基于磁流变液先导式溢流阀的设计与性能分析

发布时间：2017-05-11 14:11

  本文关键词：基于磁流变液先导式溢流阀的设计与性能分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：传统的液压控制阀不仅存在结构复杂、加工精度高、容易磨损、工作噪声大及反应慢等问题,而且不易实现机电液一体化,已不能满足现代工程的要求。基于磁流变技术开发设计出的磁流变阀能解决传统液压阀存在的缺点,且能实现阀的智能化控制,但存在流量和阻尼切力小的问题,大大限制其发展。本文提出利用磁流变液的磁流变机理研究设计一种同时具有圆环形和圆柱形阻尼通道的磁流变阀,并合理设置隔磁环,提高阀的阻尼切力,以此来解决磁流变阀阻力切力小的问题。在此基础上,把磁流变阀作为先导式溢流阀的先导控制级来设计磁流变先导式溢流阀,有效解决磁流变液压阀流量小的问题。论文概述了磁流变液压技术的国内外研究状况,介绍了磁流变液的组成、磁流变液应变机理、工作模式、性能影响因素以及设计中的若干问题,针对关键问题采取从选择适宜的材料到合理设计磁路再到结构设计来解决问题。通过Ansys有限元分析软件对设计提出的磁流变阀和常见的磁流变阀进行磁场仿真对比。结果表明,设计的磁流变阀能充分利用励磁线圈产生的磁场,提高阀内磁流变液的阻尼力,其性能优于常见的磁流变阀。在建立磁流变先导式溢流阀的数学模型基础上,利用Matlab/S imulink软件对磁流变先导式溢流阀进行了静、动态特性仿真分析,结果表明所设计的磁流变液先导式溢流阀的超调量及流量特性能满足设计要求,且阀从开启到完全关闭用时时间短,反应速度快,验证了设计的合理性。
【关键词】：磁流变技术 先导式溢流阀 阻尼间隙 静动态性能 仿真分析
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 课题的研究背景11-12
• 1.2 液压阀的分类12-13
• 1.3 磁流变液压技术的发展概况13-18
• 1.3.1 磁流变液应用于液压介质13-14
• 1.3.2 磁流变液应用于液压元件14-18
• 1.4 本文研究内容18-19
• 1.5 本章小结19-21
• 第二章 磁流变液的性能分析及选择21-33
• 2.1 磁流变液应变机理21-22
• 2.2 磁流变液的工作模式22-24
• 2.3 磁流变液的性能24-31
• 2.3.1 磁流变液的组成24-26
• 2.3.2 磁流变液的特性26
• 2.3.3 磁流变夜的性能评价指标26-31
• 2.4 磁流变液的选择31
• 2.5 本章小结31-33
• 第三章 磁流变先导式溢流阀的结构设计33-49
• 3.1 磁流变先导式溢流阀工作原理33-35
• 3.1.1 磁流变阀的工作原理33-34
• 3.1.2 磁流变先导式溢流阀结构及工作原理34-35
• 3.2 磁流变先导式溢流阀设计要求35
• 3.3 磁流变先导阀设计的若干问题35-44
• 3.3.1 磁流变阀材料的选择36-38
• 3.3.2 阻尼间隙尺寸设计38
• 3.3.3 磁路设计38-39
• 3.3.4 结构设计39-44
• 3.4 主阀设计44-48
• 3.4.1 主阀材料选择44
• 3.4.2 主阀参数选择与计算44-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第四章 磁流变先导式溢流阀磁场仿真分析49-65
• 4.1 概述49-50
• 4.2 电磁场基本理论50-51
• 4.2.1 麦克斯韦方程50-51
• 4.2.2 电磁场边界条件51
• 4.3 磁流变阀磁场分析51-64
• 4.3.1 圆环形阻尼间隙磁流变阀的磁场仿真51-58
• 4.3.2 设计的磁流阀磁场仿真58-64
• 4.4 对比分析64
• 4.5 本章小结64-65
• 第五章 磁流变先导式溢流阀性能分析65-75
• 5.1 磁流变先导式溢流阀的数学模型65-69
• 5.2 磁流变先导式溢流阀仿真69-71
• 5.2.1 磁流变先导式溢流阀仿真计算69
• 5.2.2 磁流变先导式溢流阀仿真模型69-71
• 5.3 磁流变先导溢流阀性能分析71-74
• 5.4 本章小结74-75
• 第六章 结论与展望75-77
• 6.1 结论75-76
• 6.2 本文研究工作的不足76
• 6.3 后续工作展望76-77
• 致谢77-79
• 参考文献79-85
• 附录 攻读硕士研究生期间发表的论文85

【参考文献】

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1 吴e，

本文编号：357404