内曲线径向柱塞液压马达参数优化

• 作 者: 杨凯
• 出 处: 长安大学
• 发表日期: 2020年01期
• 关键词: 径向柱塞马达 仿真分析 云图分析 导轨曲线 优化分析

内曲线径向柱塞液压马达是将液体的压力能转化成机械能对外输出扭矩,其性能的好坏对整个液压系统的运行起决定性作用。内曲线径向柱塞液压马达因其输出扭矩大、低速稳定性好、体积小、与驱动装置相连可以省去减速装置等优点,如今在工程机械、矿山机械、冶金机械、船舶机械、军事机械等方面得到广泛应用。国内生产的内曲线径向柱塞液压马达因其精度、材料的性能等方面与国外相比还有较大的差距,进口液压马达仍为主流。定子导轨曲线的形式决定液压马达输出扭矩的大小,因此对此液压马达定子导轨曲线的研究显得尤为重要。本课题来源于某企业在内曲线径向柱塞液压马达的研究,在广泛查阅相关文献的基础之上,对液压马达的主要零部件的静力学和动力学分析、有限元分析以及对定子导轨曲线进行优化分析,为企业的生产提供一定的理论基础。本文首先介绍了内曲线径向柱塞液压马达的研究背景与意义、液压马达的特点、液压马达的国内外研究现状、定子导轨曲线的研究现状、液压马达的发展趋势、主要研究内容。在此基础上,以圆柱滚子式内曲线径向柱塞液压马达作为研究对象,对主要零部件进行受力分析,得到其简化的力学模型。根据赫兹接触理论,分析柱塞滚子与定子导轨间的接触应力得到相应的定子导轨曲线方程。其次,利用CAXA、SolidWorks、ADAMS对内曲线径向柱塞液压马达的物理模型进行搭建并通过机械系统动力学进行合理性分析验证;利用ANSYS Workbench对内曲线径向柱塞液压马达的总体变形云图、滚子与定子导轨接触的等效应力云图、滚子变形云图、滚子与定子导轨接触变形云图四个云图进行云图分析。最后对内曲线径向柱塞液压马达的柱塞副运动学进行分析以及定子导轨曲线的精确绘制进而得到定子导轨,通过改变定子导轨内曲线的幅角分配情况,利用ADAMS分别分析在不同的幅角分配下液压马达输出扭矩的情况进而得到最优的幅角分配。