单作用双定子叶片马达的排量及排量比研究

发布时间：2017-09-30 02:03

  本文关键词：单作用双定子叶片马达的排量及排量比研究

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【摘要】：双定子马达通过内、外马达的组合工作,能够输出多个成一定比例的转速。内、外马达排量的比值决定了输出转速间的比例,内外马达的排量决定了输出的转矩大小,本文主要对单作用双定子叶片马达的排量及排量比进行分析。双定子马达特有的双定子结构,适用于普遍叶片马达的设计资料不在适用,为此需要对双定子结构进行普遍的力学分析,以及符合力学分析的轴承布置。在此基础上,对单作用双定子马达的排量及排量比进行估计。首先对单作用双定子结构进行分析,列出各个尺寸参数,讨论各尺寸间的关系,在满足摩擦副、流道布置空间等限制条件下,初步确定各尺寸公式,给出排量公式和排量比公式。其次,对双定子结构的叶片方面进行分析,从整体滑块叶片到双滚柱滑块叶片的推演。参考普通叶片泵的设计资料,对叶片与转子间、滚柱与定子间的接触应力进行分析,从而确定双滚柱滑块叶片的叶片厚度与滚柱直径。参考蜗轮蜗杆滑动摩擦副的磨损估计方法,对滚柱的磨损程度进行估算,对滚柱寿命提供一定理论依据。再次,对转子受力进行分析,确定转子和叶片的宽度。对转子梯形块受力进行理论分析,说明转子各尺寸对梯形块强度的影响,应用ANSYS进行强度分析,验证理论分析的正确。双定子的特殊结构决定了转子轴承的严峻工况,对不同形式轴承布置的轴承寿命进行估算,给出合理的轴承布置。在偏载力的作用下,转子会弯曲变形,由于采用的是固定间隙式的端面密封,转子的过大挠曲,会造成转子与定子的偏磨,需对转子挠曲进行粗略计算。另一侧端面密封采用弹性侧板的形式,对梯形块自由端的端面偏转进行分析。最后,在完成上述关键结构分析基础上,能够给出单作用双定子马达的排量及排量比的结果。本文主要是对单作用双定子马达关键结构的受力分析,确定关键结构尺寸,从而确定排量及排量比。主要进行力学分析,进行合理的设计计算,为单作用双定子马达的优化设计提供依据。部分内容也可应用在双作用双定子马达的设计分析。
【关键词】：单作用双定子马达 排量 排量比 关键结构力学分析
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH137
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 课题研究的背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 马达速度控制概况13-15
• 1.3.1 容积调速回路13-14
• 1.3.2 液压马达串并联回路14-15
• 1.3.3 双定子多速马达回路15
• 1.4 课题研究的内容及主要工作15-17
• 第2章 单作用双定子结构17-30
• 2.1 单作用双定子马达原理简介17-18
• 2.2 单作用双定子马达的符号表示及连接方式18-20
• 2.3 单作用双定子结构的参数化20-29
• 2.3.1 内外定子的直径20-21
• 2.3.2 参数间的关系21-22
• 2.3.3 滑块叶片厚度s22-24
• 2.3.4 内外马达排量及排量比24-25
• 2.3.5 叶片数Z25-27
• 2.3.6 内外马达排量比C27-28
• 2.3.7 叶片的干涉28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 叶片导向比例分析30-51
• 3.1 滑块圆弧处与定子接触应力30-32
• 3.1.1 接触应力公式30-31
• 3.1.2 内外定子与叶片接触应力31-32
• 3.2 叶片受力分析及叶片形式32-35
• 3.2.1 叶片受力分析32-33
• 3.2.2 叶片的几种形式33-35
• 3.3 滚柱滑块叶片相关分析35-47
• 3.3.1 滚柱直径d及滑块长度s35-37
• 3.3.2 特殊的滚柱滑块37-39
• 3.3.3 滑块与转子接触受力39-42
• 3.3.4 滚柱与定子的接触应力分析42-47
• 3.4 转子受力分析47-50
• 3.4.1 转子受轴向力及径向力47-49
• 3.4.2 转子轴向力补偿49-50
• 3.5 本章小结50-51
• 第4章 转子梯形块宽度分析51-79
• 4.1 扇形块到梯形块的假设51-54
• 4.2 梯形块受力分析54-63
• 4.2.1 材料力学求解54-55
• 4.2.2 弯曲切应力55-56
• 4.2.3 最大正应力 σtmax的推导56-58
• 4.2.4（B/h）范围的确定58-62
• 4.2.5 最大正应力的最后公式62-63
• 4.3 梯形块的ANSYS分析63-67
• 4.4 宽度B对转子轴承布67-74
• 4.4.1 转子受力68-69
• 4.4.2 材料力学简支梁受力分析69-70
• 4.4.3 轴承受力70-71
• 4.4.4 几种轴承布置比较71-74
• 4.5 转子在偏载力下的变形分析74-78
• 4.5.1 转子端端面密封处转子形变74-76
• 4.5.2 梯形块自由端变形76-78
• 4.6 本章小结78-79
• 第5章 排量、转矩、样机及改进方案79-87
• 5.1 排量及转矩79-81
• 5.2 样机81-84
• 5.2.1 结构参数及理论排量82
• 5.2.2 差动实验及数据82-84
• 5.3 改进方案84-85
• 5.4 本章小结85-87
• 结论87-89
• 参考文献89-92
• 致谢92

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本文编号：945482