本文關鍵詞：低速大扭矩水壓馬達受力分析與流場的數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來，隨著節(jié)能環(huán)保意識的逐漸提高，水壓傳動技術又重新引起了人們的關注。馬達作為液壓傳動技術中的重要執(zhí)行元件，勢必會成為日后研究開發(fā)的主要課題。而目前，對水壓馬達的主要研究成果都集中在軸向柱塞馬達和葉片馬達等高速馬達上，而低速大扭矩馬達的研究還是一個空白。 本文研究對象是多作用內曲線徑向柱塞水壓馬達，屬于低速大扭矩馬達的一種。柱塞副和配流副是馬達中的關鍵摩擦副，其運行狀態(tài)直接影響整個馬達的性能。本文主要是針對柱塞副受力狀況以及配流副的流場內部流動狀況進行分析。 本文首先對馬達柱塞組件的受力狀況及滾子與定子直接的接觸應力通過MATLAB數(shù)值計算與ANSYS靜態(tài)仿真兩種途徑進行分析，并將結果進行對比。其次，也就是本文研究的最為核心的問題，就是通過CFD的動網(wǎng)格技術對整個馬達的內部流場進行仿真分析。過去對馬達的內部流場的分析都是靜態(tài)的，但考慮其運行狀態(tài)，忽略其運動勢必會導致結果的不準確，因此本文選擇對其流場進行動態(tài)仿真。通過運動仿真，觀察其配流副在馬達運行過程中的泄漏及速度、壓力分布，并分析馬達在不同的配流水膜厚度及不同的工況下，，這些物理量的變化情況。以此為依據(jù)確定最佳水膜厚度及適宜本馬達運行的工況。 最后，根據(jù)馬達在仿真過程中出現(xiàn)的壓力沖擊及壓力振蕩等問題，對馬達的配流盤結構進行改進，改善馬達的性能。
【關鍵詞】：水液壓 受力狀態(tài) 柱塞副 CFD 動網(wǎng)格 配流盤 阻尼槽
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH137.51
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題研究背景及意義9-11
• 1.1.1 水壓傳動技術概述9-10
• 1.1.2 低速大扭矩水壓馬達研究意義10-11
• 1.2 低速大扭矩水壓馬達的關鍵問題和研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 低速大扭矩水壓馬達的研究難點11-12
• 1.2.2 設計低速大扭矩水壓馬達時的關鍵問題12
• 1.2.3 水壓馬達的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 CFD 在水液壓傳動中的應用15-16
• 1.3.1 CFD 概述15-16
• 1.3.2 CFD 技術在液壓馬達中的應用16
• 1.4 課題來源及主要研究內容16-18
• 1.4.1 課題來源16-17
• 1.4.2 課題主要研究內容17-18
• 第2章 柱塞組件的受力的數(shù)值模擬與分析18-36
• 2.1 柱塞組件的受力分析18-19
• 2.2 柱塞組件的受力計算19-25
• 2.2.1 柱塞與缸孔之間的作用力R1 、R2 的計算19-22
• 2.2.2 定子曲線與滾子之間作用力的計算22
• 2.2.3 計算結果的分析22-25
• 2.3 滾子與定子之間接觸應力的求解25-27
• 2.4 利用 ANSYS 對馬達模型進行靜力學分析27-35
• 2.4.1 仿真分析模型及邊界條件的設置27-28
• 2.4.2 關鍵部件的仿真結果分析28-33
• 2.4.3 接觸應力的仿真分析33-35
• 2.5 本章小結35-36
• 第3章 動網(wǎng)格模型的建立36-48
• 3.1 幾何及物理模型36-38
• 3.2 動網(wǎng)格模型建立38-47
• 3.2.1 網(wǎng)格的劃分38-39
• 3.2.2 邊界條件和初始條件的給定39-47
• 3.3 本章小結47-48
• 第4章 配流副仿真結果分析48-65
• 4.1 不同時刻下馬達配流性能的比較48-51
• 4.1.1 不同時刻馬達配流副的壓力分布48-49
• 4.1.2 不同時刻馬達配流副的速度分布49-51
• 4.2 配流水膜厚度對馬達性能的影響51-55
• 4.2.1 配流水膜厚度對配流副壓力分布的影響51-52
• 4.2.2 配流水膜厚度對配流副速度分布的影響52-53
• 4.2.3 配流水膜厚度對泄漏的影響53-54
• 4.2.4 總結54-55
• 4.3 馬達進口壓力對馬達性能的影響55-58
• 4.3.1 馬達進口壓力對速度及壓力分布的影響55-57
• 4.3.2 馬達進水壓力對配流副處泄漏的影響57-58
• 4.4 馬達轉速對馬達性能的影響58-62
• 4.4.1 馬達轉速對配流副壓力及速度分布的影響58-60
• 4.4.2 馬達轉速對配流副處泄漏的影響60-62
• 4.5 柱塞腔內壓力瞬變過程62-64
• 4.6 本章總結64-65
• 第五章 配流盤結構的改進65-74
• 5.1 添加阻尼槽的原因65-66
• 5.2 阻尼槽的設計66-71
• 5.2.1 阻尼槽作用原理66-67
• 5.2.2 阻尼槽的結構參數(shù)設計；67-71
• 5.3 改進后的配流副流場的仿真分析；71-73
• 5.3.1 流場建模71
• 5.3.2 流場的仿真結果71-73
• 5.4 本章小結73-74
• 結論74-76
• 參考文獻76-79
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果79-80
• 致謝80-81
• 作者簡介81

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：低速大扭矩水壓馬達受力分析與流場的數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：369028