本文關(guān)鍵詞：電驅(qū)動沖擊氣錘的動力學(xué)特性仿真研究

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【摘要】：電驅(qū)動沖擊氣錘是一種應(yīng)用廣泛的手持沖擊機械。目前，國內(nèi)企業(yè)對電驅(qū)動沖擊氣錘的設(shè)計理論還不完善，主要體現(xiàn)在對沖擊活塞的運動變化規(guī)律,關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)與輸出性能之間關(guān)系及氣墊能量傳遞效率變化方面的理論研究不足。本論文內(nèi)容側(cè)重于這一現(xiàn)狀，運用數(shù)值仿真軟件AMESim對這類氣錘進行了數(shù)值建模和系統(tǒng)性研究，為該產(chǎn)品的設(shè)計和研究提供了一種快速的數(shù)值解決方案。主要有以下四個方面內(nèi)容： （1）明確了該類型氣錘的結(jié)構(gòu)，重點對變換機構(gòu)、沖擊機構(gòu)、補氣孔結(jié)構(gòu)進行了分類和總結(jié)。選擇應(yīng)用廣泛的連桿活塞式氣錘作為建模對象。 （2）以牛頓力學(xué)，運動學(xué)，空氣動力學(xué)，熱力學(xué)理論為依據(jù)，建立電驅(qū)動沖擊氣錘數(shù)學(xué)理論模型。根據(jù)該模型具有的結(jié)構(gòu)參數(shù)多，輸出狀態(tài)量多，需要周期性循環(huán)計算的特點，提出以AMESim軟件作為數(shù)值求解平臺。所建立的AMESim模型除了在結(jié)構(gòu)參數(shù)和輸出狀態(tài)量上統(tǒng)一于數(shù)學(xué)理論模型外，還加入了撞擊模型和摩擦力模型，，能模擬在不同負載條件下活塞的沖擊特性。 （3）對系統(tǒng)進行了數(shù)值模擬計算，得到內(nèi)部活塞運動狀態(tài)、氣墊氣體狀態(tài)、補氣孔氣體流量狀態(tài)的時間變化曲線和隨曲柄轉(zhuǎn)動角度變化曲線，清楚、全面反映了電驅(qū)動沖擊氣錘內(nèi)部各個狀態(tài)量的在時間和空間上的變化特點。對各狀態(tài)量曲線進行了起始變化階段和穩(wěn)定變化階段的分析，確保模擬結(jié)果的可靠性。 （4）研究主要影響參數(shù)，得到輸入頻率、補氣孔直徑、位置、氣缸直徑、氣墊初始長度、沖擊活塞行程、質(zhì)量、摩擦力、撞擊反彈速度對撞機能的影響曲線，明確了各影響因素與沖擊錘性能之間的關(guān)系，并在研究補氣孔孔徑與撞擊能之間影響關(guān)系時，考慮了氣體泄漏影響。對氣墊在低頻和高頻輸入下能量傳遞失效的原因進行了研究，得出氣墊能量傳遞效率低下是因為氣墊氣體質(zhì)量異常的結(jié)論。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH113;TG315.3

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本文編號：1223056