本文關鍵詞：2D高速開關閥及其變傳動比機構的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著計算機、微電子的不斷發(fā)展,液壓技術越來越多的與之相結合,提高了液壓技術的數(shù)字化程度,使得液壓技術獲得了突飛猛進的發(fā)展,其中電液數(shù)字控制技術已成為機電一體化的重要手段,是實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)進行高速、高精度控制的理想方法,尤其是在航空航天、工程機械、船舶等領域。而高速開關閥的研究是電液數(shù)控技術的一個重要組成部分,是實現(xiàn)電液數(shù)字控制技術的開關關鍵元器件。與其他高速開關閥相比,2D電液高速開關閥具有結構簡單、抗污染能力強,控制精度高、導控級與功率級一體、泄漏量小以及良好的靜動態(tài)特性等優(yōu)點。目前2D電液開關閥已運用在航空航天、起重機械、液壓升降平臺等設備的液壓鎖緊系統(tǒng)中。本論文設計的2D高速開關閥采用斜槽和高低壓孔槽的伺服螺旋機構作導控級,利用旋轉電磁鐵作為電-機械轉換器,通過撥叉撥桿傳動機構進行力矩傳遞,從而控制閥芯的運動。本論文主要的研究內容如下:1.研究了2D電液開關閥的液壓伺服螺旋機構的工作原理,為了提高先導級的控制流量和2D閥頻率響應設計了斜槽型與高低壓槽作為先導級并且先導級和功率級為一體的2D閥,從而實現(xiàn)閥芯雙自由度運動。2.為提高高速開關閥的流量與響應速度,設計了六葉片轉子結構旋轉電磁鐵的設計方案,其具有轉動慣量低、角位移大、響應速度快的特點。并通過對旋轉電磁鐵進行靜動態(tài)特性仿真分析和實驗研究,其結果表明符合預算設置,且轉矩基本恒定。3.為提高高速開關閥的響應速度和克服正常工作情況下閥芯液壓卡緊現(xiàn)象,提出了變傳動比傳動機構,使2D高速開關閥擁有更高的工作可靠性。4.建立2D電液開關閥的數(shù)學模型,利用MATLAB中的Simulink軟件仿真2D開關閥靜動態(tài)特性以及各參數(shù)對頻率特性的影響,優(yōu)化結構設計,設計雙擺輪階躍機構并進行階躍實驗。對2D電液高速開關閥進行實驗研究,測試靜動態(tài)各個性能。實驗結果顯示2D電液高速開關閥具有很好的特性。
【關鍵詞】：2D高速開關閥 旋轉電磁鐵 變傳動比 靜動態(tài)特性
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH137.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 課題研究背景10
• 1.2 高速開關閥的概述10-20
• 1.2.1 常用高速開關閥的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 電-機械轉換器的研究現(xiàn)狀15-20
• 1.3 選題的意義及研究內容20-21
• 1.3.1 選題的研究意義20-21
• 1.3.2 研究內容21
• 1.4 本章小結21-22
• 第2章 2D高速開關閥工作原理與結構設計22-34
• 2.1 2D高速開關閥工作原理22-25
• 2.1.1 液壓伺服螺旋機構工作原理22-23
• 2.1.2 2D高速開關閥的工作原理23-24
• 2.1.3 2D高速開關閥的特點24-25
• 2.2 2D高速開關閥的結構設計25-29
• 2.2.1 主閥體模塊的設計25-29
• 2.3 電-機械轉換器設計29-32
• 2.4 本章小結32-34
• 第3章 2D高速開關閥變傳動比機構的設計34-44
• 3.1 2D閥常用傳動機構34-36
• 3.1.1 齒輪齒條傳動機構34-35
• 3.1.2 定傳動比撥叉撥桿傳動機構35-36
• 3.2 變傳動比傳動機構設計36-42
• 3.2.1 變傳動比傳動方案36-37
• 3.2.2 變傳動比傳動機構結構設計37-38
• 3.2.3 兩級零位保持彈簧38-42
• 3.3 本章小結42-44
• 第4章 2D高速開關閥數(shù)學建模與動態(tài)分析44-62
• 4.1 2D高速開關閥導控級的數(shù)學建模44-50
• 4.1.1 液壓伺服螺旋機構數(shù)學模型44-47
• 4.1.2 2D開關閥模型的線性化47-50
• 4.2 旋轉電磁鐵的數(shù)學模型50-52
• 4.2.1 旋轉電磁鐵數(shù)學建模50-52
• 4.2.2 旋轉電磁鐵的動態(tài)特性分析52
• 4.3 2D開關閥的數(shù)學模型與仿真分析52-57
• 4.3.1 動態(tài)響應的仿真分析53-55
• 4.3.2 各種結構參數(shù)對頻率響應的影響55-57
• 4.4 2D高速開關閥導控級階躍響應實驗分析57-61
• 4.4.1 擺輪式階躍響應實驗裝置57-58
• 4.4.2 擺輪式階躍響應實驗結果58-61
• 4.5 本章小結61-62
• 第5章 2D高速開關閥實驗研究62-72
• 5.1 2D開關閥測試系統(tǒng)的建立62-66
• 5.1.1 實驗儀器及實驗平臺的搭建63-65
• 5.1.2 測試實驗條件65-66
• 5.2 旋轉電磁鐵實驗研究66-67
• 5.2.1 旋轉電磁鐵階躍響應實驗原理66
• 5.2.2 旋轉電磁鐵階躍響應實驗66-67
• 5.3 2D高速開關閥的實驗研究67-71
• 5.3.1 2D高速開關閥空載流量特性的研究67-68
• 5.3.2 2D開關閥零位泄漏特性的研究68-70
• 5.3.3 2D開關閥階躍響應特性70-71
• 5.4 本章小結71-72
• 第6章 總結與展望72-74
• 6.1 研究總結72-73
• 6.2 展望73-74
• 參考文獻74-78
• 致謝78

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本文編號：275503