軸向柱塞馬達(dá)壓力脈動產(chǎn)生機(jī)理及時域特征提取方法研究
發(fā)布時間:2021-04-21 08:54
軸向柱塞馬達(dá)作為液壓系統(tǒng)中的核心執(zhí)行元件,在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,如建設(shè)機(jī)械、航天航空、機(jī)械制造業(yè)、石油化工等。隨著機(jī)電液一體化系統(tǒng)不斷向著高精度、大功率、高速及高壓方向發(fā)展,柱塞馬達(dá)在高強度工況下作業(yè)導(dǎo)致的噪聲加劇、效率下降、元件磨損、性能退化等問題對液壓系統(tǒng)發(fā)展造成嚴(yán)重阻礙。柱塞馬達(dá)壓力脈動是引起噪聲和振動的一個重要原因,同時也是誘導(dǎo)柱塞副故障的重要源頭,壓力脈動不僅與柱塞馬達(dá)自身結(jié)構(gòu)以及運行參數(shù)有關(guān),而且還受到隨環(huán)境工況而變化的油液特性所影響,因此開展柱塞馬達(dá)壓力脈動產(chǎn)生機(jī)理及時域特征提取方法研究是本學(xué)科基礎(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域的迫切需求。本文采用AMESim流體仿真軟件搭建了軸向柱塞馬達(dá)模型,在此基礎(chǔ)上研究壓力脈動的產(chǎn)生機(jī)理,針對柱塞馬達(dá)入口端壓力信號存在復(fù)雜信號耦合現(xiàn)象,利用EEMD和小波包分解相結(jié)合的非平穩(wěn)信號處理方法提取壓力脈動信號的時域特征,為柱塞馬達(dá)的性能退化、降振減噪、故障診斷、狀態(tài)監(jiān)測等方面的研究提供理論依據(jù)和方法支撐。本文完成的主要工作如下:(1)建立了基于AMESim的軸向柱塞馬達(dá)仿真模型。結(jié)合斜盤式軸向柱塞馬達(dá)工作原理及運行狀態(tài),充分考慮油液含氣量、動力粘度...
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1.緒論
1.1 課題研究背景以及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 AMESim仿真技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用
1.2.2 液壓系統(tǒng)壓力脈動研究現(xiàn)狀
1.2.3 非平穩(wěn)信號特征提取方法研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究內(nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
2.軸向柱塞馬達(dá)模型的建立及驗證
2.1 軸向柱塞馬達(dá)工作原理及運動學(xué)分析
2.1.1 柱塞馬達(dá)工作原理
2.1.2 軸向柱塞馬達(dá)運動學(xué)分析
2.2 軸向柱塞馬達(dá)仿真模型的建立
2.2.1 柱塞馬達(dá)單柱塞模型的建立
2.2.2 斜盤式軸向柱塞馬達(dá)模型的建立
2.2.3 斜盤式軸向柱塞馬達(dá)模型參數(shù)設(shè)置
2.3 軸向柱塞馬達(dá)流量-壓力仿真結(jié)果分析
2.3.1 柱塞馬達(dá)入口流量及壓力仿真分析
2.3.2 馬達(dá)柱塞腔內(nèi)壓力和流量變化曲線
2.4 軸向柱塞馬達(dá)模型的實驗驗證
2.4.1 變轉(zhuǎn)速泵控馬達(dá)閉式液壓系統(tǒng)試驗裝置
2.4.2 柱塞馬達(dá)效率分析
2.4.3 柱塞馬達(dá)仿真結(jié)果與實驗對比分析
2.5 本章小結(jié)
3.柱塞馬達(dá)壓力脈動產(chǎn)生機(jī)理研究
3.1 流量脈動對壓力脈動的影響
3.1.1 軸向柱塞馬達(dá)的流量方程求解
3.1.2 流量脈動引起壓力脈動的機(jī)理
3.2 流量脈動與壓力脈動的變化規(guī)律
3.2.1 不同工況流量脈動變化規(guī)律
3.2.2 不同工況下壓力脈動的變化規(guī)律
3.2.3 柱塞馬達(dá)流量脈動與壓力脈動關(guān)系
3.3 流量脈動與壓力脈動作用機(jī)理分析
3.3.1 柱塞馬達(dá)柱塞腔流量動態(tài)特性分析
3.3.2 柱塞馬達(dá)柱塞腔壓力過渡過程
3.4 本章小結(jié)
4.油液特性及柱塞故障對壓力脈動影響的機(jī)理分析
4.1 油液特性對柱塞馬達(dá)壓力脈動影響的仿真分析
4.1.1 油液體積彈性模量對馬達(dá)壓力脈動的影響機(jī)制
4.1.2 油液含氣量對馬達(dá)壓力脈動的影響機(jī)制
4.1.3 油液溫度對馬達(dá)壓力脈動的影響機(jī)制
4.1.4 油液粘度對馬達(dá)壓力脈動的影響機(jī)制
4.2 柱塞故障對馬達(dá)壓力脈動影響的仿真分析
4.2.1 柱塞副間隙對馬達(dá)壓力脈動的影響機(jī)制
4.2.2 單柱塞磨損對馬達(dá)壓力脈動的影響機(jī)制
4.2.3 柱塞失效對馬達(dá)壓力脈動的影響機(jī)制
4.3 本章小結(jié)
5.基于EEMD和小波包分解的壓力脈動信號時域特征提取方法研究
5.1 EEMD分解與小波包分解理論基礎(chǔ)
5.1.1 EEMD分解基本原理
5.1.2 小波包分解理論基礎(chǔ)
5.1.3 EEMD聯(lián)合小波包分解的壓力脈信號提取方法
5.2 柱塞馬達(dá)入口端壓力脈動提取
5.2.1 馬達(dá)入口端壓力信號獲取
5.2.2 EEMD分解聯(lián)合小波包分解提取壓力脈動信號
5.3 變工況下壓力脈動信號時域特征
5.3.1 變轉(zhuǎn)速下壓力脈動時域特征分析
5.3.2 不同壓力下壓力脈動時域特征分析
5.4 本章小結(jié)
6.總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間學(xué)術(shù)論文及成果
致謝
本文編號:3151455
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1.緒論
1.1 課題研究背景以及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 AMESim仿真技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用
1.2.2 液壓系統(tǒng)壓力脈動研究現(xiàn)狀
1.2.3 非平穩(wěn)信號特征提取方法研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究內(nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
2.軸向柱塞馬達(dá)模型的建立及驗證
2.1 軸向柱塞馬達(dá)工作原理及運動學(xué)分析
2.1.1 柱塞馬達(dá)工作原理
2.1.2 軸向柱塞馬達(dá)運動學(xué)分析
2.2 軸向柱塞馬達(dá)仿真模型的建立
2.2.1 柱塞馬達(dá)單柱塞模型的建立
2.2.2 斜盤式軸向柱塞馬達(dá)模型的建立
2.2.3 斜盤式軸向柱塞馬達(dá)模型參數(shù)設(shè)置
2.3 軸向柱塞馬達(dá)流量-壓力仿真結(jié)果分析
2.3.1 柱塞馬達(dá)入口流量及壓力仿真分析
2.3.2 馬達(dá)柱塞腔內(nèi)壓力和流量變化曲線
2.4 軸向柱塞馬達(dá)模型的實驗驗證
2.4.1 變轉(zhuǎn)速泵控馬達(dá)閉式液壓系統(tǒng)試驗裝置
2.4.2 柱塞馬達(dá)效率分析
2.4.3 柱塞馬達(dá)仿真結(jié)果與實驗對比分析
2.5 本章小結(jié)
3.柱塞馬達(dá)壓力脈動產(chǎn)生機(jī)理研究
3.1 流量脈動對壓力脈動的影響
3.1.1 軸向柱塞馬達(dá)的流量方程求解
3.1.2 流量脈動引起壓力脈動的機(jī)理
3.2 流量脈動與壓力脈動的變化規(guī)律
3.2.1 不同工況流量脈動變化規(guī)律
3.2.2 不同工況下壓力脈動的變化規(guī)律
3.2.3 柱塞馬達(dá)流量脈動與壓力脈動關(guān)系
3.3 流量脈動與壓力脈動作用機(jī)理分析
3.3.1 柱塞馬達(dá)柱塞腔流量動態(tài)特性分析
3.3.2 柱塞馬達(dá)柱塞腔壓力過渡過程
3.4 本章小結(jié)
4.油液特性及柱塞故障對壓力脈動影響的機(jī)理分析
4.1 油液特性對柱塞馬達(dá)壓力脈動影響的仿真分析
4.1.1 油液體積彈性模量對馬達(dá)壓力脈動的影響機(jī)制
4.1.2 油液含氣量對馬達(dá)壓力脈動的影響機(jī)制
4.1.3 油液溫度對馬達(dá)壓力脈動的影響機(jī)制
4.1.4 油液粘度對馬達(dá)壓力脈動的影響機(jī)制
4.2 柱塞故障對馬達(dá)壓力脈動影響的仿真分析
4.2.1 柱塞副間隙對馬達(dá)壓力脈動的影響機(jī)制
4.2.2 單柱塞磨損對馬達(dá)壓力脈動的影響機(jī)制
4.2.3 柱塞失效對馬達(dá)壓力脈動的影響機(jī)制
4.3 本章小結(jié)
5.基于EEMD和小波包分解的壓力脈動信號時域特征提取方法研究
5.1 EEMD分解與小波包分解理論基礎(chǔ)
5.1.1 EEMD分解基本原理
5.1.2 小波包分解理論基礎(chǔ)
5.1.3 EEMD聯(lián)合小波包分解的壓力脈信號提取方法
5.2 柱塞馬達(dá)入口端壓力脈動提取
5.2.1 馬達(dá)入口端壓力信號獲取
5.2.2 EEMD分解聯(lián)合小波包分解提取壓力脈動信號
5.3 變工況下壓力脈動信號時域特征
5.3.1 變轉(zhuǎn)速下壓力脈動時域特征分析
5.3.2 不同壓力下壓力脈動時域特征分析
5.4 本章小結(jié)
6.總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間學(xué)術(shù)論文及成果
致謝
本文編號:3151455
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