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滑块型双定子马达的理论研究及实验

孙江波  
【摘要】: 传统液压马达是一个转子对应一个定子,在不改变输入压力、流量的情况下只能输出一种转速和扭矩,要实现不同的转速、扭矩的输出,需要对输入压力、流量进行调节,这势必降低系统效率。针对这种情况我们研制了滑块型双定子马达,该马达是一个转子对应两个定子,在不改变输入压力、流量的情况下,通过改变进、出油口的联接方式能实现多种不同的转速和扭矩的输出。 本文简要分析了传统液压马达的典型结构及几种特殊结构的马达,在此基础上对新型结构的滑块型双定子马达的运动学、动力学进行了分析,并深入探讨了泄漏对马达容积效率的影响,通过样机试验验证该马达原理的正确性。 本课题的主要研究内容及方法包括: (1)分析单、双作用双定子马达的工作原理,并介绍其结构及运动特点,并由此分析不同于传统马达的多种联接方式,特别是马达差动联接这一创新型联接方式。 (2)双定子马达的运动学分析:应用理论力学的知识分别分析单、双作用双定子马达滑块的运动轨迹、速度、加速度,并求出它们的解析表达式从而了得到其运动规律。 (3)双定子马达的动力学分析:根据理论力学和流体力学的理论分别对单、双作用双定子马达滑块受到的液压力、定子和转子施加的压力和摩擦力、惯性力进行详尽的分析,并得出其计算公式,为优化马达的受力情况,提高马达效率提供依据。 (4)双作用滑块型双定子马达的泄漏分析:对双作用双定子马达的四种内泄漏途径进行详细分析得到其泄漏流量公式,并应用MATLAB对总泄漏量和容积效率进行仿真分析,为提高双定子马达的容积效率提供依据。 (5)双定子马达的样机设计及实验:分别分析并确定单、双作用双定子马达的重要参数选取原则,并给出设计参数,做出双作用双定子马达样机进行原理性试验,通过实验验证双定子马达原理的正确性。


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