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液压颤振器空载特性及其高频激振阀动力学研究
作 者: 李修武
导 师: 邢彤
学 校: 浙江工业大学
专 业: 机械电子工程
关键词: 液压颤振器 激振阀 瞬态液动力 高频
分类号: TB535
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
随着工业技术的快速发展,对产品的研发周期与精密化程度要求也越来越高,而颤振器不仅可以作为疲劳试验机有效缩短产品的研发周期,而且还可以作为作为振动辅助切削的关键设备来解决难加工材料的加工问题。颤振器振动频率的高低又直接决定了其使用性能,因此,对如何提高颤振器振动频率的研究具有重要意义。传统的液压颤振器由于受到其伺服阀频响特性的限制,其振动频率很难达到较高水平,故改用一种三通激振阀控制液压颤振器以实现高频振动。其工作原理是利用转阀结构的三通激振阀控制油液交替进出颤振缸,从而使颤振缸上的弹性端盖产生振动。论文的主要研究工作和成果如下:(1)分析了液压颤振器的结构组成和工作原理,对高频激振阀的结构原理进行了介绍并建立了其数学模型,在此基础上,建立了液压颤振器的特性支配方程,并用AMESim对其进行了数值模拟。(2)对高频激振阀进行了动力学研究。建立了高频激振阀阀芯的摩擦转矩方程,并对高速转动的阀芯所受的瞬态液动力进行了研究。(3)液压颤振器空载特性实验研究。搭建了颤振器的实验平台,采集了系统压力为3.35MPa并改变弹性端盖质量时,颤振器在0.1Hz~4000Hz振动频率下的压力、加速度、位移以及流量变化特性。通过对波形的分析找到颤振器的理想工作频段与谐振频率,并分析弹性端盖质量与激振频率的改变对这些特性的影响。然后,改变系统压力,研究不同压力下颤振器的谐振特性。最后对比低频振动下颤振器的理论位移波形和实验位移波形。(4)针对实验中出现的问题对液压颤振器提出了改进设计,为颤振器的下一步研究作了准备。
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全文目录
摘要 5-6 ABSTRACT 6-10 第1章 绪论 10-24 1.1 研究的背景及意义 10-11 1.2 激振器概述 11-14 1.3 电液激振技术的国内外研究现状 14-18 1.3.1 电液激振技术的国外研究现状 15-16 1.3.2 电液激振技术的国内研究现状 16-18 1.4 动压油膜的国内外研究现状 18-20 1.4.1 国外动压油膜的研究现状 18-19 1.4.2 国内动压油膜的研究现状 19-20 1.5 课题的研究意义及研究内容 20-22 1.5.1 课题的研究意义 20-21 1.5.2 课题的研究内容 21-22 1.6 本章小结 22-24 第2章 液压颤振器的数学模型及仿真研究 24-36 2.1 引言 24 2.2 液压颤振器工作原理 24-27 2.3 高频激振阀的结构原理 27-29 2.4 阀口通流面积数学模型 29-31 2.5 特性支配方程 31-33 2.6 AMESim仿真分析 33-35 2.7 本章小结 35-36 第3章 高频激振阀动力学研究 36-44 3.1 引言 36 3.2 高频激振阀阀芯的摩擦力矩研究 36-41 3.2.1 动压滑动轴承的理论基础 36-38 3.2.2 动压支撑台肩的油膜剪切应力方程 38-39 3.2.3 动压支撑台肩的油膜压力分布 39-40 3.2.4 高频激振阀阀芯的摩擦力矩研究 40-41 3.3 高频激振阀的瞬态液动力研究 41-42 3.4 本章小结 42-44 第4章 液压颤振器空载实验研究 44-66 4.1 引言 44 4.2 液压颤振器实验系统原理 44-45 4.3 液压颤振器实验平台搭建 45-47 4.3.1 振动实验台及其液压动力源的搭建 45-46 4.3.2 液压颤振器测试系统的搭建 46-47 4.4 颤振器空载特性研究 47-62 4.4.1 弹性端盖刚度分析 47-48 4.4.2 振动腔压力特性 48-52 4.4.3 液压颤振器的流量特性 52-54 4.4.4 振动端的位移特性 54-55 4.4.5 振动端的加速度特性 55-59 4.4.6 颤振器的谐振特性研究 59-61 4.4.7 系统压力改变时的谐振特性研究 61-62 4.5 实验研究与理论研究的对比分析 62-64 4.6 本章小结 64-66 第5章 液压颤振试验台的改进设计 66-72 5.1 引言 66 5.2 液压颤振器的改进设计 66-69 5.3 颤振器关键受力部位的强度校核 69-70 5.4 本章小结 70-72 第6章 结论与展望 72-76 6.1 结论 72-73 6.2 创新点 73-74 6.3 展望 74-76 参考文献 76-80 致谢 80-82 攻读学位期间参加的科研项目和成果 82
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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 声学工程 > 振动、噪声及其控制 > 振动和噪声的控制及其利用
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