本文關(guān)鍵詞：液壓沖擊器結(jié)構(gòu)參數(shù)與性能關(guān)系的理論研究

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【摘要】：液壓沖擊器是液壓破碎錘、液壓鑿巖機等液壓沖擊機械的核心工作機構(gòu)，它以高壓液體為動力，驅(qū)動活塞往返運動，將液體的壓力能轉(zhuǎn)化為機械能。液壓沖擊器的研究主要有結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化、控制方式、計算機仿真、性能測試、制造工藝和基礎(chǔ)理論等領(lǐng)域，研究成果對液壓沖擊機械的設計、制造與發(fā)展有著重大的影響。但是國產(chǎn)液壓沖擊器水平低下，核心部件都依靠進口，這是由于在對于液壓沖擊器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與性能關(guān)系的研究較少，這給設計研發(fā)該產(chǎn)品帶來了不便，比如液壓能、沖擊頻率等性能與活塞結(jié)構(gòu)參數(shù)、閥芯結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系的研究，建立正確的性能參數(shù)（比如沖擊能、沖擊頻率）與活塞結(jié)構(gòu)參數(shù)、閥芯結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的數(shù)理方程，可以使設計過程簡單方便化，可以大大縮短液壓沖擊器產(chǎn)品開發(fā)周期，通過滿足其性能參數(shù)就能得出活塞和閥芯等的結(jié)構(gòu)參數(shù)，進而可以開發(fā)出整機。本文主要研究內(nèi)容與工作如下： (1)液壓元件和系統(tǒng)的優(yōu)化設計原理研究，分析了液壓動態(tài)系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化原理，分析、研究液壓沖擊器的基本結(jié)構(gòu)，技術(shù)特點和工作原理。液壓沖擊器性能影響因素的進行了全面的研究。 (2)液壓沖擊器參數(shù)的動態(tài)分析與其元件優(yōu)化設計研究，，結(jié)合現(xiàn)代虛擬樣機技術(shù)，對液壓沖擊器參數(shù)進行了動態(tài)分析，重點選擇影響其性能的八個結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了分析優(yōu)化，最終確定了最優(yōu)參數(shù)，并且對其工作腔和沖擊活塞設計進行了較為全面的說明。 (3)對液壓沖擊器性能通過實驗和仿真進行了仿真模型驗證并且分析得出較理想的優(yōu)化參數(shù)模型，包括將仿真模型與實驗結(jié)果進行對比分析，驗證基于結(jié)構(gòu)參數(shù)設計的樣機模型的可靠性，并且以提高樣機的沖擊能為目的，對活塞前后腔作用面積比與閥芯前后作用面積比進行了試驗研究分析設計，優(yōu)化后性能得到明顯的改善。 (4)對液壓沖擊器的主要元件設計方法進行了研究，以液壓沖擊器的活塞設計為例子，分析了各個結(jié)構(gòu)參數(shù)的設計過程，各參數(shù)與性能相關(guān)之處，并結(jié)合波動力學，提出了適用于沖擊機構(gòu)的一種有效的強度計算方法。
【關(guān)鍵詞】：液壓沖擊器設計 沖擊結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系 機械設計 虛擬樣機技術(shù)
【學位授予單位】：上海工程技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH137
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 液壓沖擊器的發(fā)展與其性能研究現(xiàn)狀11-13
• 1.1.1 液壓沖擊器的發(fā)展過程11
• 1.1.2 液壓沖擊器的發(fā)展趨勢11-13
• 1.2 液壓沖擊器的理論研究方法13-15
• 1.2.1 液壓沖擊器的模型研究13-14
• 1.2.2 液壓沖擊器核心部件的研究14-15
• 1.3 液壓沖擊器的仿真與試驗技術(shù)的研究15-16
• 1.3.1 液壓沖擊器的仿真研究15
• 1.3.2 液壓沖擊器的試驗技術(shù)研究15-16
• 1.4 液壓沖擊器的性能參數(shù)與分類16-17
• 1.4.1 一般液壓沖擊器的性能參數(shù)16
• 1.4.2 液壓沖擊器的類型16-17
• 1.5 本課題的來源、研究重點與研究意義17-19
• 1.5.1 課題來源17
• 1.5.2 研究重點17-18
• 1.5.3 研究背景與意義18-19
• 第二章 液壓沖擊器設計原理19-33
• 2.1 液壓沖擊器基本參數(shù)特征19-21
• 2.1.1 液壓沖擊器的性能參數(shù)19
• 2.1.2 液壓沖擊器的結(jié)構(gòu)參數(shù)19
• 2.1.3 液壓沖擊器工作油壓的形成及額定壓力P_H19-20
• 2.1.4 液壓系統(tǒng)的規(guī)模模型20-21
• 2.2 液壓沖擊器工作原理21-29
• 2.2.1 液壓沖擊器工作過程21-24
• 2.2.2 工作過程與設計計算的關(guān)系24-29
• 2.3 建立液壓沖擊器抽象變量設計模型29-32
• 2.3.1 非線性系統(tǒng)設計計算線性化的理論基礎(chǔ)29-31
• 2.3.2 活塞運動動力方程的建立31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 液壓沖擊器的試驗研究及分析33-47
• 3.1 液壓沖擊器試驗系統(tǒng)的設計33-36
• 3.1.1 實驗設備選定33-36
• 3.1.2 試驗測試系統(tǒng)的設立36
• 3.2 液壓沖擊器的性能試驗分析36-43
• 3.3 液壓沖擊器性能的試驗與仿真的對比分析43-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第四章 液壓沖擊器結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化分析與設計47-70
• 4.1 液壓沖擊器優(yōu)化目標及其設計變量選取47-49
• 4.1.1 優(yōu)化目標的選取47
• 4.1.2 液壓沖擊器重要優(yōu)化設計變量的選取47-48
• 4.1.3 液壓沖擊器虛擬樣機模型的初始化設計48-49
• 4.1.4 液壓沖擊器參數(shù)化分析方法研究49
• 4.2 液壓沖擊器結(jié)構(gòu)參數(shù)的設計研究49-59
• 4.2.1 沖擊活塞結(jié)構(gòu)參數(shù)的設計研究49-55
• 4.2.2 換向閥芯結(jié)構(gòu)參數(shù)的設計研究55-59
• 4.3 基于虛擬樣機的結(jié)構(gòu)參數(shù)的試驗研究59-63
• 4.3.1 活塞結(jié)構(gòu)參數(shù)的試驗研究59-61
• 4.3.2 換向閥芯結(jié)構(gòu)參數(shù)的試驗研究61-63
• 4.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設計分析63-66
• 4.5 液壓沖擊器活塞的設計研究66-68
• 4.6 本章小結(jié)68-70
• 第五章 總結(jié)與展望70-72
• 5.1 總結(jié)70-71
• 5.2 展望71-72
• 參考文獻72-75
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果75-76
• 致謝76-77

【參考文獻】

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本文編號：861801