电液伺服马达摩擦特性分析及试验研究

发布时间：2020-04-19 21:34

【摘要】： 飞行姿态三轴仿真转台是具有重要国防战略意义和经济价值的半实物仿真设备,其性能优劣直接关系到飞行器仿真结果的逼真度。随着我国现代军事技术的不断发展,对仿真转台技术水平、应用范围和使用要求不断提高,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,非常适合作为仿真转台的驱动装置,中空摆动式和连续回转式电液伺服马达以各自的优点广泛应用于仿真转台。其中中空马达输出扭矩大,连续回转马达不受转角控制。因此,本文对这两种形式的马达展开研究。在查阅了大量国内外相关文献的基础上,本文简要回顾了了仿真转台用连续回转式和中空摆动式电液伺服马达的研究现状,并综述了电液伺服马达超低速性能影响因素,对比分析了中空摆动式和连续回转式电液伺服马达各自的关键技术。为了提高电液伺服马达的超低速性能,本文以中空电液伺服马达为研究对象,通过摩擦磨损试验和有限元软件ADINA分析了其动密封的摩擦特性,主要内容有:采用正交试验法,通过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;采用ADINA软件分析马达动密封的密封特性,并根据后处理结果计算摩擦力和摩擦转矩;利用ADINA流固耦合求解器分析内部流场的动态特性包括摩擦转矩对马达起动性能的影响、结构变形等。同时,本文建立了连续回转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,仿真研究了PID控制、微分前馈、摩擦转矩补偿的复合控制策略,并分别对这些控制策略的仿真效果进行了对比分析。本文作者研制了位置伺服系统试验装置的硬件接口电路,确定了试验研究方案。限于本实验室条件,本文仅以连续回转马达电液位置伺服系统为试验对象,进行了微分前馈和摩擦转矩干扰补偿控制前后马达性能的对比试验研究。通过试验验证了理论分析的正确性,并得出一些有意义的结论。
【图文】：

示意图,液压马达,工作原理,示意图

轴 2 用螺钉紧固在一起，定叶片和端盖也用螺钉紧固在一起。在设计时，动叶1-动叶片；2-中间轴；3-定叶片；4-端盖图1-1 中空液压马达工作原理示意图Fig.1-1 Working principle sketch of middle hollow electrohydraulic servomotor片摆动角度为 120°。采用双电液伺服阀结构，A1与 B1共用一个伺服阀，A2与B2共用另一个伺服阀。A1与 A2组成一组通油孔，B1与 B2组成一组通油孔，且将 A1 和 A2、B1 和 B2 分别联通。动叶片两侧的高压油腔和低压油腔产生

前后对比,马达,动叶片

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文差作用于动叶片上，形成驱动力带动中间轴和动叶片旋转，轴根动密封的摩擦表面产生的摩擦力平衡了叶片所受的液压力。2 关键技术中空马达自身技术难点包括变形和密封，具体如下：1) 变形因中空马达既要满足重量轻惯量小，又要满足性能要求轴采用钢，壳体和两接轴采用铝合金材料。马达动叶片两侧的高油腔产生的压力差作用于动叶片上，形成驱动力带动中间轴和动达顺时针方向运动时，进油腔的压力作用使壳体发生变形，，逆时马达回油腔的压力作用使壳体发生变形。变形时，其动叶片与缸定叶片之间的间隙也发生变化，且随着马达转动，间隙大小也外，温度场的变化也会使壳体发生未知的变形，但其引起的变形转动位置的变化而变化，且其变形量较小，可忽略不计。图 1-2 放大后的变形效果图。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH137.51

【相似文献】