水压比例节流阀的设计及仿真研究

发布时间：2017-05-20 19:15

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【摘要】：液压系统中,液流的压力、流量、方向都是由液压阀来控制的,所以液压阀的性能的好坏对整个系统起着关键性的作用,随着科学技术的发展,由于水液压技术本身所具有的无污染性和抗燃性等独特优点以及新材料的性能不断提高和制造技术的日益完善,它已经成为液压领域新的重要发展方向之一,而水压阀的结构优化和特性研究也是研究重点。本论文通过理论分析和数值仿真结合的方法,对水压锥阀结构进行设计并通过仿真进行详尽分析。 本论文首先设计了水压比例节流阀锥阀结构及比例电磁铁,并对主要参数进行校核。 其次通过Proe建立合适的普通锥阀和特殊结构锥阀不同角度和尺寸的几何模型；利用Gambit前处理软件,进行网格划分,再通过Fluent仿真,得出两种结构的不同角度尺寸的静压云图,速度流线图,及流量曲线图,液压力图和液动力图,并进行分析。 最后对这两种结构的仿真结果,就锥角度α=60°不同开口度时的静压云图,速度流线图,及流量曲线图,液压力图和液动力图进行比较,得出本文所设计的锥阀结构是优于普通锥阀结构的一种比较合理的结构,在同样条件下,出现负压区域较小,其余流道压力较均匀,产生较小的漩涡,从而降低了能量损失,且流量曲线线性度比较好,稳态液动力也有所降低。
【关键词】：水液压 比例 流场仿真 特性分析
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH137.52
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 第一章 绪论9-23
• 1.1 论文选题背景9-14
• 1.1.1 引言9
• 1.1.2 水液压传动技术的发展历史9-10
• 1.1.3 水液压传动技术的研究现状10-13
• 1.1.4 水液压传动技术的发展趋势13-14
• 1.3 水液压元件的发展现状14-21
• 1.3.1 水压泵的发展14-16
• 1.3.2 水压控制阀的发展16-21
• 1.4 本文研究目的及内容21-23
• 1.4.1 本文研究目的21
• 1.4.2 本文研究内容21-23
• 第二章 流量控制阀的介绍及水压比例节流阀设计时的关键技术23-30
• 2.1 流量控制阀的基本原理23-24
• 2.2 比例节流阀的分类24-27
• 2.2.1 直动式比例节流阀24-25
• 2.2.2 先导式比例节流阀25-27
• 2.3 设计水压比例节流阀时的关键技术27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 水压比例节流阀的设计30-44
• 3.1 水压比例节流阀的设计内容30
• 3.2 水压比例节流阀的设计参数30
• 3.3 水压比例节流阀的结构设计30-35
• 3.3.1 水压比例节流阀阀口形式的设计30-31
• 3.3.2 阀芯结构尺寸31-33
• 3.3.3 密封形式的选择33-35
• 3.4 比例电磁铁的设计35-43
• 3.4.1 电磁铁最大推力F_(dmax)的计算36
• 3.4.2 比例电磁铁结构形式设计36-37
• 3.4.3 比例电磁铁尺寸的确定37-40
• 3.4.4 比例电磁铁线圈温升的验算40-41
• 3.4.5 复位弹簧的设计41-43
• 3.5 小结43-44
• 第四章 普通锥阀结构的流场仿真44-56
• 4.1 前言44
• 4.2 CFD(Computational Fluid Dynamics)介绍44
• 4.3 锥阀结构及网格划分44-46
• 4.3.1 锥阀流道结构44-45
• 4.3.2 网格划分45-46
• 4.3.3 边界条件和计算方法46
• 4.4 仿真结果及分析46-55
• 4.4.1 静压云图分析46-48
• 4.4.2 速度分析48-50
• 4.4.3 流量分析50-51
• 4.4.4 流量系数分析51-52
• 4.4.5 阀芯作用力和液动力分析52-55
• 4.5 小结55-56
• 第五章 锥阀结构的合理确定56-63
• 5.1 前言56
• 5.2 特殊结构锥阀的流道模型56-57
• 5.3 边界条件和计算方法57
• 5.4 仿真结构分析57-62
• 5.4.1 静压云图分析57-58
• 5.4.2 速度流线图分析58-59
• 5.4.3 两种结构流量曲线图和流量系数曲线图比较59-61
• 5.4.4 两种结构液压力和液动力曲线比较61-62
• 5.5 小结62-63
• 总结与展望63-65
• 参考文献65-68
• 致谢68-69
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵铁钧;王毅;;锥阀受力分析及动特性研究[J];长春光学精密机械学院学报;1992年04期

2 颜凌云;耐高压比例电磁铁的设计[J];工程机械;1995年01期

3 曹秉刚;郭卯应;中野和夫;史维祥;;锥阀流场的边界元法解析[J];机床与液压;1991年02期

4 高殿荣,王益群;液压锥阀流场的有限元法解析[J];机床与液压;2000年02期

5 冀宏,傅新,杨华勇;溢流阀流动气穴显示及噪声试验研究[J];机床与液压;2002年05期

6 许慧;赵斌;;液压锥阀内部流场的CFD动态仿真[J];机械管理开发;2007年06期

7 高殿荣,王益群,申功p，

本文编号：382573