新型节流器性能研究

发布时间：2017-09-24 09:12

  本文关键词：新型节流器性能研究

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【摘要】：节流器是恒压供油静压轴承能否正常工作的关键部件之一,在液压系统的控制中起着非常重要的作用。本文在综合了现有节流器的特点的基础上,针对节流器的不足之处,研究设计了两种新型节流器：一种是可以实现主动控制的基于超磁致伸缩的新型薄膜伺服节流器,另一种是可以用在狭小安装空间上的新型滑阀伺服节流器,并分别对这两种新型节流器进行特性研究。 研究了一种基于超磁致伸缩的新型薄膜伺服节流器,介绍了它的结构和工作原理。用里兹法和最小势能原理求解薄膜的变形公式,根据雷诺方程和流量平衡方程得到新型薄膜节流器的流量公式,研究了推力与变形的关系,以及节流长度和节流宽度对节流特性的影响。 对超磁致伸缩致动器的静特性进行了实验研究,得到了致动器的最佳预应力以及此应力下的直流线圈偏置电流与输出位移的关系。对致动器的动态特性也进行了实验研究,实验比较了不同驱动电流幅值和频率时致动器的输出位移。根据实验数据仿真计算了基于超磁致伸缩薄膜节流器的节流特性,并根据不足之处提出解决方案。 研究了一种新型滑阀伺服节流器,根据节流器的结构选择了合理的弹簧形状(直线-圆弧的组合弹簧)。用有限元中的Abaqus模块分别仿真了弹簧在不同直线长度,不同圆弧半径,不同弹簧直径下,滑阀平移一段位移时的弯曲应力。根据分析结果及其节流器的结构尺寸选择了最优的弹簧尺寸(包括直线长度,圆弧半径大小以及钢丝直径大小),并得到每一个位移下可使滑阀移动的最小推力以及两个对置油腔的压力差。
【关键词】：节流器 节流特性 超磁致伸缩 有限元仿真
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137;TH133.31
【目录】：

• 摘要11-12
• ABSTRACT12-13
• 第1章 绪论13-21
• 1.1 研究背景及目的意义13-15
• 1.2 流体润滑理论的发展现状15-16
• 1.3 节流器的研究现状16
• 1.4 轴承主动控制的研究现状16-18
• 1.5 本文主要研究内容18-21
• 第2章 静压滑动轴承的静态特性分析21-35
• 2.1 引言21
• 2.2 轴承结构21-22
• 2.3 静压轴承静态特性分析的基本方法22-29
• 2.3.1 油膜厚度计算22-23
• 2.3.2 雷诺方程23
• 2.3.3 雷诺方程的数值计算23-26
• 2.3.4 连续性方程及其差分形式26-28
• 2.3.5 油膜承载力28-29
• 2.4 节流器种类及节流特性29-32
• 2.5 计算流程及算例32-34
• 2.6 本章小结34-35
• 第3章 基于超磁致伸缩的新型薄膜伺服节流器性能研究35-57
• 3.1 引言35
• 3.2 新型薄膜节流器的结构及原理分析35-36
• 3.3 矩形薄膜的挠度计算36-41
• 3.3.1 矩形薄膜的基本分析36-37
• 3.3.2 薄膜的挠度计算37-41
• 3.4 薄膜节流器流量41-50
• 3.4.1 雷诺方程42-46
• 3.4.2 流量计算46-50
• 3.5 新型薄膜节流器的影响因素50-55
• 3.5.1 推力对节流器的影响50-53
• 3.5.2 节流长度对节流器的影响53-54
• 3.5.3 节流宽度对节流器的影响54-55
• 3.6 本章小结55-57
• 第4章 超磁致伸缩致动器的实验研究57-67
• 4.1 引言57
• 4.2 超磁致伸缩致动器的结构57-58
• 4.3 超磁致伸缩致动器的静动特性实验研究58-65
• 4.3.1 超磁致伸缩致动器的静态特性实验58-61
• 4.3.2 超磁致伸缩致动器的动态特性实验61-65
• 4.4 新型伺服节流器的节流特性的仿真计算65-66
• 4.5 本章小结66-67
• 第5章 新型滑阀伺服节流器的设计分析67-85
• 5.1 引言67
• 5.2 新型滑阀伺服节流器的结构及其工作原理67-69
• 5.2.1 节流器工作原理67-68
• 5.2.2 节流状态分析68-69
• 5.3 直线-圆弧弹簧的分析69-78
• 5.3.1 弹簧的分析方法69
• 5.3.2 弹簧有限元分析步骤69-73
• 5.3.3 直线-圆弧弹簧的影响因素73-78
• 5.4 弹簧的设计78-83
• 5.4.1 弹簧材料选择及尺寸设计78-80
• 5.4.2 所设计弹簧的分析80-83
• 5.5 节流器节流特性分析83-84
• 5.6 本章小节84-85
• 结论与展望85-87
• 参考文献87-93
• 致谢93-94
• 学位论文评阅及答辩情况表94

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本文编号：910553