内曲线液压马达导轨疲劳失效研究与优化

发布时间：2023-02-19 16:17

　　多作用内曲线径向柱塞式液压马达作为液压系统最为重要的液压执行元件,由于转速低、大输出扭矩、小体积、轻重量、高效率等优势,被广泛应用于土方、建筑、车辆、军工等工程领域。这种内曲线液压马达目前仍处于进口阶段,尚未建立完善的生产体系,因此需对该内曲线液压马达的多项性能,尤其是在使用寿命方面进行研究,为车间生产实践提供理论参考。内曲线液压马达在工作过程中常见的失效部件是导轨,且导轨决定内曲线液压马达的输出性能。内曲线液压马达因滚柱的加速度惯性力的变化会对导轨产生冲击,甚至出现滚柱脱离导轨的现象,容易导致导轨形变与疲劳破坏。所以导轨应有足够的强度、刚度和长的使用寿命,从而能减少多作用内曲线径向柱塞式液压马达的故障,增大多作用内曲线径向柱塞式液压马达的使用寿命。本课题依托校企合作项目,以多作用内曲线径向柱塞式马达为分析对象。首先,依据内曲线液压马达的工作原理,对滚柱与导轨之间的作用力进行分析,求解出滚柱脱离导轨的条件。建立多作用内曲线径向柱塞式液压马达的几何模型、动力学模型,对模型进行仿真验证,求解出内曲线液压马达在不同转速的条件下滚柱脱离导轨的距离参数。其次,根据内曲线液压马达导轨在冲击过程中的...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 多作用内曲线径向柱塞液压马达的结构和工作原理
    1.3 内曲线液压马达特点与故障模式
    1.4 国内外研究现状
        1.4.1 国外研究现状和成果
        1.4.2 国内研究现状和成果
    1.5 主要研究内容
第2章多作用内曲线径向柱塞内曲线液压马达动力学模型与滚柱冲击导轨曲面机理
    2.1 内曲线液压马达基本结构与工作原理
    2.2 滚柱与导轨曲面间作用力分析
    2.3 多作用内曲线径向柱塞液压马达的动力学模型
        2.3.1 内曲线液压马达主要运动部件的材料、载荷和约束
        2.3.2 模型合理性验证
    2.4 内曲线液压马达仿真结果及分析
    2.5 本章小结
第3章滚柱冲击内曲线液压马达导轨曲面的寿命分析与改善研究
    3.1 Newmark理论算法
    3.2 滚柱冲击导轨曲面有限元模型
        3.2.1 载荷与约束条件
    3.3 冲击仿真结果分析
    3.4 内曲线液压马达导轨曲面疲劳寿命的有限元分析
        3.4.1 应力循环
        3.4.2 应力-寿命曲线
        3.4.3 Goodmam方法
    3.5 疲劳仿真结果分析
    3.6 内曲线液压马达导轨曲面外部结构参数的优化
    3.7 本章小结
第4章幅角修正曲线的设计及优化
    4.1 滚柱运动规律分析
    4.2 幅角修正导轨曲线设计
    4.3 幅角修正导轨曲线的AMESIM模型
    4.4 配流造成的柱塞腔压力变化
    4.5 幅角修正曲线对内曲线液压马达的性能脉动的影响
        4.5.1 添加幅角修正曲线
        4.5.2 幅角分配系数对导轨曲面受力的影响
    4.6 本章小结
第5章内曲线液压马达导轨曲面裂纹分析
    5.1 导轨曲面断裂裂纹类型
    5.2 应力强度因子
    5.3 内曲线液压马达导轨曲面裂纹仿真
        5.3.1 仿真参数的设置
        5.3.2 裂纹模型的建立及网格的划分
    5.4 仿真结果分析
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 发展与展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目



本文编号：3746544