中空摆动式电液伺服马达性能实验与密封摩擦计算

发布时间：2020-10-26 02:36

　　三轴飞行仿真转台是具有重要国防战略意义和经济价值的半实物高精度仿真设备,其性能优劣决定着飞行器仿真结果的逼真度。随着我国现代军事对仿真转台性能指标要求的不断提高,对仿真转台各框架响应指标提出更高要求,电液位置伺服系统将电信号处理方便和液压系统响应快、功率大的优点融为一体,内框用电液伺服马达为适应长尺寸,大直径负载,做成中空式驱动装置,以输出扭矩大及可以实现超低速性能的优点广泛应用于仿真转台。本文对中空摆动式电液伺服马达展开研究。在查阅了大量国内外相关文献的基础上,综述了中空摆动式电液伺服马达的研究现状及电液伺服马达超低速性能影响因素,分析了中空摆动式电液伺服马达的关键技术。针对液压仿真转台提出的超低速、宽调速、高频响等性能指标,本文对中空摆动式电液伺服马达进行了理论分析和结构研究。本文以中空摆动式电液伺服马达为研究对象,主要研究以下内容:通过采用正交试验法进行密封材料摩擦磨损试验研究密封材料??聚四氟乙烯的最佳填充材料和配比;使用流固耦合计算软件ADINA分析了其动密封的摩擦特性,并根据后处理结果计算摩擦力和摩擦转矩,为中空摆动式电液伺服马达的设计提供了理论基础,建立了中空马达电液位置伺服系统数学模型,并针对实际系统进行了参数计算。在此基础上,采用微分前馈控制策略对该位置伺服系统进行仿真研究。本文完成了中空摆动式电液伺服马达的装配和调试,搭建了中空摆动式电液伺服马达位置控制系统实验台,组装了实验装置的硬件接口电路,使用可视化控制软件对电液位置伺服系统进行了低速性能、阶跃响应和正弦响应实验研究,对实验结果进行了分析,并提出改进措施。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TH137.51
【部分图文】：

速度关系,摩擦力,滑动摩擦副,摩擦特性

摩擦力矩的大小取决于滑动摩擦副的材料、表等因素。其摩擦特性可以分阶段来讨论。在图 2-4 中所，摩擦作为速度的函数可以分为四个部分，分别为静分润滑区以及全润滑区。这四个区域的摩擦依次对应度加速到无限速度时需要克服摩擦的动态过程。

曲线,摩擦特性,马达,摩擦转矩

尽量反映马达的实际摩擦特性，本节采用了简化的分段线性化摩擦转矩模型，如图 2-5 所示：图2-5 马达简化摩擦特性曲线Fig.2-5 Simplified frictional characteristic curve of motor其摩擦转矩的数学表达式为：01 1 12 2 1( 0)(0 )( )FFFT TT T BT T Bθθ θ θθ θ θ = = = + < ≤ = + > && & && & &(3-1)式中FT ——摩擦转矩，N m；0T 、1T ——分别为马达静、动摩擦转矩，N m；θ&——马达的转速，rad/s；1B 、2B ——不同低速时的马达摩擦阻尼系数；2T ——摩擦阻尼系数转折变化时的动摩擦转矩，N m；1θ& ——摩擦阻尼系数转折变化时的马达转速，rad/s。

曲线,摩擦系数,填充物,分析试验