本文關(guān)鍵詞：大流量2D電液比例換向閥的設(shè)計(jì)及研究

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【摘要】：電液比例閥是一種由閥內(nèi)的比例電磁鐵根據(jù)輸入信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)機(jī)械動(dòng)作,使閥心產(chǎn)生軸向位移,進(jìn)而改變閥口的開度,完成與輸入電流成比例的壓力、流量輸出的元件。由于其具有較高的性價(jià)比,且足以滿足普通民用工業(yè)的技術(shù)要求,因此已經(jīng)成為液壓系統(tǒng)的常用部分。電液比例換向閥不但能夠改變液流的方向還能控制閥口大小以改變流量大小,是電液比例控制技術(shù)的重要組成部分。本論文研究了一種無需單獨(dú)導(dǎo)閥的雙級(jí)比例換向閥——大流量2D電液比例換向閥。 2D電液比例換向閥由2D閥部分、滑楔式壓-扭聯(lián)軸器和電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器(比例電磁鐵)組成。本論文的創(chuàng)新點(diǎn)在于利用滑楔式壓-扭聯(lián)軸器的推力-扭矩轉(zhuǎn)換作用將比例電磁鐵推桿輸出的軸向力轉(zhuǎn)化為扭矩驅(qū)動(dòng)閥心扭轉(zhuǎn),進(jìn)而使閥心兩端壓力差動(dòng)變化,利用液壓力推動(dòng)閥心軸向移動(dòng),最終實(shí)現(xiàn)液流的方向和流量的控制。該閥兼具直動(dòng)式和導(dǎo)控式電液比例換向閥的優(yōu)點(diǎn)于一身,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)高壓大流量控制,還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),并能在零壓或者失壓工況下像直動(dòng)式比例換向閥那樣工作。 本文首先對(duì)電液比例控制技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)和分析,論述了現(xiàn)有的比例換向閥的優(yōu)缺點(diǎn),在此基礎(chǔ)上對(duì)2D電液比例換向閥開展研究,主要研究?jī)?nèi)容及成果如下： (1)在分析了伺服螺旋機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上,以降低加工成本和適用普通民用工業(yè)為目的,創(chuàng)新地設(shè)計(jì)了大流量三位四通2D電液比例換向閥的結(jié)構(gòu),并進(jìn)行了原理分析。 (2)對(duì)2D換向閥導(dǎo)控級(jí)建立數(shù)學(xué)模型,并利用Matlab軟件進(jìn)行穩(wěn)定性分析和動(dòng)態(tài)仿真,研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)該閥性能的影響,為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論依據(jù)。 (3)對(duì)滑楔式壓-扭聯(lián)軸器、閥體、閥心等關(guān)鍵元件進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)介紹和參數(shù)設(shè)計(jì)。 (4)介紹了實(shí)驗(yàn)所采用的數(shù)字式比例控制器,并對(duì)滑楔式壓-扭聯(lián)軸器位移輸入-輸出特性和2D電液比例換向閥的靜態(tài)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)據(jù)分析。
【關(guān)鍵詞】：2D換向閥 大流量 滑楔式壓-扭聯(lián)軸器 動(dòng)態(tài)仿真 靜態(tài)特性
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH137.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-10
• 第1章 緒論10-24
• 1.1 電液比例技術(shù)概述10-13
• 1.1.1 比例控制技術(shù)的定義10
• 1.1.2 電液比例技術(shù)的起源與發(fā)展10-12
• 1.1.3 電液比例控制的性能特點(diǎn)12-13
• 1.2 電液比例閥及其電機(jī)械轉(zhuǎn)換器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 電液比例閥用電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 電液比例壓力閥的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 電液比例換向閥國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.4 其它電液比例閥的國(guó)內(nèi)外研究狀況18-19
• 1.3 論文的選題意義和研究?jī)?nèi)容19-22
• 1.3.1 論文選題意義19-21
• 1.3.2 論文研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.4 本章小結(jié)22-24
• 第2章 2D電液比例換向閥結(jié)構(gòu)及原理分析24-34
• 2.1 伺服螺旋機(jī)構(gòu)的工作原理24-26
• 2.2 2D電液比例換向閥的結(jié)構(gòu)26-29
• 2.2.1 2D閥結(jié)構(gòu)27-28
• 2.2.2 滑楔式壓-扭聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)28-29
• 2.3 2D電液比例換向閥的工作原理29-33
• 2.3.1 2D電液比例換向閥的運(yùn)動(dòng)過程與受力分析29-31
• 2.3.2 2D電液比例換向閥導(dǎo)控級(jí)的結(jié)構(gòu)研究31-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 2D電液比例換向閥導(dǎo)控級(jí)數(shù)學(xué)建模與動(dòng)態(tài)分析34-56
• 3.1 2D電液比例換向閥導(dǎo)控級(jí)的數(shù)學(xué)建模34-43
• 3.1.1 2D電液比例換向閥導(dǎo)控級(jí)的數(shù)學(xué)模型34-38
• 3.1.2 導(dǎo)控級(jí)傳遞函數(shù)的推導(dǎo)38-43
• 3.2 導(dǎo)控級(jí)的穩(wěn)定性分析43-46
• 3.2.1 導(dǎo)控級(jí)開環(huán)bode圖分析43-44
• 3.2.2 2D電液比例換向閥導(dǎo)控級(jí)閉環(huán)穩(wěn)定分析44-46
• 3.3 2D電液比例換向閥導(dǎo)控級(jí)的動(dòng)態(tài)特性分析46-55
• 3.3.1 不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)于導(dǎo)控級(jí)頻率響應(yīng)的影響46-50
• 3.3.2 不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)于階躍特性的影響50-55
• 3.4 本章小結(jié)55-56
• 第4章 2D電液比例換向閥關(guān)鍵元件的設(shè)計(jì)研究56-68
• 4.1 滑楔式壓-扭聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與原理分析56-60
• 4.1.1 壓-扭放大驅(qū)動(dòng)技術(shù)的基本思想56-57
• 4.1.2 壓-扭聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)57-59
• 4.1.3 滑楔式壓-扭聯(lián)軸器的摩擦力分析59-60
• 4.1.4 滑楔式壓-扭聯(lián)軸器用彈簧設(shè)計(jì)60
• 4.2 2D電液比例換向閥閥心和閥體的結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計(jì)60-64
• 4.2.1 2D閥閥體結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計(jì)60-61
• 4.2.2 閥心結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計(jì)61-64
• 4.3 2D電液比例換向閥閥心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)64-66
• 4.4 本章小結(jié)66-68
• 第5章 2D電液比例換向閥的實(shí)驗(yàn)研究68-82
• 5.1 數(shù)字式閥用比例控制放大器概述68-69
• 5.2 滑楔式壓-扭聯(lián)軸器的實(shí)驗(yàn)研究69-76
• 5.2.1 滑楔式壓-扭聯(lián)軸器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建69-70
• 5.2.2 滑楔式壓-扭聯(lián)軸器的位移輸入輸出靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)研究70-75
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析75-76
• 5.3 2D電液比例換向閥靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)研究76-80
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)76-77
• 5.3.2 泄漏流量曲線實(shí)驗(yàn)測(cè)試77-78
• 5.3.3 空載靜態(tài)流量特性實(shí)驗(yàn)78-80
• 5.4 本章小結(jié)80-82
• 第6章 總結(jié)與展望82-84
• 6.1 研究總結(jié)82-83
• 6.2 展望83-84
• 參考文獻(xiàn)84-86
• 致謝86-88
• 讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果88

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：667409