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轴向力平衡型多速双定子轴向柱塞马达的设计

作　者: 王远
导　师: 闻德生
学　校: 燕山大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 力平衡型多速双定子轴向柱塞马达双定子运动学转矩脉动原理性实验
分类号: TH137.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 2次
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内容摘要

液压马达是液压系统中重要的执行元件，轴向柱塞马达在液压马达中占有极其重要的地位，其性能的好坏直接影响整个液压系统运行的稳定性和可靠性。随着现代社会步伐的加快，各种各样的工况都层出不穷，为了适应要求，作为执行元件的液压马达的创新就显得尤为重要。本文从马达的基本原理入手，研制出了一种新型轴向柱塞马达。本课题从马达的结构原理出发，首先对力平衡型多速双定子轴向柱塞马达的结构特点以及工作原理进行了简要描述，通过三维建模软件Solidworks对该马达做出了零件，并按照马达的工作原理对其进行了装配，形成更加直观的效果。然后又对马达的关键零部件进行了受力分析，并通过Matlab软件对这些零部件的运动规律进行了模拟并得出相关曲线，通过这些曲线可以更好的了解到关键零部件的运动规律，通过这些数据，我们可以更快更好的找出进一步优化该马达运动特性的方法。此外，还对马达的主要性能参数进行了推导，如排量，转速，转矩等，并通过Matlab对马达的瞬时转矩的脉动性进行了简要分析，并得出柱塞数和转矩脉动的关系，综合各方面因素之后选取了恰当的柱塞数。文中详细分析了马达的几个主要泄漏，得到了马达的泄漏公式，并以此计算出了马达的理论容积效率。在这些理论数据的基础上，搭建了实验测试平台，对马达进行原理性实验并进行数据采集，对采集到的数据进行分析，以此来验证马达工作原理的正确性。本文的分析仅是马达理论实验设计的初级阶段工作，这些结论和性能参数为以后轴向柱塞马达的改进和优化设计提供实验依据。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-16
  1.1 液压技术研究的背景及意义  10-12
    1.1.1 国内外液压技术发展趋势  10
    1.1.2 液压系统的主要组成部分  10-11
    1.1.3 液压技术的新突破  11-12
  1.2 轴向柱塞泵和马达的主要研究现状  12-14
  1.3 本课题的主要研究内容  14-16
第2章轴向力平衡型多速双定子轴向柱塞马达的结构原理和应用  16-29
  2.1 轴向力平衡型多速双定子轴向柱塞马达的结构和工作原理  16-21
    2.1.1 马达的结构特点  16-18
    2.1.2 柱塞马达的工作原理  18
    2.1.3 柱塞马达的三维建模  18-20
    2.1.4 本课题柱塞马达的优缺点  20-21
  2.2 柱塞马达的符号设定  21-22
  2.3 多泵多速马达系列液压元件的创新应用及延伸  22-28
    2.3.1 非对称多泵多速马达的设想  22-24
    2.3.2 非对称多泵多速马达系统不同连接方式的设想  24-28
  2.4 本章小结  28-29
第3章马达的受力分析及运动学分析  29-44
  3.1 马达关键零部件的受力分析  29-33
    3.1.1 柱塞和马达的缸体孔之间的密封间隙分析  29-30
    3.1.2 柱塞的受力  30-32
    3.1.3 柱塞的设计与选取  32-33
  3.2 滑靴与斜盘间的摩擦原理及受力分析  33-37
  3.3 缸体的受力分析仿真  37-38
  3.4 马达关键部件的运动学分析  38-42
    3.4.1 柱塞的行程s  38-39
    3.4.2 缸体中柱塞的轴向运动速度v以及加速度a  39-40
    3.4.3 滑靴在斜盘上的运动规律  40-42
  3.5 本章小结  42-44
第4章马达的转速和转矩特性分析  44-56
  4.1 马达的排量、转矩  44-45
    4.1.1 排量计算  44-45
    4.1.2 马达的转速、转矩  45
  4.2 马达的转矩特性分析  45-54
    4.2.1 马达的瞬时转矩分析  45-47
    4.2.2 奇、偶数柱塞数马达性能比较  47-53
    4.2.3 马达瞬时转矩的品质分析  53-54
  4.3 本章小结  54-56
第5章马达的泄漏分析及仿真  56-67
  5.1 功率损失分析  56-60
    5.1.1 产生功率损失的原因  56
    5.1.2 马达内柱塞摩擦副造成的功率损失分析  56-60
  5.2 马达的泄漏分析  60-64
    5.2.1 马达内滑靴和斜盘间的泄漏损失  60-62
    5.2.2 马达内柱塞和缸体内柱塞孔间的泄漏损失  62-63
    5.2.3 马达内配流壳筒和缸体外表面间的泄漏损失  63-64
  5.3 马达实验样机的泄漏计算  64-66
  5.4 马达的容积效率分析  66
  5.5 本章小结  66-67
第6章马达的原理性实验分析  67-73
  6.1 柱塞马达的实验系统设计  67-69
  6.2 马达的实验数据分析  69-72
    6.2.1 实验样机的设计参数  69-70
    6.2.2 实验样机的数据采集  70
    6.2.3 实验数据分析  70-72
  6.3 本章小结  72-73
结论  73-75
参考文献  75-78
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  78-79
致谢  79-80
作者简介  80

轴向力平衡型多速双定子轴向柱塞马达的设计

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