齒輪式氣動(dòng)馬達(dá)的建模與性能優(yōu)化.pdf

1、由于氣動(dòng)馬達(dá)的安全無(wú)污染，防火防爆等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。但是由于空氣的可壓縮性等不確定因素，氣動(dòng)馬達(dá)的理論研究和改進(jìn)工作難以深入進(jìn)行，致使目前氣動(dòng)馬達(dá)的性能普遍不佳，效率很低。針對(duì)這種情況，本文對(duì)齒輪式氣動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模和性能優(yōu)化，對(duì)原有齒輪式氣動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，提高了馬達(dá)效率。 本文在前期研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)流體力學(xué)和氣壓傳動(dòng)原理及齒輪馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以力矩平衡和流量平衡的思想建立了力矩，流量的數(shù)學(xué)模型。論

2、文完成了齒輪式氣動(dòng)馬達(dá)的輸入、輸出功率的推導(dǎo)，提出了齒輪式氣動(dòng)馬達(dá)的效率模型，完善了氣動(dòng)馬達(dá)的靜態(tài)特性模型。在此基礎(chǔ)上，以馬達(dá)效率為目標(biāo)函數(shù)，以供氣壓力、潤(rùn)滑油粘度、徑向間隙、軸向間隙和轉(zhuǎn)速為設(shè)計(jì)變量對(duì)齒輪式氣動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了馬達(dá)效率最大時(shí)的各設(shè)計(jì)變量的最優(yōu)值。然后根據(jù)優(yōu)化結(jié)果改進(jìn)了現(xiàn)有齒輪式氣動(dòng)馬達(dá)的結(jié)構(gòu)。 在現(xiàn)有的齒輪馬達(dá)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)上，對(duì)齒輪式氣動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，測(cè)試了馬達(dá)的力矩-轉(zhuǎn)速特性、流量-轉(zhuǎn)速特性和

3、功率-轉(zhuǎn)速特性，并與這種馬達(dá)的理論研究進(jìn)行了比較，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了靜態(tài)特性模型的正確性。本文還分別進(jìn)行了不同供氣壓力，不同潤(rùn)滑油粘度和不同徑向間隙時(shí)的馬達(dá)實(shí)驗(yàn)，研究供氣壓力，潤(rùn)滑油粘度和徑向間隙對(duì)馬達(dá)效率的影響。對(duì)現(xiàn)有馬達(dá)和改進(jìn)后的馬達(dá)也進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了優(yōu)化結(jié)果。 通過理論推導(dǎo)建立的齒輪式氣動(dòng)馬達(dá)的靜態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型，它的每個(gè)參數(shù)都具有明確的物理意義，并得到實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了氣動(dòng)馬達(dá)的性能優(yōu)化，并根據(jù)優(yōu)化結(jié)果完成