【摘要】：低速大扭矩液壓馬達(dá)因?yàn)楣β拭芏却�、低速穩(wěn)定性好、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)普遍應(yīng)用在各類(lèi)行走機(jī)械的液壓系統(tǒng)上。球塞式內(nèi)曲線(xiàn)液壓馬達(dá)更以其體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)在許多工程機(jī)械中得到應(yīng)用。但在使用過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了諸多問(wèn)題,主要是馬達(dá)壽命短、使用一段時(shí)間后效率急劇下降等。 本文針對(duì)球塞式液壓馬達(dá)在使用過(guò)程中出現(xiàn)柱塞變形和磨損嚴(yán)重,導(dǎo)軌出現(xiàn)點(diǎn)蝕和斷裂問(wèn)題,對(duì)球塞式液壓馬達(dá)進(jìn)行了受力分析和失效分析;在內(nèi)曲線(xiàn)液壓馬達(dá)的設(shè)計(jì)計(jì)算中,一般認(rèn)為回油背壓為恒定值,本文通過(guò)CFD流場(chǎng)解析和力學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)各柱塞回油背壓存在較大差別,并導(dǎo)致內(nèi)曲線(xiàn)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)子徑向力不平衡;在提出內(nèi)曲線(xiàn)液壓馬達(dá)徑向力不平衡問(wèn)題的同時(shí),指出了不平衡徑向力與導(dǎo)軌斷裂現(xiàn)象的關(guān)系。 本文的主要內(nèi)容: 第1章,闡述了本課題研究的目的、意義及本課題的研究背景;概述了內(nèi)曲線(xiàn)液壓馬達(dá)的國(guó)內(nèi)外研究及發(fā)展概況;概括了本論文的主要研究?jī)?nèi)容。 第2章,闡述了球塞式內(nèi)曲線(xiàn)液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)及工作原理;運(yùn)用PROE軟件對(duì)內(nèi)曲線(xiàn)液壓馬達(dá)導(dǎo)軌進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì);在內(nèi)曲線(xiàn)液壓馬達(dá)基本理論的基礎(chǔ)上,運(yùn)用MATLAB軟件對(duì)球塞式內(nèi)曲線(xiàn)液壓馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)特性進(jìn)行解析,為球塞式內(nèi)曲線(xiàn)液壓馬達(dá)進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。 第3章,針對(duì)球塞式液壓馬達(dá)在使用過(guò)程中出現(xiàn)柱塞變形和磨損嚴(yán)重,導(dǎo)軌出現(xiàn)點(diǎn)蝕和斷裂問(wèn)題,對(duì)球塞式液壓馬達(dá)進(jìn)行了失效分析;對(duì)液壓馬達(dá)工況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試,實(shí)車(chē)測(cè)試表明馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中系統(tǒng)壓力波動(dòng)劇烈,提出了通過(guò)提高安全閥動(dòng)態(tài)性能或加設(shè)蓄能器以減小系統(tǒng)壓力波動(dòng),從而解決因壓力波動(dòng)引起導(dǎo)軌失效的問(wèn)題。 第4章,分析了球塞式液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)子工作過(guò)程;通過(guò)CFD流場(chǎng)解析和力學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)各柱塞回油背壓存在較大差別,并導(dǎo)致內(nèi)曲線(xiàn)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)子徑向力不平衡;在提出內(nèi)曲線(xiàn)液壓馬達(dá)徑向力不平衡問(wèn)題的同時(shí),分析了不平衡徑向力與導(dǎo)軌斷裂現(xiàn)象的關(guān)系;指出內(nèi)曲線(xiàn)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)子與各柱塞所形成腔體內(nèi)回油背壓變化會(huì)產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)矩脈動(dòng);指出轉(zhuǎn)子在徑向不平衡力的作用下與配流軸所形成的間隙之間會(huì)發(fā)生周期性渦動(dòng)現(xiàn)象。
文內(nèi)圖片：
圖片說(shuō)明：內(nèi)曲線(xiàn)導(dǎo)軌CAD模型
[Abstract]:Low speed and high torque hydraulic motor is widely used in hydraulic system of all kinds of walking machinery because of its high power density, good low speed stability and large starting torque. Ball plug internal curve hydraulic motor has been applied in many construction machinery because of its small volume, simple structure and low price. However, many problems have also been found in the process of use, mainly because of the short life of the motor and the sharp decline of efficiency after a period of use. In view of the serious deformation and wear of plunger and the pitting corrosion and fracture of guide rail in the course of using ball plug hydraulic motor, the force analysis and failure analysis of ball plug hydraulic motor are carried out in this paper. In the design and calculation of inner curve hydraulic motor, it is generally considered that the back pressure of return oil is a constant value. Through CFD flow field analysis and mechanical analysis, it is found that there are great differences in the back pressure of plunger return oil, which leads to the imbalance of radial force of rotor of inner curve hydraulic motor, and the relationship between unbalanced radial force and fracture phenomenon of guideway is pointed out while the imbalance of radial force of inner curve hydraulic motor is put forward. The main contents of this paper are as follows: in chapter 1, the purpose, significance and research background of this subject are described, the research and development of internal curve hydraulic motor at home and abroad are summarized, and the main research contents of this paper are summarized. In chapter 2, the structure and working principle of ball plug internal curve hydraulic motor are described; the parametric design of inner curve hydraulic motor guide rail is carried out by using PROE software; on the basis of the basic theory of inner curve hydraulic motor, the kinematic and mechanical characteristics of ball plug internal curve hydraulic motor are analyzed by using MATLAB software, which lays a foundation for the further study of ball plug internal curve hydraulic motor. In chapter 3, the failure analysis of the ball plug hydraulic motor is carried out in view of the serious deformation and wear of the plunger and the pitting corrosion and fracture of the guideway during the use of the ball plug hydraulic motor. The experimental test of hydraulic motor is carried out. The real vehicle test shows that the pressure of the system fluctuates violently during the operation of the motor. It is proposed to reduce the pressure fluctuation of the system by improving the dynamic performance of the safety valve or adding an accumulator, so as to solve the problem of guideway failure caused by the pressure fluctuation. In chapter 4, the working process of ball plug hydraulic motor rotor is analyzed, through CFD flow field analysis and mechanical analysis, it is found that there are great differences in the back pressure of each plunger back oil, which leads to the imbalance of radial force of inner curve hydraulic motor rotor, and the relationship between unbalanced radial force and guide rail fracture phenomenon is analyzed while the imbalance of radial force of inner curve hydraulic motor is put forward. It is pointed out that the change of return back pressure between the rotor of the inner curve hydraulic motor and each plunger will produce additional torque pulsation, and it is pointed out that the periodic vortex phenomenon will occur between the rotor and the gap formed by the distribution shaft under the action of the radial imbalance force.
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TH137.51

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本文編號(hào)：2511298