5.3.3 局部靈敏度分析63
• 5.3.4 結果對比分析63-64
• 5.4 本章小結64-65
• 6 結論與展望65-67
• 6.1 研究結論65
• 6.2 展望65-67
• 參考文獻67-71
• 在學研究成果71-72
• 致謝72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 黃亞玲;秦大同;羅同云;龔為倫;;基于ANSYS的斜齒輪接觸非線性有限元分析[J];四川兵工學報;2006年04期

2 盧岳軍;液壓馬達整體殼軸組件的加工與測量[J];電子機械工程;1999年03期

3 王增;焦宗夏;汪成文;尚耀星;;葉片式液壓擺動馬達的非線性泄漏分析[J];北京航空航天大學學報;2014年04期

4 周秦源;孔遠翔;米建龍;胡承波;;基于Pro/E和ANSYS的齒輪接觸應力的有限元分析[J];沈陽航空工業(yè)學院學報;2007年04期

5 趙克定;;寬調速、超低速、高響應電液伺服系統(tǒng)的設計特點[J];機床與液壓;1987年04期

6 賈軍;王蓉;;基于Ansys的超大中空液壓伺服擺動馬達有限元分析[J];九江學院學報;2009年03期

7 王旭永;吳盛林;劉慶和;劉亞彬;;新型結構擺動馬達[J];機械工程師;1992年06期

本文編號：529970