本文關(guān)鍵詞：液壓高速開關(guān)數(shù)字閥的設(shè)計與研究

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【摘要】：液壓高速開關(guān)數(shù)字閥作為數(shù)字式電液控制的新技術(shù)，因其有具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低、工作可靠、壽命長、易于維修、抗污染能力強(qiáng)等特點，在液壓領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。高速開關(guān)數(shù)字閥是機(jī)、電、液、磁四者的耦合體，在工作時各個部分是相互作用和影響的；從而使得數(shù)字閥的響應(yīng)速度、流量與工作壓力三者是相互限制的�，F(xiàn)階段國內(nèi)所研制的數(shù)字閥很難同時滿足快響應(yīng)速度、高工作壓力與大額定流量的性能要求。所以本文著重研究如何實現(xiàn)高速開關(guān)數(shù)字閥的高頻響、大流量。 現(xiàn)將本論文的主要工作內(nèi)容做如下總結(jié)：（1）針對高速開關(guān)數(shù)字閥的發(fā)展背景以及國內(nèi)外發(fā)展概況進(jìn)行了綜述；在此基礎(chǔ)上，提出了研制一款新型的高性能高速開關(guān)數(shù)字閥（2）介紹了PWM高速開關(guān)數(shù)字閥的具體工作原理，并對其閥芯運(yùn)動建立了數(shù)學(xué)模型，同時進(jìn)行了詳細(xì)分析。參照給定的設(shè)計指標(biāo)，，成功的設(shè)計出高速開關(guān)數(shù)字閥。（3）利用Ansoft仿真分析軟件，完成了對數(shù)字閥電磁鐵的數(shù)值分析；得出了電磁鐵的吸力矢量圖、磁場分布圖。利用Fluent流場仿真分析軟件，完成了對數(shù)字閥銜鐵流場的數(shù)值分析；得出了銜鐵在吸合的過程中流場流線圖和速度矢量圖。（4）課題最后運(yùn)用AMESim仿真分析軟件對高速開關(guān)數(shù)字閥進(jìn)行動態(tài)仿真，驗證了設(shè)計的準(zhǔn)確性。同時分析了不同占空比值下高速開關(guān)數(shù)字閥的動態(tài)響應(yīng)特性，為后續(xù)開發(fā)與深入研究做了鋪墊。
【關(guān)鍵詞】：高速開關(guān)數(shù)字閥 特性分析 設(shè)計 仿真 PWM
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH137.52
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-21
• 1.1 液壓數(shù)字閥的概述16-17
• 1.1.0 液壓數(shù)字閥的發(fā)展背景16-17
• 1.1.1 液壓數(shù)字閥的分類17
• 1.1.2 液壓數(shù)字閥的應(yīng)用17
• 1.2 高速開關(guān)數(shù)字閥的現(xiàn)狀17-19
• 1.2.1 國外高速開關(guān)數(shù)字閥的現(xiàn)狀17-18
• 1.2.2 國內(nèi)高速開關(guān)數(shù)字閥的現(xiàn)狀18-19
• 1.3 本課題研究的主要目的及意義19-20
• 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容20-21
• 第二章 PWM 高速開關(guān)數(shù)字閥的性能研究21-29
• 2.1 高速開關(guān)數(shù)字閥簡介21-22
• 2.2 PWM 高速開關(guān)數(shù)字閥的工作原理22-23
• 2.3 PWM 高速開關(guān)數(shù)字閥的特性分析23-28
• 2.3.1 數(shù)字閥閥芯運(yùn)動分析23-25
• 2.3.2 高速開關(guān)數(shù)字閥動態(tài)和靜態(tài)特性25-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 高速開關(guān)數(shù)字閥電磁鐵的設(shè)計29-52
• 3.1 電磁鐵的概述29-32
• 3.1.1 電磁鐵的分類29-30
• 3.1.2 鐵磁材料分類及其磁性能30-31
• 3.1.3 電磁鐵的吸引特性和負(fù)載特性31-32
• 3.2 數(shù)字閥電磁鐵設(shè)計原則32-37
• 3.2.1 形成閉合磁路32
• 3.2.2 減小漏磁通32
• 3.2.3 提高線圈電流的上升速度32-36
• 3.2.4 提高銜鐵的運(yùn)動速度36-37
• 3.2.5 提高銜鐵釋放的加速度37
• 3.3 高速開關(guān)數(shù)字閥電磁鐵設(shè)計計算37-47
• 3.3.1 電磁鐵磁性材料的選擇37-38
• 3.3.2 選擇電磁鐵的結(jié)構(gòu)類型38-39
• 3.3.3 銜鐵部分計算39-43
• 3.3.4 線圈設(shè)計計算43-46
• 3.3.5 電磁鐵的校核計算46-47
• 3.4 電磁鐵的磁場仿真分析47-51
• 3.4.1 二維靜磁場理論分析47-48
• 3.4.2 模型的建立48-49
• 3.4.3 仿真計算與分析49-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第四章 高速開關(guān)數(shù)字閥液壓閥的設(shè)計52-65
• 4.1 液壓閥的功能及性能要求52
• 4.1.1 液壓閥的功能52
• 4.1.2 液壓閥的基本性能要求52
• 4.1.3 液壓閥設(shè)計技術(shù)指標(biāo)52
• 4.2 閥芯的設(shè)計計算52-57
• 4.2.1 閥芯的結(jié)構(gòu)分析52-53
• 4.2.2 錐閥芯的壓力流量特性53-54
• 4.2.3 液流對錐閥的作用力54-57
• 4.3 液壓閥結(jié)構(gòu)的設(shè)計57-58
• 4.4 銜鐵運(yùn)動流場分析58-64
• 4.4.1 Fluent 簡介59-60
• 4.4.2 幾何模型的建立60
• 4.4.3 網(wǎng)格的劃分60-61
• 4.4.4 邊界條件61
• 4.4.5 仿真結(jié)果與分析61-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第五章 液壓高速開關(guān)數(shù)字閥的仿真65-74
• 5.1 高速開關(guān)數(shù)字閥的三維模型65
• 5.2 AMESim 仿真軟件概述65-66
• 5.3 高速開關(guān)數(shù)字閥仿真問題的提出66-67
• 5.4 基于 AMESim 的高速開關(guān)數(shù)字閥的仿真67-71
• 5.4.1 數(shù)字閥電磁仿真模型67-68
• 5.4.2 數(shù)字閥的機(jī)液仿真模型68-70
• 5.4.3 高速開關(guān)數(shù)字閥的動態(tài)仿真模型70
• 5.4.4 數(shù)字閥元件參數(shù)設(shè)置70-71
• 5.5 數(shù)字閥仿真與分析71-73
• 5.5.1 電磁閥開啟與關(guān)閉特性71-72
• 5.5.2 占空比對數(shù)字閥影響72-73
• 5.6 本章小結(jié)73-74
• 第六章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 論文總結(jié)74
• 6.2 工作展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況79-80

【參考文獻(xiàn)】

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3 陳剛;朱石沙;王啟新;吳瀚暉;;電液控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J];機(jī)床與液壓;2006年04期

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本文編號：936142