液压滑阀卡紧、泄漏仿真和试验研究

发布时间：2017-05-02 10:00

  本文关键词：液压滑阀卡紧、泄漏仿真和试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：液压阀作为液压系统的主要控制元件,通过控制阀口大小的改变和通断来控制和调节液压系统油液的压力、流量及方向,使之满足各类执行元件不同动作的要求。其工作性能对整个液压系统的性能起到至关重要的影响。滑阀由于具有工作原理简单、加工制造安装方便、运动精确、摩擦阻力小等优势,是液压阀中采用最多的结构形式。而阀芯和阀套在加工装配时由于存在尺寸、形位误差以及液压油液的污染等,都会造成滑阀发生不同程度的泄漏和卡紧故障,从而影响液压滑阀的换向精度、平稳性和可靠性等性能。本文主要对滑阀泄漏、卡紧故障进行机理分析研究,找出影响滑阀泄漏、卡紧的主要因素如温度、压力、间隙高度、密封长度、油液污染等。同时综合以上影响因素,推导并建立滑阀泄漏和卡紧的数学模型。其次,建立了滑阀间隙密封流场的有限元模型,采用Fluent软件对模型进行仿真,分析阀芯上开设不同平衡槽形状、个数以及尺寸参数对阀芯卡紧力的影响；同时,对由于油液污染造成的卡紧故障进行了多相流模拟仿真,定量的分析污染颗粒尺寸、体积浓度对滑阀卡紧故障的影响,并提出具体的解决措施；最后,针对滑阀泄漏故障,设计了泄漏正交试验,根据正交表建立间隙密封流场的有限元模型并进行Fluent仿真分析,同时设计了液压试验台进行试验验证。通过对比分析试验和仿真结果,验证了仿真分析正确性和适用性,得到泄漏影响因素的主次性以及最佳的间隙结构参数配合以及各因素的影响趋势和规律。
【关键词】：滑阀 卡紧 泄漏 Fluent 数学模型
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.52
【目录】：

• 摘要11-12
• ABSTRACT12-13
• 第1章 绪论13-21
• 1.1 选题的意义和目的13-14
• 1.2 国内外研究现状14-19
• 1.3 存在的问题及课题的提出19-20
• 1.4 主要研究内容20-21
• 第2章 液压滑阀卡紧和泄漏机理研究21-29
• 2.1 滑阀卡紧机理研究21-25
• 2.1.1 液压卡紧问题分析21-23
• 2.1.2 机械卡紧问题分析23
• 2.1.3 卡紧力数学模型的建立与分析23-25
• 2.2 滑阀泄漏机理研究25-27
• 2.2.1 泄漏机理分析25-26
• 2.2.2 泄漏量数学模型的建立与分析26-27
• 2.3 本章小结27-29
• 第3章 滑阀卡紧的流体力学仿真研究29-53
• 3.1 计算流体力学理论基础29-30
• 3.1.1 计算流体力学简介29
• 3.1.2 Fluent软件简介29-30
• 3.2 卡紧力模型及仿真条件设置30-33
• 3.2.1 模型参数30
• 3.2.2 模型流态判定30-31
• 3.2.3 网格划分及边界条件设定31-33
• 3.3 无平衡槽阀芯卡紧力分析33-35
• 3.3.1 顺锥仿真分析33-34
• 3.3.2 倒锥仿真分析34-35
• 3.4 不同平衡槽形状对卡紧力影响分析35-40
• 3.4.1 矩形平衡槽卡紧力仿真分析36-38
• 3.4.2 三角形平衡槽卡紧力仿真分析38-39
• 3.4.3 梯形平衡槽卡紧力仿真分析39
• 3.4.4 不同形状平衡槽卡紧力对比分析39-40
• 3.5 不同平衡槽个数对卡紧力影响分析40-42
• 3.5.1 不同平衡槽个数卡紧力仿真分析40-42
• 3.5.2 不同个数平衡槽卡紧力对比分析42
• 3.6 不同平衡槽尺寸对卡紧力影响分析42-45
• 3.6.1 不同平衡槽尺寸卡紧力仿真分析43-45
• 3.6.2 不同尺寸平衡槽卡紧力对比分析45
• 3.7 滑阀污染卡紧仿真分析45-51
• 3.7.1 计算模型及仿真条件设置45-46
• 3.7.2 理想流动流场及阀芯摩擦力分析46-47
• 3.7.3 颗粒浓度对阀芯摩擦力影响47-49
• 3.7.4 颗粒大小对阀芯摩擦力影响49-51
• 3.8 小结51-53
• 第4章 滑阀泄漏的流体力学仿真研究53-63
• 4.1 正交试验法概述53
• 4.2 泄漏正交试验设计53-54
• 4.3 计算模型和仿真条件设置54-55
• 4.4 泄漏仿真结果与分析55-61
• 4.4.1 正交试验可视化分析55-59
• 4.4.2 泄漏正交分析59-61
• 4.5 小结61-63
• 第5章 液压滑阀泄漏的试验研究63-73
• 5.1 试验系统的设计63-70
• 5.1.1 泄漏试验台63-67
• 5.1.2 动力传动装置67-68
• 5.1.3 液压系统及数据采集系统68-70
• 5.2 试验结果与分析70-72
• 5.3 小结72-73
• 第6章 总结与展望73-75
• 6.1 总结73-74
• 6.2 展望74-75
• 参考文献75-81
• 硕士期间取得的科研成果及奖励81-83
• 致谢83-85
• 附件85

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 孙浩;;液压阀芯卡紧现象的原因分析及消除方法[A];2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C];2008年

  本文关键词：液压滑阀卡紧、泄漏仿真和试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：340711