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径向柱塞式内曲线液压马达,是工业生产中广泛使用的一种重要液压元件。为突破国外技术壁垒,国内陆续有很多单位开始研制该类马达。内曲线马达导轨普遍存在接触疲劳,影响内曲线马达的使用寿命。内曲线马达的输出扭矩和转速的脉动性,直接影响着工作机构运动的平稳性。马达的接触疲劳以及输出特性,均与其导轨曲线的性能有着密切关系。本文提出并设计了一种等接触应力无扭矩输出脉动的导轨曲线。论文主要研究内容如下:(1)对液压马达进行运动学分析和力学分析,应用赫兹接触理论,导出了导轨与滚轮之间的接触应力计算公式。建立了等接触应力导轨曲线的微分方程,并使用MathCAD求解得到等接触应力曲线;(2)详细分析初始度加速度和滚轮半径,对等接触应力导轨曲线性能的影响,并得到以下重要结论:初始度加速度存在一个阈值,该阈值大小等于滚轮中心的初始极径,是滚轮与导轨内、外接触的切换点;(3)导出了内曲线式液压马达输出扭矩及转速的无脉动条件,推导了基于输出扭矩无脉动条件的速度平衡区导轨曲线微分方程。联立求解等接触应力区和速度平衡区曲线方程,从而得到满足设计要求的无扭矩脉动等接触应力导轨曲线;(4)基于设计需求,通过计算得到柱塞行程和液压马达排量随初始度加速度的变化曲线及其函数关系式,为设计其它排量内曲线式液压马达的导轨曲线提供设计依据;(5)基于MathCAD对所设计的导轨曲线进行离散化,实现了极坐标向直角坐标的变换。并将导出的数据接口文件导入Creo Parametric,实现了平面曲线转换为空间曲面的导轨三维建模:(6)基于赫兹接触理论,对导轨与滚轮之间的接触问题进行了理论分析,得到了接触应力与变形的赫兹理论解;基于ANSYS有限元接触分析工具,对1°、5°、10°和18°四个特殊幅角位置处滚轮与导轨之间的接触问题进行了求解,得到了其法向应力、变形和接触应力等;ANSYS有限元接触分析的结果与赫兹理论解相吻合,验证了所提出的无扭矩脉动等应力导轨曲线设计理论的有效性和正确性。