非圆液压马达行星轮系研究及性能分析

论文摘要

本论文针对煤矿钻机液压马达的笨重、可靠性低以及不能使用乳化液做工作介质等缺点,运用非圆齿轮传动解决液压马达存在的问题。非圆行星齿轮液压马达是低速大扭矩液压马达,与其他类型的液压马达相比,具有体积小、耐油污、耐高压和可采用乳化液作为工作介质等优点。研究非圆齿轮液压马达对拓展非圆齿轮应用研究,降低成本和煤矿安全生产具有重要意义。本文通过分析非圆行星齿轮液压马达的结构及工作原理,制定出结构紧凑、更可靠的液压马达的设计方案。运用非圆齿轮设计理论,设计了非圆行星齿轮机构。通过研究非圆行星齿轮机构的运动关系,建立太阳轮与内齿圈的节曲线关系方程及数学模型,运用MATLAB求解模型并绘制出节曲线图形。运用非圆齿轮齿廓生成原理,对齿廓设计解析法进行公式推导,并实际运用折算齿形理论,以及AutoCAD、Pro/E软件建立了非圆齿轮齿廓模型。通过研究行星轮系运动,得到行星轮的运动速度、加速度公式、以及转化机构中太阳轮与内齿圈的运动关系方程。通过分析几种非圆齿轮液压马达的结构,确定出46型液压马达的结构,重点运用非圆齿轮液压马达配流理论,获得配油盘结构设计。通过阀控马达的模型的建立,利用流量守恒与转矩守恒方程,对模型静态、动态性能进行分析。运用Simulink仿真,获得马达流量跃变、负载跃变与转速关系曲线。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的与意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 存在问题
• 1.5 本文主要研究工作
• 2 非圆齿轮轮系研究
• 2.1 引言
• 2.2 非圆行星轮系液压马达的结构特点
• 2.3 非圆齿轮节曲线设计
• 2.4 非圆齿轮节曲线的MATLAB求解
• 2.5 非圆齿轮齿廓设计
• 2.6 行星轮的设计
• 2.7 非圆行星轮系的运动分析
• 2.8 本章小结
• 3 液压马达的结构研究
• 3.1 引言
• 3.2 非圆齿轮液压马达结构分析
• 3.3 非圆齿轮建模
• 3.4 46型液压马达结构
• 3.5 本章小结
• 4 液压马达的特性研究
• 4.1 引言
• 4.2 马达的排量
• 4.3 马达的静态分析
• 4.4 马达的动态分析
• 4.5 本章小结
• 5 液压马达实验方案与仿真
• 5.1 引言
• 5.2 液压马达的实验方案
• 5.3 液压马达的仿真
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况
• 附录