基于参数对比的凸轮转子伺服马达优化设计

针对目前用于连续回转伺服驱动的液压马达品种类型不多的特点,对一种新型的凸轮转子叶片马达进行了研究,提出了基于参数对比的伺服马达优化设计方法。通过对过渡曲线压力角、马达排量公式、马达瞬时流量脉动率以及凸轮正压力的解析式推导及分析,得出了压力角与凸轮大小半径、马达排量与凸轮轴向长度、流量脉动率与叶片厚度以及凸轮正压力与叶片径向长度之间的关系。通过仿真时的参数对比,得到了马达最关键的两个零件即凸轮转子和叶片的优化参数。基于该优化参数设计的液压凸轮转子叶片马达被成功地应用到连续回转电液伺服系统中,并得到了良好的伺服精度,从而证明了马达参数优化设计的可行性和有效性。

叶片马达凸轮转子过渡曲线特性分析

介绍了一种新型凸轮转子连续回转电液伺服叶片马达的工作原理,推导了马达瞬时驱动转矩和瞬时转速的解析式,分析了过渡曲线的动态特性和力学特性,讨论了凸轮转子过渡曲线对提高马达性能的作用和设计准则,对二次等加速等减速、二次正弦和余弦及二次阿基米德等过渡曲线进行了理论推导与分析.结果表明,二次余弦曲线适用于作为三轴仿真转台所用凸轮转子叶片马达的过渡曲线,并有利于提高马达的性能.

固体火箭发动机燃气舵热分析数值研究

采用顺序间接耦合的方法,针对某固体火箭发动机所使用的燃气舵,开展了偏转角度分别为0°、30°、45°的热分析数值研究。计算结果表明:偏转角度为0°、30°、45°时最大温度位置都出现在燃气舵前端;燃气在舵面上发生分离的区域主要是型面角度变化陡峭处,随着偏转角度的改变,分离点对温度影响程度也不同;偏转角的改变造成对附近流场的干扰程度增加,造成燃气在舵面上分离区域的改变,导致燃气舵侧面温度分布发生变化。

凸轮转子叶片马达干扰力矩分析与实验研究

介绍了一种新型的凸轮转子连续回转电液伺服叶片马达的工作原理及特点.通过对叶片的系统受力分析,得出马达干扰力矩产生的机理.通过计算机仿真得到了马达的凸轮正压力以及干扰力矩与减压压力的变化规律.干扰力矩会造成马达的速率波动,选择马达斜坡信号跟踪下的误差曲线的误差带作为衡量马达速率波动的指标,对不同减压压力下的误差带进行对比.结果表明,随着减压压力的增加,马达的速率波动也越加剧.

滚柱叶片式双定子多速马达的原理与实验验证

为了解决双定子多速马达叶片尖端对内、外定子曲线的磨损及径向间隙补偿的问题,提出了一种新型的滚柱叶片式结构,该结构将叶片尖端与定子曲线间的滑压变为滚压,并依靠工作中产生的离心惯性力与液压力,将滚柱分别与内、外定子曲线压紧,形成密封容积。对4种不同工况下的双定子多速液压马达进行了受力分析,同时搭建实验台对双定子多速马达样机进行了测试。结果表明,滚柱叶片式结构能够在实现滚压的同时保持容积效率,转移了叶片尖端与定子曲线间的矛盾,为双定子多速液压马达的设计提供了一个新的思路。

液压电机叶片泵的振动模态分析

对液压电机叶片泵内部的激振源和振动传递路径进行分析,通过对其结构进行适当假设和等效,建立液压电机叶片泵的虚拟样机模型,采用有限元法对液压电机叶片泵进行模态分析,获得其固有频率及对应振型.结果表明:动压支撑结构使得液压电机叶片泵的固有频率得到一定提高,有利于液压电机叶片泵的减振降噪;电机转子是产生振动的主要部件,低阶模态下电机转子与叶片泵可能存在共振现象.仿真结果为液压电机叶片泵的结构设计与减振降噪提供理论参考.

一体化叶片泵和叶片马达用于膜法脱盐系统的研究

对于小型膜分离脱盐系统,提出1种纯水叶片泵和叶片马达的组合泵,其中叶片马达单元作为能量回收装置。建立了相应的实验系统,在不同工况和模拟在膜分离系统工作情况下,对泵单元和叶片马达单元的水力性能以及系统性能进行了测试。结果表明,容积效率是影响系统性能的主要因素。随着负载压力的增加,2个单元的容积效率、产品水流量和系统回收率下降,单位产品水的能耗快速上升。负载压力为4.2 MPa,当转速为1 400 r/min时,实际样机的单位产品水的电耗功为6.2 kWh/m3;当转速为1 300 r/min时,电耗功为7.2 kWh/m3。在2种相同工况条件下,实验样机整体的电功率比泵单元单独测试无能量回收时分别下降20.2%和17.6%。

固体火箭发动机燃气舵推力损失的数值分析与测试

燃气舵是实现推力矢量控制(TVC)的一种方式,但在固体火箭发动机(SRM)尾流工作中的燃气舵不可避免的造成一定程度的推力损失,导致发动机性能下降和导弹射程减小。受发动机推力个体差异和量值小限制,给准确测试和评估推力损失数据带来困难。通过数值仿真方法,五分量天平和六分力测力试验,建立了一套相对实用的测试和分析方法,得到了较为精确的推力损失数据,为燃气舵和导弹总体设计提供了依据。

无源磁浮流线型螺旋桨的超静音研究

桨机合一的机械结构 ,是将磁钢镶嵌在螺旋桨的叶片上 ,原动机由一个线圈代替 ,产生旋转磁场驱动螺旋桨 ,这样原动机产生的振动和噪声就不会出现。无源磁浮技术是利用永久磁铁的磁性力 ,与液体的非磁性力合理组合 ,共同作用在转子上 ,使转子与定子没有机械接触 ,从而没有机械磨损 ,同时转子的振动也不会传递给舰体。螺旋桨叶片的流线型设计是通过解偏微分方程求流体流过叶片的流面 ,然后根据流面设计叶片 ,使流道内没有液体的冲击和分离 ,噪声也大大减小。采用以上三项创新技术 ,作者试制的功率约 1kW的样机 ,噪音减小至 4

带孔板离心泵的电机叶片泵样机效率分析

针对所研制的电机叶片泵样机,建立了样机性能测试系统。通过测量样机的输出流量、转速等性能参数,获得了样机的转速、效率随出口压力的变化特性。运用理论分析和数值计算对试验结果进行了分析,得出电机叶片泵样机的浸油负载和电机鼠笼转子电阻是影响样机效率的主要因素。优化鼠笼转子材料和结构,可显著提高电机叶片泵转速和效率,在最高工作压力22 MPa时,转速提高90 r/min,可达1472 r/min;效率提高2.4%,最大可达47%。对完善电机叶片泵基础理论,以及静音、高效液压电机泵的研制有重要的指导意义。

阀控叶片气马达建模及恒转速控制研究

为提高叶片气马达的恒转速控制精度,考虑采用高速开关阀调节叶片气马达进气腔的压力和流量。通过分析阀控叶片气马达系统基本结构和工作原理,搭建了叶片气马达周期性、离散的腔室体积模型,对其进行傅里叶级数展开,得到叶片气马达周期性、连续的腔室体积模型。结合叶片气马达运动学模型、腔室流量数学模型以及高速开关阀阀口流量数学模型建立了阀控叶片气马达系统的数学模型。采用PID控制算法对该阀控叶片气马达系统进行恒转速控制研究,仿真与试验结果对比表明:该算法具有良好的转速控制精度,同时也表明了所建立模型的有效性和可行性。

连续旋转液压伺服关节性能分析

为解决现有液压伺服关节不能实现连续旋转的问题,探讨一种利用转阀式伺服阀控制双作用叶片马达的转角方案。通过将马达的输出轴与阀套固联,将输出轴上的转角直接作为反馈信号,控制输出轴转角对阀芯输入的跟随。根据马达进油腔和回油腔容积周期变化规律推导出其在一个周期内容积变化的数学表达式并绘制相应的曲线。在此基础上,建立系统动力学模型并进行PID校正,由仿真结果得出校正后关节的调节时间为0.036s,跟随误差为0.018mrad,在外负载为80N·m时的稳态误差为1.25mrad,表明该关节动态响应快、跟随性准确且抗干扰性能强。

水压马达的研究进展与展望

水压马达是以淡水或海水为工作介质,并能将水压能转换为机械能实现连续回转运动的水压执行元件,在水压传动系统中有着广泛的应用。本文对国内外在高速水压马达,如水压柱塞马达、水压叶片马达,以及在低速大扭矩的径向柱塞多作用内曲线水压马达方面的研究成果进行综述,并对其发展前景进行展望,供水压传动的研究人员参考。

基于Ansoft的液压电机叶片泵电机的仿真研究

基于Ansoft公司的Maxwell2D的仿真环境,建立液压电机叶片泵电机和普通三相异步电动机的仿真模型,对两种电机的起动瞬态特性进行仿真分析,结果表明液压油对电机瞬态起动性能有影响。仿真结果可用来指导液压电机叶片泵电机的设计。

气隙非浸油电机泵内稳态温度场数值计算与分析

为了获得气隙非浸油电机泵稳态运行时的内部温升状况,建立其二维电磁场分析模型,求解出电机泵稳定运行时的平均电磁损耗值,进而建立电机泵三维温度场计算模型,运用流固耦合共轭传热方法,对气隙非浸油电机泵额定转速下的稳态温度场进行了仿真研究.结果表明,电机泵内最高温度为69.58℃,位于定子绕组轴向中心附近;最低温度在泵壳外壁面区域,为32.74℃;转子铁心与导条温度相差较小;转子铁心径向、轴向温度梯度均大于定子铁心.

叶片式气动马达主排气区腔内气体工艺参数的计算

为对气动马达进行动态特性分析,其叶片所处位置构成的各腔室内气体压力、温度等工艺参数的计算尤其关键.具有正反转性能相同的叶片式气动马达,由于主排气口结构的特殊性,该区处腔室内气体压力与温度的计算比较困难.运用质量守恒定律,完成了工作过程中叶片所构腔室在主排气区任意位置时的气体工艺参数计算,为该类马达的动态特性分析奠定了基础.

叶片式气动马达转速响应特性分析

以一种典型的气动执行元件叶片式气动马达为研究对象,建立了马达的运动学模型,对马达在不同气源压力下的输出转速进行了仿真,通过其输出速度曲线的动态特性参数,分析了马达转速响应特性,为该类马达的结构优化设计奠定了基础。

新型沟槽叶片式变量液压泵/马达

阐述了一种新型的沟槽叶片式变量液压泵/马达的研发历程和其应用进展。给出了这种泵/马达不同于当今普遍使用的液压泵的工作原理。与传统的液压泵/马达相比,这种具有创新性结构设计的液压泵/马达在性能上有重大的突破,并具有与叶片泵和柱塞泵共有的优点。

环链气动葫芦系统模型的建立

介绍了叶片式气动马达的结构特点,通过对叶片式气动马达进行分析,利用质量流量连续性、热力学定律和力矩平衡原理,完成了其数学模型的建立,为对该类葫芦的动态特性分析和优化结构设计奠定了基础。

叶片马达式伺服系统建模与仿真研究

新型飞机需要连续旋转型伺服作动系统,选用了叶片式马达作为执行部件,但叶片马达式伺服系统在飞机上还没有广泛成熟的经验可以借鉴,所以研发初期需要开展建模仿真研究,为产品研制提供技术支撑。根据设计参数,在AMESim软件平台中对叶片马达式伺服系统进行了正向建模,并进行了模型校验。之后依托建好的系统模型进行了系统功能与性能分析,根据仿真结果,对现有设计方案提出减小间隙、改善密封的优化建议。