本文關(guān)鍵詞：基于GMA直動(dòng)式電液伺服閥及其放大機(jī)構(gòu)的研究

  更多相關(guān)文章： 超磁致伸縮材料 放大機(jī)構(gòu) 直動(dòng)式電液伺服閥 靜態(tài)特性 動(dòng)態(tài)特性

【摘要】：傳統(tǒng)的電-機(jī)轉(zhuǎn)換器固有頻率和頻寬限制著傳統(tǒng)的電液伺服閥的發(fā)展,隨著流體傳動(dòng)與伺服控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用對(duì)電液伺服閥提出了更高的要求,如更高控制精度、更快響應(yīng)速度和更大控制流量等,縱觀目前研究現(xiàn)狀,GMM具有的諸多優(yōu)越性能得到越來(lái)越多的認(rèn)可,目前國(guó)內(nèi)在GMM的應(yīng)用基礎(chǔ)研究上還很薄弱,對(duì)其在電液伺服閥上的應(yīng)用研究更加薄弱,因此,開(kāi)展本課題研究將超磁致伸縮材料應(yīng)用于流體元件,為提高伺服閥的響應(yīng)速度和控制精度、解決伺服閥的驅(qū)動(dòng)與控制,深入GMM在流體元件中的應(yīng)用；在GMA與伺服閥滑閥中通過(guò)加入有效放大機(jī)構(gòu),使閥芯輸入位移增大,閥體最小流通尺寸增大,提高了伺服閥的抗污染能力、增大了伺服閥的輸出流量。 本文基于GMM的眾多優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種伺服閥用轉(zhuǎn)換器GMA,對(duì)其進(jìn)行了靜動(dòng)態(tài)理論分析,并建立數(shù)學(xué)模型和仿真模型,仿真結(jié)果顯示GMA階躍上升時(shí)間Tr為0.31ms,穩(wěn)態(tài)輸出力F可達(dá)1138.9N,輸出位移為91.9μn,結(jié)果顯示GMA具有響應(yīng)速度快、輸出力大、輸出位移大等優(yōu)點(diǎn)。 同時(shí)基于該GMA,選擇液壓式微位移放大結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了基于GMA直動(dòng)式大流量電液伺服閥的具體結(jié)構(gòu),并采用理論分析、靜動(dòng)態(tài)仿真分析相結(jié)合的方法,對(duì)其總體結(jié)構(gòu)以及各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了深入的分析和研究。研究結(jié)果表明：GMA直動(dòng)式電液伺服閥在10MPa供油壓力下,輸出流量為50.19L/min,階躍響應(yīng)上升時(shí)間為0.7ms,頻寬為739Hz,相位裕度為70°,幅值裕量為26dB;合理選擇供油壓力、節(jié)流邊圓角、徑向間隙、等效質(zhì)量、等效阻尼系數(shù)等可提高基于GMA電液伺服閥的特性。 可見(jiàn),基于GMA直動(dòng)式電液伺服閥具有頻寬高、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好等特點(diǎn),采用液壓式微位移放大結(jié)構(gòu)大大提升了伺服閥輸出流量,能夠滿(mǎn)足軍事工業(yè)、航空航天、工程機(jī)械等領(lǐng)域提出的高頻響、大流量、抗污染能力強(qiáng)等要求。
【關(guān)鍵詞】：超磁致伸縮材料 放大機(jī)構(gòu) 直動(dòng)式電液伺服閥 靜態(tài)特性 動(dòng)態(tài)特性
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TH137.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-11
• Contents11-14
• 1 緒論14-24
• 1.1 電液伺服閥概述14-16
• 1.1.1 電液伺服閥的主要組成與分類(lèi)14-15
• 1.1.2 電液伺服閥的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)15-16
• 1.2 超磁致伸縮材料概述16-21
• 1.2.1 GMM的優(yōu)點(diǎn)和基本特性17-18
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3 課題研究意義及內(nèi)容21-24
• 1.3.1 課題研究意義21-22
• 1.3.2 課題研究的難點(diǎn)22
• 1.3.3 課題研究的內(nèi)容22-24
• 2 伺服閥用GMA的設(shè)計(jì)與分析24-46
• 2.1 GMA設(shè)計(jì)準(zhǔn)則24-25
• 2.2 GMA的結(jié)構(gòu)及工作原理25-26
• 2.3 GMA的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)確定26-31
• 2.3.1 GMM棒的選型與設(shè)計(jì)26-27
• 2.3.2 驅(qū)動(dòng)頻率27-28
• 2.3.3 線(xiàn)圈及其骨架的設(shè)計(jì)28-30
• 2.3.4 其它主要結(jié)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì)30-31
• 2.4 GMA的數(shù)學(xué)模型31-36
• 2.4.1 靜態(tài)模型31-33
• 2.4.2 動(dòng)態(tài)模型33-36
• 2.5 GMA的建模與仿真分析36-44
• 2.5.1 仿真模型建立36-37
• 2.5.2 仿真結(jié)果分析37-44
• 2.6 本章小結(jié)44-46
• 3 伺服閥用微位移放大結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)46-60
• 3.1 微位移放大結(jié)構(gòu)46-48
• 3.1.1 柔性鉸鏈放大結(jié)構(gòu)46-47
• 3.1.2 懸臂梁結(jié)構(gòu)47-48
• 3.2 液壓位移放大理論分析48-50
• 3.3 液壓放大結(jié)構(gòu)AMESim仿真分析50-55
• 3.4 關(guān)鍵零部件ANSYS分析55-58
• 3.5 本章小結(jié)58-60
• 4 基于GMA直動(dòng)式電液伺服閥的設(shè)計(jì)與理論分析60-70
• 4.1 電液伺服閥的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)60-61
• 4.2 伺服閥滑閥特性分析61-66
• 4.2.1 一般四邊滑閥靜態(tài)特性61-63
• 4.2.2 閥芯力平衡方程63-65
• 4.2.3 伺服閥的流量輸出方程65-66
• 4.3 基于GMA直動(dòng)式電液伺服閥參數(shù)計(jì)算66-67
• 4.3.1 伺服閥用轉(zhuǎn)換器GMA的參數(shù)設(shè)計(jì)66
• 4.3.2 伺服閥滑閥的參數(shù)設(shè)計(jì)66-67
• 4.4 伺服閥的參數(shù)計(jì)算67-69
• 4.5 本章小結(jié)69-70
• 5 基于GMA直動(dòng)式電液伺服閥的建模及仿真70-84
• 5.1 伺服閥的基本方程70-71
• 5.1.1 GMA的基本方程70
• 5.1.2 GMA伺服閥的基本方程70-71
• 5.2 伺服閥靜態(tài)特性分析71-75
• 5.2.1 靜態(tài)仿真模型的建立71
• 5.2.2 靜態(tài)仿真結(jié)果與分析71-75
• 5.3 伺服閥動(dòng)態(tài)特性仿真分析75-81
• 5.3.1 動(dòng)態(tài)仿真模型的建立75-76
• 5.3.2 動(dòng)態(tài)模型仿真結(jié)果與分析76-77
• 5.3.3 主要參數(shù)對(duì)伺服閥動(dòng)態(tài)特性的影響77-81
• 5.4 本章小結(jié)81-84
• 6 結(jié)論與展望84-86
• 6.1 結(jié)論84
• 6.2 展望84-86
• 參考文獻(xiàn)86-92
• 致謝92-94
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果94

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙海濤;何忠波;李中偉;;超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器磁路優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];兵器材料科學(xué)與工程;2008年05期

2 崔旭;何忠波;李冬偉;李玉龍;;超磁致伸縮致動(dòng)器建模研究綜述[J];兵器材料科學(xué)與工程;2011年04期

3 李躍松;朱玉川;吳洪濤;田一松;牛世勇;;射流伺服閥用超磁致伸縮執(zhí)行器磁場(chǎng)建模與分析[J];兵工學(xué)報(bào);2010年12期

4 王傳禮;丁凡;李其朋;;伺服閥用GMM電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器靜態(tài)輸出特性的研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2007年10期

5 李其朋,丁凡;電液伺服閥技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];工程機(jī)械;2003年06期

6 王博文,閆榮格;稀土超磁致伸縮材料、應(yīng)用與器件[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2004年02期

7 李躍松;朱玉川;吳洪濤;田一松;牛世勇;;電液伺服閥的研究現(xiàn)狀[J];航空兵器;2010年06期

8 鄔義杰;超磁致伸縮材料發(fā)展及其應(yīng)用現(xiàn)狀研究[J];機(jī)電工程;2004年04期

9 肖俊東,王占林;氣/液閥用超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)理論及方法研究[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2005年08期

10 肖俊東;王占林;陳克昌;;新型高性能直接驅(qū)動(dòng)電液伺服閥[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2005年12期

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本文編號(hào)：593428