發(fā)布時間：2018-07-23 13:53

【摘要】：當實際工況需要馬達有多級不同轉矩、轉速的輸出,一般的定量馬達是不能實現(xiàn)的。針對這個不足,從馬達基本原理出發(fā),研制出了一系列基于“雙定子”結構的新型馬達。在“雙定子”結構中,一個轉子與兩個定子分別相互配合,在不改變馬達輸入流量且沒有復雜變量機構的條件下,這種新型馬達通過不同進、出油口的連接可以輸出多種不同的轉速和轉矩。如果當作泵來使用,則可以不用減壓閥同時工作在不同壓力下且輸出多種不同流量以滿足系統(tǒng)需要。這樣就可以在液壓系統(tǒng)中節(jié)省泵、馬達和閥的使用數(shù)量,同時節(jié)省了能量消耗。 本文所研究的是“雙定子”結構之一的矩形滑塊雙定子軸向液壓馬達。文中首先綜述了液壓技術和軸向液壓馬達領域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,在分析了現(xiàn)有液壓馬達在實際應用中的不足之后,提出了這種“雙定子”結構的新型原理馬達,并對多泵多馬達系統(tǒng)中單作用多泵多馬達傳動進行了詳細的論述。在此基礎上結合軟件對該馬達進行了較全面的理論和仿真分析,包括馬達的運動學和受力特性等。建立了滑塊的位移、速度、加速度數(shù)學模型和一個馬達和兩個馬達同時工作時,分奇、偶滑塊數(shù)不同情況,推導了馬達輸出瞬時角速度和扭矩的數(shù)學模型,并根據(jù)馬達實際樣機的尺寸,進行了Matlab仿真,得到了這種馬達一些獨有的特性。深入探討了這種新型馬達的泄漏途徑,得到了馬達主要泄漏面的數(shù)學模型,并仿真分析了在考慮泄漏時馬達輸出的瞬時角速度的變化情況。仿真分析了馬達主要運動件的運動和受力情況,驗證了前面建立的馬達數(shù)學模型的正確性,同時發(fā)現(xiàn)了馬達樣機設計中的一些不足。對馬達直立配流副利用Fluent軟件進行了靜態(tài)流場分析,得到了液壓油速度和壓力的分布規(guī)律,為研究馬達配流副的支撐特性和泄漏脈動奠定了基礎。最后通過樣機試驗驗證了該馬達原理的正確性,并對全文的工作進行了總結和對后續(xù)工作的展望。 通過以上幾個方面的研究工作,獲得了這種新型馬達較全面的數(shù)學描述和仿真結果,為在短時間內定型馬達樣機,降低成本,進而進入實際生產階段做了理論鋪墊。本文所用的分析和仿真方法也可為其它液壓元件開發(fā)時作參考。
[Abstract]:The general quantitative motor can not be realized when multi-stage torque and speed output are required in actual working conditions. According to the basic principle of motor, a series of new motors based on double stator structure are developed. In the "double stator" structure, one rotor and two stator cooperate with each other, without changing the input flow rate of the motor and without complex variable mechanism, this new type of motor passes through different feed. The connection of the outlet can output a variety of rotational speed and torque. If it is used as a pump, it can work at different pressure and output different flow rate to meet the need of the system without reducing the pressure valve at the same time. This saves pumps, motors and valves in the hydraulic system and saves energy consumption. In this paper, the axial hydraulic motor with rectangular slider and double stator is studied. In this paper, the research status and development trend of hydraulic technology and axial hydraulic motor are summarized firstly. After analyzing the deficiency of the existing hydraulic motor in practical application, a new type of principle motor with double stator structure is proposed. The single-acting multi-pump multi-motor drive in multi-pump multi-motor system is discussed in detail. On this basis, a comprehensive theoretical and simulation analysis of the motor is carried out, including the kinematics and mechanical characteristics of the motor. The mathematical model of displacement, velocity and acceleration of the slider and the mathematical model of the output instantaneous angular velocity and torque of the motor are established when one motor and two motors work at the same time. According to the size of the actual prototype of the motor, the Matlab simulation is carried out, and some unique characteristics of the motor are obtained. The leakage path of the new motor is discussed in depth, and the mathematical model of the main leakage surface of the motor is obtained, and the instantaneous angular velocity variation of the motor output when considering the leakage is simulated and analyzed. The movement and force of the main moving parts of the motor are simulated and analyzed, and the correctness of the mathematical model of the motor is verified. At the same time, some shortcomings in the design of the motor prototype are found. The static flow field analysis of motor vertical distribution pair is carried out by using Fluent software, and the distribution law of hydraulic oil velocity and pressure is obtained, which lays a foundation for studying the supporting characteristics and leakage pulsation of motor distribution pair. Finally, the correctness of the motor principle is verified by the prototype test, and the work of the whole paper is summarized and the future work is prospected. Through the above research work, a more comprehensive mathematical description and simulation results of the new motor are obtained, which provides a theoretical basis for the prototype of the motor to be finalized in a short time, to reduce the cost, and then to enter the stage of actual production. The analysis and simulation method used in this paper can also be used as a reference for the development of other hydraulic components.
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TH137.51

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本文編號：2139622