叶片摩擦系数对液压凸轮转子伺服马达转矩性能影响
发布时间：2021-08-29 11:46
为研究叶片摩擦系数对液压凸轮转子伺服马达转矩性能的影响,建立了马达转矩的力学模型.通过对叶片进行受力分析,推导了叶片/叶片槽之间的摩擦系数与凸轮转子对叶片的正压力以及叶片对凸轮转子的阻力矩的关系式.利用MATLAB对力学模型进行仿真计算.结果表明,叶片/叶片槽之间摩擦系数的增大会减小叶片之间正压力,从而增大叶片对凸轮转子的阻力矩,导致马达的输出力矩出现明显波动.阻力矩的最大值和平均值与摩擦系数基本呈线性关系.减小叶片和叶片槽之间的形位公差与表面粗糙度能够改善伺服马达的低速特性.
【文章来源】：上海交通大学学报. 2020,54(02)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
不同f条件下凸轮转子对叶片正压力变化
图4 不同f条件下凸轮转子对叶片正压力变化凸轮对叶片正压力最小值(F17,min)和平均值 ( F - 17 ) 与f的关系曲线如图5所示.由图5可以看出,凸轮转子对叶片F17,min和 F - 17 与f大小基本呈反比关系.这说明,f的增大不利于叶片与凸轮转子的紧密接触.在试验条件下,若f达到0.1,凸轮转子对叶片的正压力最小值将出现负值,这说明在马达运转时叶片与凸轮将会分离,从而使马达出现故障.
凸轮转子叶片马达的结构如图1所示.互相垂直的左、右凸轮转子与主轴通过键联接,凸轮转子长径和定子内孔系滑动配合.凸轮转子将作用在凸轮外表面的高压油产生的驱动力矩传递至主轴,从而驱动连接至主轴的负载.马达腔内两个定子和两个凸轮转子被定子之间的隔板隔开,形成封闭腔.凸轮转子马达运转时,叶片在定子上的叶片槽内径向运动.叶片根部的减压油对叶片施加压力,使叶片与凸轮转子保持贴合.因此叶片隔离了吸、压油腔.凸轮转子每转一圈就完成吸压油各两次.两个凸轮在空间上呈90°,使得马达在 360° 内始终等效作用有1个恒值驱动力矩,该力矩由凸轮转子在吸、压油腔压差作用下产生.若凸轮转子施加于叶片的正压力过小,将会影响到凸轮转子与叶片的紧密贴合,甚至造成两者脱离,引起马达故障.若叶片施加于凸轮转子的阻力矩相对于对马达输出力矩的影响已经不能忽略,将造成马达输出力矩波动明显,严重影响马达的低速特性.
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于效率分析的凸轮转子叶片马达液膜厚度设计[J]. 朱彦楠,张强,陈立峰,陶建峰,王旭永. 上海交通大学学报. 2018(06)
[2]双作用双转子叶片马达的转矩特性[J]. 闻德生,潘为圆,商旭东,石滋洲. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(09)
[3]Research on Vane End Face of Cam-Rotor Vane Servo Motor Based on Disturbing Torque[J]. 袁璠,王旭永,陶建峰,苗中华. Journal of Shanghai Jiaotong University（Science）. 2016(06)
[4]凸轮转子叶片马达的过渡曲线中心角参数优化[J]. 袁璠,王旭永,张文俊,陶建峰,苗中华. 上海交通大学学报. 2016(05)
[5]基于参数对比的凸轮转子伺服马达优化设计[J]. 徐川辉,王旭永,张文俊,苗中华. 中国机械工程. 2014(18)
[6]双转子凸轮马达的转矩和转速分析[J]. 闻德生,周瑞彬,吕建森,陈功,杜永帅,杨小勇. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(04)
[7]凸轮转子马达液压伺服系统的控制策略研究[J]. 张文俊,王旭永,徐川辉,苗中华. 计算机仿真. 2014(04)
[8]凸轮转子叶片马达干扰力矩分析与实验研究[J]. 徐川辉,吴亦昕,王旭永,陶建峰,张文俊,苗中华. 上海交通大学学报. 2014(03)
[9]无磁仿真转台用凸轮转子马达叶片干扰力矩[J]. 刘鹏,王旭永,陶建峰,扬飞鸿,李付军. 上海交通大学学报. 2010(12)
[10]TYB型凸轮转子叶片泵[J]. 王忠楗. 机床与液压. 1982(06)
硕士论文
[1]凸轮转子液压伺服马达优化设计[D]. 袁璠.上海交通大学 2017
[2]双作用双转子叶片马达的理论与实验研究[D]. 杨新伟.燕山大学 2016
本文编号：3370593
【文章来源】：上海交通大学学报. 2020,54(02)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
不同f条件下凸轮转子对叶片正压力变化
图4 不同f条件下凸轮转子对叶片正压力变化凸轮对叶片正压力最小值(F17,min)和平均值 ( F - 17 ) 与f的关系曲线如图5所示.由图5可以看出,凸轮转子对叶片F17,min和 F - 17 与f大小基本呈反比关系.这说明,f的增大不利于叶片与凸轮转子的紧密接触.在试验条件下,若f达到0.1,凸轮转子对叶片的正压力最小值将出现负值,这说明在马达运转时叶片与凸轮将会分离,从而使马达出现故障.
凸轮转子叶片马达的结构如图1所示.互相垂直的左、右凸轮转子与主轴通过键联接,凸轮转子长径和定子内孔系滑动配合.凸轮转子将作用在凸轮外表面的高压油产生的驱动力矩传递至主轴,从而驱动连接至主轴的负载.马达腔内两个定子和两个凸轮转子被定子之间的隔板隔开,形成封闭腔.凸轮转子马达运转时,叶片在定子上的叶片槽内径向运动.叶片根部的减压油对叶片施加压力,使叶片与凸轮转子保持贴合.因此叶片隔离了吸、压油腔.凸轮转子每转一圈就完成吸压油各两次.两个凸轮在空间上呈90°,使得马达在 360° 内始终等效作用有1个恒值驱动力矩,该力矩由凸轮转子在吸、压油腔压差作用下产生.若凸轮转子施加于叶片的正压力过小,将会影响到凸轮转子与叶片的紧密贴合,甚至造成两者脱离,引起马达故障.若叶片施加于凸轮转子的阻力矩相对于对马达输出力矩的影响已经不能忽略,将造成马达输出力矩波动明显,严重影响马达的低速特性.
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于效率分析的凸轮转子叶片马达液膜厚度设计[J]. 朱彦楠,张强,陈立峰,陶建峰,王旭永. 上海交通大学学报. 2018(06)
[2]双作用双转子叶片马达的转矩特性[J]. 闻德生,潘为圆,商旭东,石滋洲. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(09)
[3]Research on Vane End Face of Cam-Rotor Vane Servo Motor Based on Disturbing Torque[J]. 袁璠,王旭永,陶建峰,苗中华. Journal of Shanghai Jiaotong University（Science）. 2016(06)
[4]凸轮转子叶片马达的过渡曲线中心角参数优化[J]. 袁璠,王旭永,张文俊,陶建峰,苗中华. 上海交通大学学报. 2016(05)
[5]基于参数对比的凸轮转子伺服马达优化设计[J]. 徐川辉,王旭永,张文俊,苗中华. 中国机械工程. 2014(18)
[6]双转子凸轮马达的转矩和转速分析[J]. 闻德生,周瑞彬,吕建森,陈功,杜永帅,杨小勇. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(04)
[7]凸轮转子马达液压伺服系统的控制策略研究[J]. 张文俊,王旭永,徐川辉,苗中华. 计算机仿真. 2014(04)
[8]凸轮转子叶片马达干扰力矩分析与实验研究[J]. 徐川辉,吴亦昕,王旭永,陶建峰,张文俊,苗中华. 上海交通大学学报. 2014(03)
[9]无磁仿真转台用凸轮转子马达叶片干扰力矩[J]. 刘鹏,王旭永,陶建峰,扬飞鸿,李付军. 上海交通大学学报. 2010(12)
[10]TYB型凸轮转子叶片泵[J]. 王忠楗. 机床与液压. 1982(06)
硕士论文
[1]凸轮转子液压伺服马达优化设计[D]. 袁璠.上海交通大学 2017
[2]双作用双转子叶片马达的理论与实验研究[D]. 杨新伟.燕山大学 2016
本文编号：3370593
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