本文關(guān)鍵詞：基于射流技術(shù)的水液壓馬達(dá)研究

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【摘要】：水射流及海水液壓技術(shù)以其清潔環(huán)保和安全有效的技術(shù)特點(diǎn)成為近年來發(fā)展迅速的高新技術(shù)。目前國內(nèi)外對(duì)此研究日益深入，但是鮮有在海水液壓技術(shù)基礎(chǔ)上以水射流驅(qū)動(dòng)作為執(zhí)行部件的馬達(dá)的研究。 然而執(zhí)行部件的研制對(duì)海洋開發(fā)和能源利用顯得尤為重要，為此本課題擬研發(fā)額定扭矩為12.5Nm、額定轉(zhuǎn)速為1500rpm的水射流馬達(dá)。在863計(jì)劃項(xiàng)目技術(shù)要求的指導(dǎo)下參照國內(nèi)外液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)，輔以運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)理論分析，，確定馬達(dá)精確結(jié)構(gòu)。最后根據(jù)流體仿真和動(dòng)力學(xué)仿真效果反饋到設(shè)計(jì)過程進(jìn)行優(yōu)化，最終確定出滿足馬達(dá)設(shè)計(jì)要求的工程圖紙。具體工作如下： （1）分析比較國內(nèi)外現(xiàn)有水壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)形式，確定出射流馬達(dá)的最佳結(jié)構(gòu)方案，并進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)理論分析和計(jì)算； （2）根據(jù)海水理化特性基于水射流基本理論，計(jì)算沖擊、反推力矩和分析泄漏問題，根據(jù)工況進(jìn)行差動(dòng)輪系的計(jì)算與設(shè)計(jì)，確定水射流馬達(dá)重要零部件的詳細(xì)尺寸，確定出水射流馬達(dá)的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案； （3）依據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)方案運(yùn)用pro/E建立水射流馬達(dá)的虛擬樣機(jī)模型，在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上分析工況遴選出制造水射流馬達(dá)各個(gè)零部件的最佳材料，制定出加工工藝，繪制出工程圖紙。 （4）最終根據(jù)確定好的馬達(dá)虛擬樣機(jī)，運(yùn)用了Fluent、pro/E等軟件分別進(jìn)行了流體力學(xué)的仿真和馬達(dá)動(dòng)力學(xué)性能的仿真。根據(jù)仿真結(jié)果優(yōu)化馬達(dá)重要零部件理論分析結(jié)果；并根據(jù)仿真結(jié)果反饋設(shè)計(jì)進(jìn)行再設(shè)計(jì)，確定了馬達(dá)樣機(jī)中沖擊片的最佳傾斜角，最后進(jìn)行動(dòng)力學(xué)性能仿真分析了馬達(dá)的轉(zhuǎn)速、扭矩、力及力矩等機(jī)械性能參數(shù)，確保設(shè)計(jì)出的馬達(dá)機(jī)械性能滿足設(shè)計(jì)要求。 （5）但是本研究工作由于時(shí)間和實(shí)驗(yàn)條件的限制，未能進(jìn)行樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)檢測和研究。這是本研究不足之處，期望在后續(xù)研究工作中予以完善和補(bǔ)充。
【關(guān)鍵詞】：水射流馬達(dá) 沖擊力矩 反推力矩 差動(dòng)輪系
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(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5-6
• Abstract6-9
• 1. 緒論9-20
• 1.1 水射流技術(shù)概述9-10
• 1.1.1 水射流技術(shù)簡介9
• 1.1.2 水射流技術(shù)發(fā)展歷史9-10
• 1.2 水射流技術(shù)的應(yīng)用及其特點(diǎn)10-13
• 1.2.1 水射流技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域及對(duì)應(yīng)特點(diǎn)10-12
• 1.2.2 水射流技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及展望12-13
• 1.3 國內(nèi)外水馬達(dá)的研究概況13-17
• 1.3.1 國內(nèi)研究情況13-15
• 1.3.2 國外研究情況15-17
• 1.4 本課題的研究概況17-20
• 1.4.1 課題來源17
• 1.4.2 課題關(guān)鍵技術(shù)問題分析17-19
• 1.4.3 課題主要研究內(nèi)容19-20
• 2. 水射流馬達(dá)結(jié)構(gòu)形式選擇及分析20-28
• 2.1 水射流馬達(dá)結(jié)構(gòu)的確定20-26
• 2.1.1 主體結(jié)構(gòu)型式選擇20-21
• 2.1.2 沖擊方式的確定21-22
• 2.1.3 內(nèi)輪結(jié)構(gòu)型式的確定22-23
• 2.1.4 噴嘴布置方式的確定23-25
• 2.1.5 沖擊片型式的確定25-26
• 2.2 水射流馬達(dá)工作條件分析26-28
• 2.2.1 環(huán)境問題分析26-27
• 2.2.2 介質(zhì)問題分析27-28
• 3 水射流馬達(dá)動(dòng)力學(xué)分析28-44
• 3.1 內(nèi)輪動(dòng)力學(xué)分析28-30
• 3.2 外輪動(dòng)力學(xué)分析30-38
• 3.2.1 射流特性分析30-34
• 3.2.2 沖擊片動(dòng)力學(xué)分析34-38
• 3.3 齒輪軸受力分析38-39
• 3.4 射流馬達(dá)流量分析39-43
• 3.4.1 瞬時(shí)流量及脈動(dòng)特性分析39-41
• 3.4.2 泄漏量分析41-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 4 水射流馬達(dá)樣機(jī)設(shè)計(jì)44-57
• 4.1 總體設(shè)計(jì)目標(biāo)44
• 4.2 水射流馬達(dá)虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)44-46
• 4.3 水射流馬達(dá)主要參數(shù)選擇46-48
• 4.4 水射流馬達(dá)主要零部件的設(shè)計(jì)及選材48-53
• 4.4.1 內(nèi)外輪的設(shè)計(jì)48-51
• 4.4.2 差動(dòng)輪系的設(shè)計(jì)51-53
• 4.5 水射流馬達(dá)材料選擇及熱處理工藝53-56
• 4.5.1 材料選擇的基本要求53-56
• 4.5.2 主要零部件材料的確定56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 5 水射流馬達(dá)的建模與仿真57-79
• 5.1 建模與仿真軟件簡介57-58
• 5.1.1 Fluent 軟件簡介57
• 5.1.2 PRO/E 軟件簡介57-58
• 5.2 流場仿真58-70
• 5.2.1 噴嘴模型的建立58
• 5.2.2 噴嘴模型網(wǎng)格的劃分58-59
• 5.2.3 噴嘴仿真效果59-61
• 5.2.4 沖擊效果仿真61-70
• 5.3 有限元分析70-74
• 5.3.1 沖擊片仿真模型建立70
• 5.3.2 沖擊片有限元仿真70-74
• 5.4 整機(jī)性能仿真74-78
• 5.4.1 模型的建立74
• 5.4.2 模型的仿真74-75
• 5.4.3 仿真結(jié)果及分析75-78
• 5.5 本章小結(jié)78-79
• 6 全文總結(jié)與展望79-81
• 6.1 全文總結(jié)79-80
• 6.2 工作展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-84
• 附錄84-85
• 1. 水射流馬達(dá)裝配圖84-85
• 致謝85-86
• 個(gè)人簡歷86-87

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：586431