面向HST内曲线液压马达的设计和实验研究

面向HST内曲线液压马达的设计和实验研究

尤新荣[1]2002年在《面向HST内曲线液压马达的设计和实验研究》文中进行了进一步梳理行走机械静液压驱动装置(Hydrostatic Transmission简称HST)在欧、美工业技术发达国家已广泛推广应用,采用HST技术已成为现代工程机械、农机、起重运输机械和许多民用特种车辆的一个重要标志。国外农机和工程机械等行走机械配套所用液压产品的销售额,已占液压总销售额的40%以上,这与应用静液压驱动和负荷传感调节技术密切相关,也是其他传动方式在行走机械中难以取代的结果。而我国的行走机械技术总体上与国际先进水平尚有相当大的差距,HST这一新技术的应用和推广将有一段很长的路要走。目前,行走机械HST装置主要依靠进口,在比较适合于HST装置的低速大扭矩液压马达领域更是薄弱,为此研究开发面向静液压驱动的低速大扭矩液压马达就显得十分重要。 面向HST的内曲线低速大扭矩ZJM系列液压马达是1998年国家重点新产品,同年被列入国家火炬计划,也是液压行业重点攻关的关键技术之一。本文从HST装置的功能要求出发研究开发的ZJM系列液压马达,现已小批量生产,部分替代进口,已引起广泛的注意和重视。 第一章阐述了HST装置的技术发展概况,研究分析了HST技术的特点、对比分析了HST技术与其他传动技术的优缺点,进一步分析了国内在应用HST技术存在的问题,从而提出了本论文选题的意义。 第二章详细分析了HST装置主要元件的选用要求,对ZJM系列液压马达提出了自己的设计方案,进行了结构和原理设计。 第叁章在初步设计计算内曲线端面配流盘的基础上,采用流体有限元方法精确计算分析了端面配流盘的压力流场,同时根据上述算法开发了端面配流盘计算机辅助设计软件。 第四章在内曲线液压马达定子曲线的设计计算中,首次提出了按效率优化的原则设计曲线的理念,结合转速、扭矩无脉动、等接触应力设计理论等研究成果,采用美国参数技术公司的PRO/E软件的MOTION分析模块进行CAE分析,并且生成计算机辅助加工(CAM)文件,直接驱动CNC加工机床进行定子曲线的加工,获得了十分理想的结果。 第五章介绍了由我主持搭建的液压马达的功率回收实验台,采用计算机辅助测试来处理实验数据,并对ZJM05,ZJM08,ZJM11,ZJM18,ZJM25五种规格液压马达进行了测试,取得了良好的性能,从而验证了端面配流、定子曲线设计算法的合理性。 第六章对本文的研究工作进行了简要的总结。

张立升[2]2011年在《球塞式内曲线液压马达失效分析与径向力不平衡问题》文中认为低速大扭矩液压马达因为功率密度大、低速稳定性好、启动转矩大等优点普遍应用在各类行走机械的液压系统上。球塞式内曲线液压马达更以其体积小、结构简单、价格低廉等优势在许多工程机械中得到应用。但在使用过程中也发现了诸多问题,主要是马达寿命短、使用一段时间后效率急剧下降等。本文针对球塞式液压马达在使用过程中出现柱塞变形和磨损严重,导轨出现点蚀和断裂问题,对球塞式液压马达进行了受力分析和失效分析;在内曲线液压马达的设计计算中,一般认为回油背压为恒定值,本文通过CFD流场解析和力学分析,发现各柱塞回油背压存在较大差别,并导致内曲线液压马达转子径向力不平衡;在提出内曲线液压马达径向力不平衡问题的同时,指出了不平衡径向力与导轨断裂现象的关系。本文的主要内容:第1章,阐述了本课题研究的目的、意义及本课题的研究背景;概述了内曲线液压马达的国内外研究及发展概况;概括了本论文的主要研究内容。第2章,阐述了球塞式内曲线液压马达的结构及工作原理;运用PROE软件对内曲线液压马达导轨进行参数化设计;在内曲线液压马达基本理论的基础上,运用MATLAB软件对球塞式内曲线液压马达的运动学和力学特性进行解析,为球塞式内曲线液压马达进一步研究奠定了基础。第3章,针对球塞式液压马达在使用过程中出现柱塞变形和磨损严重,导轨出现点蚀和断裂问题,对球塞式液压马达进行了失效分析;对液压马达工况进行了实验测试,实车测试表明马达运转过程中系统压力波动剧烈,提出了通过提高安全阀动态性能或加设蓄能器以减小系统压力波动,从而解决因压力波动引起导轨失效的问题。第4章,分析了球塞式液压马达转子工作过程;通过CFD流场解析和力学分析,发现各柱塞回油背压存在较大差别,并导致内曲线液压马达转子径向力不平衡;在提出内曲线液压马达径向力不平衡问题的同时,分析了不平衡径向力与导轨断裂现象的关系;指出内曲线液压马达的转子与各柱塞所形成腔体内回油背压变化会产生附加转矩脉动;指出转子在径向不平衡力的作用下与配流轴所形成的间隙之间会发生周期性涡动现象。

武洪松[3]2016年在《低速大扭矩水液压马达定子曲线研究》文中研究表明随着人们环保意识的不断增强,新材料的不断出现,加工技术的不断进步和国家对海洋资源开发的日益重视,进而促进了水压传动技术的高速发展。水液压马达作为水液压系统中的能量转换装置成为研究的热点。目前对水液压马达的研究主要集中在水液压轴向柱塞马达和水液压叶片马达上,但是对于多作用低速大扭矩水液压马达的研究却很少。多作用低速大扭矩水液压马达的定子曲线作为其核心技术研究资料也很少检索得到。本文对多作用低速大扭矩水液压马达的定子曲线进行了深入细致的研究,具体工作如下:首先,根据低速大扭矩水液压马达的结构和工作原理,定子曲线的形成原理分析总结低速大扭矩水液压马达定子曲线的设计思想和方法优缺点,选出适合低速大扭矩水液压马达定子曲线的设计方法。并对十四种不同类型运动规律定子曲线各幅角对应轨迹方程进行了推导其次,对十四种不同类型运动规律类型定子曲线下柱塞的加速度、速度,曲线的压力角,水液压马达的转速和输出扭矩,定子曲线导轨的接触应力等性能参数进行分析,选出适合作为低速大扭矩水液压马达定子曲线运动类型的曲线。再次,利用MATLAB软件对不同类型定子曲线幅角分配进行编程,实现无扭矩脉动输出定子曲线幅角的可程序化筛选。最后,选出软硬冲击较小,受力相对均匀,定子曲线导轨接触应力较小的运动类型的定子曲线,进行编程计算,建模,仿真分析。

张健[4]2016年在《树木移植机液压系统的设计研究》文中研究说明随着城市空气污染频频出现,而城市的绿化率能改善该地区的生态、提高空气质量,绿化工作显得更加的迫切。但是目前的绿化工作很多都是靠人力,劳动强度、工作效率、成活率都不能保证,采用机械设备进行绿化是未来发展趋势,对树木移植机的研究具有现实意义。机械结构的设计:对树木移植机的整机进行设计,包括:移植机的机械结构的分析和选择,为了使移植机有更大的推广范围,选择中型悬挂式直铲式。液压系统的设计:1)框架提升液压系统采用负载敏感阀来控制缸下降速度,防止下降过程抖动。2)而对框架开闭油缸,因为流量小、速度慢、不易控制、与其他回路流量不匹配的工况,选用阻尼孔加蓄能器的优化方案。3)对于铲刀下切过程受力复杂、铲刀速度不易控制的现象;而负载敏感阀在外界负载变化的情况下,阀的两端压差不变,减小通过阀的流量波动,所以也采用负载敏感阀来控制铲刀缸。液压系统的仿真分析:利用AMESim软件搭建各回路的液压建模模型,并对模型优化、提高仿真效率;通过仿真结果的分析,满足设计要求;并对移植机的设计和研究过程进行了概括和总结,为下一步的研究做好铺垫。

参考文献:

[1]. 面向HST内曲线液压马达的设计和实验研究[D]. 尤新荣. 浙江大学. 2002

[2]. 球塞式内曲线液压马达失效分析与径向力不平衡问题[D]. 张立升. 兰州理工大学. 2011

[3]. 低速大扭矩水液压马达定子曲线研究[D]. 武洪松. 燕山大学. 2016

[4]. 树木移植机液压系统的设计研究[D]. 张健. 天津职业技术师范大学. 2016

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