双作用双定子凸轮转子叶片电动机转矩脉动分析

基于等宽曲线双定子液压电动机的思想,将传统的凸轮转子叶片电动机改进为双定子结构.通过对双作用双定子凸轮转子叶片电动机的结构分析及工作原理介绍,在传统的凸轮转子叶片电动机的基础上,计算了这种新型液压电动机的理论排量,并由此推导出多作用凸轮转子叶片电动机理论排量的基本公式.分析了该液压电动机在转子转过不同角度时的瞬时转矩值,通过计算得出了内、外电动机在不同的组合方式下的转矩及转矩脉动系数.结果表明:内、外电动机不同的组合方式可以输出多种不同的转矩,且2个内电动机和1个外电动机组合工作时的转矩脉动最小,2个外电动机和1个内电动机组合工作时的转矩脉动最大.     

双作用双转子叶片马达的转矩特性

提出了双转子叶片马达,一个壳体内有内、外两个马达,可通过不同的连接方式输出四种不同的转矩.分析了马达四种工作状态时的瞬时转矩及转矩脉动,当马达差动连接时转矩脉动最小,当两个马达共同工作时转矩脉动最大.研究了不同叶片个数时马达的瞬时转矩,讨论了叶片个数与转矩脉动之间的关系,结果表明:当叶片数为4的奇数倍时转矩脉动的理论值为零;当叶片数为2的奇数倍时会产生一定的转矩脉动;当叶片数为4的偶数倍时会产生较大的转矩脉动.     

三作用多泵多马达输出转速和转矩的理论分析

为了实现定量泵可输出多种流量、定量马达输出多种转矩和转速的功能,设计了双定子结构的新型泵和马达,并提出了多泵多马达传动理论.在一定的马达进出口压差条件下,通过三作用双定子泵(马达)的不同连接以及泵和马达的多种组合连接,对泵的不同输出流量、马达输出转矩和转速进行了计算分析.结果表明,通过改变泵和马达的连接方式及其组合连接方式,在一定的范围内可以对马达的转矩和转速、泵的输出流量进行调节和控制,从而拓宽了元件的适用领域.     

凸轮转子叶片马达的研究

通过合理的结构设计、凸轮转子过渡曲线线型及各项结构参数的正确确定，可使该马达转矩和角速度的脉动减小。提出提高工作寿命和降低噪声的措施，以使其成为输出转矩和角速度的脉动小，工作寿命长、噪声低的一种液压马达。     

凸轮转子型双定子叶片泵泄漏与容积效率分析

针对传统液压泵难以输出多种流量和压力的问题,结合凸轮转子叶片泵的结构及双定子的思想,提出一种新型凸轮转子型双定子叶片泵。该泵含有凸轮转子、外定子及内定子并在一个壳体内形成了两泵,两泵流量成比例,从而实现了多个压力、不同流量的输出,或者驱动多个压力、不同流量的液压系统同时工作。通过对凸轮转子型双定子叶片泵内部结构的分析,归纳出内、外泵在不同组合方式下的理论排量计算式,得出主要内泄漏途径。内泵单独供油、外泵单独供油和内外泵联合供油3种工作状态的比较表明,随着负载压力的增大,所提泵的容积效率随之降低,在同一输出压力下内泵单独工作时的容积效率最低,外泵单独工作时容积效率最高。该结果可为凸轮转子型双定子叶片泵的设计及应用提供参考。     

凸轮转子叶片马达的过渡曲线中心角参数优化

提出了针对凸轮转子外轮廓过渡曲线段的参数优化设计方法.通过对马达关键参数解析式推导及分析,得出了压力角、叶片干扰转矩、流量脉动、泄漏量与过渡曲线中心角之间的关系.通过解析计算及仿真,得出了该类型叶片马达凸轮转子设计的理论依据和优化参数.经过实验验证,基于该中心角优化参数设计的凸轮转子叶片马达取得了良好的伺服精度,证明了凸轮转子过渡曲线段中心角参数优化设计的正确性和可行性.     

内外啮合齿轮马达的理论分析

从双定子思想出发,力图打破原有齿轮马达的结构,实现在不改变输入流量的情况下,对齿轮马达的转速调节,从而探讨出一种新型结构的内外啮合齿轮马达. 该新型结构的齿轮马达与传统的齿轮马达的区别是:该齿轮马达在一个壳体中,有内啮合齿轮马达和外啮合齿轮马达两个马达. 该马达仅通过切换不同的连接方式就可以实现多级转速和多级转矩的输出,省去了节流阀、减压阀等耗能元件,减少了能源的浪费,提高了效率.      

力平衡型双定子轴向柱塞马达的转矩脉动分析

在双定子马达研究的基础上,设计出新型结构的力平衡型双定子轴向柱塞马达. 通过对其结构和原理的介绍,计算出该新型液压马达的理论排量. 为进一步了解这种液压马达的工作性能,通过计算马达的瞬时转矩,分析了奇数柱塞数和偶数柱塞数对马达输出转矩脉动不均匀性的影响,得出柱塞数与马达转矩不均匀系数的关系式. 结果表明:马达柱塞数目为奇数时的转矩脉动比偶数时的转矩脉动更好,而且马达瞬时转矩脉动随柱塞数目的增加呈递减状态.      

叶片摩擦系数对液压凸轮转子伺服马达转矩性能影响

为研究叶片摩擦系数对液压凸轮转子伺服马达转矩性能的影响,建立了马达转矩的力学模型.通过对叶片进行受力分析,推导了叶片/叶片槽之间的摩擦系数与凸轮转子对叶片的正压力以及叶片对凸轮转子的阻力矩的关系式.利用MATLAB对力学模型进行仿真计算.结果表明,叶片/叶片槽之间摩擦系数的增大会减小叶片之间正压力,从而增大叶片对凸轮转子的阻力矩,导致马达的输出力矩出现明显波动.阻力矩的最大值和平均值与摩擦系数基本呈线性关系.减小叶片和叶片槽之间的形位公差与表面粗糙度能够改善伺服马达的低速特性.     

双定子多作用力偶液压马达的原理分析

针对液压马达径向受力不平衡的问题,提出了一种多工况下双定子多作用力偶液压马达,并采用高次曲线设计了四作用力偶液压马达内、外定子的轮廓线。单作用的定子轮廓线由大、小两段圆弧和两段过渡曲线组成;多作用力偶液压马达的内、外定子轮廓线由多个等宽、相似的单作用定子轮廓线组成,该轮廓线光滑且完全封闭。通过液压马达排量的计算和分析发现:多作用力偶液压马达的排量主要取决于内、外定子轮廓线的半径,定子环的有效宽度,滚柱连杆组的数目,连杆的厚度和马达在一个工作周期内密闭容积吸油及排油的次数。在输入流量不变的情况下,通过改变液压马达的连接方式可以实现内马达单独工作,外马达单独工作,内、外马达同时工作,以及内、外马达差动工作。     

平面式并联齿轮马达研究

介绍了平面式并联齿轮马达的的结构原理;对齿轮径向力及输出转速和转矩的脉动进行了分析。结果表明：该马达扭矩输出齿轮所受径向力平衡,同等输出转矩下,空转齿轮所受径向力减少一半;在取奇数齿时,马达输出转速和转矩的均匀性显著提高,脉动频率增加一倍,该马达兼具结构简单和性能优越的特点。     

叶片马达凸轮转子过渡曲线特性分析

介绍了一种新型凸轮转子连续回转电液伺服叶片马达的工作原理,推导了马达瞬时驱动转矩和瞬时转速的解析式,分析了过渡曲线的动态特性和力学特性,讨论了凸轮转子过渡曲线对提高马达性能的作用和设计准则,对二次等加速等减速、二次正弦和余弦及二次阿基米德等过渡曲线进行了理论推导与分析.结果表明,二次余弦曲线适用于作为三轴仿真转台所用凸轮转子叶片马达的过渡曲线,并有利于提高马达的性能.     

双侧驱动轴向柱塞马达负载启动特性分析

为研究双侧驱动轴向柱塞马达的启动特性,介绍了双侧驱动马达的工作原理,理论分析并推导了启动时驱动转矩和各种阻力矩的计算公式,建立了双侧驱动轴向柱塞马达的液压仿真模型,分析了空载、定负载、延迟启动等工况下的启动特性.结果表明:空载启动时,双侧驱动轴向柱塞马达比普通轴向柱塞马达启动转矩波动小,达到平稳运行的时间更短,启动平稳性更优;定负载启动时,负载值越大,转矩波动越大,平稳运行时转矩脉动越明显,双侧驱动轴向柱塞马达的启动转矩峰值远低于普通轴向柱塞马达,转矩脉动量更小;延迟启动时,双侧驱动轴向柱塞马达对于负载变化的响应速度更快,其转矩波动情况与定负载启动时基本一致.     

非对称型多泵多速马达系统特性的理论分析

在原有的对称型多泵多速马达原理的基础上,提出了一种新型结构的非对称型多泵多速马达,以内2外3泵马达系统为例,对非对称型多泵多速马达系统中多泵的多级流量输出以及多速马达的多级转矩输出进行了归纳和总结,得到了非对称型多泵多速马达系统中马达的多级转速和转矩的理论公式,该理论公式同样适用于对称型多泵多速马达系统.对非对称型多泵和非对称型多速马达之间的连接方式进行了详细的分析,结果表明:非对称型多泵(多速马达)可实现多级恒流量(多级恒转速恒转矩)输出,为新型多泵多速马达系统的应用奠定了理论基础.     

混合型多泵多速马达传动输出特性的研究

为了使定量泵输出多级定流量、不用减压阀适应多个压力以及定量马达输出多级定转速和定转矩,设计了集多个单泵、单马达于一体具有高比功率的多泵多速马达,并在此基础上提出了混合型多泵多速马达传动理论。根据多泵、多速马达的特点对其进行了分类,分析了各类泵和马达在不同工作方式下的输出特性,又进一步得出决定多泵输出特性的流量系数以及多速马达输出特性的转速、转矩系数。分析了排量系数对传动的影响。结果表明:通过改变工作方式能够使流量系数和转速、转矩系数在一定范围内变化,变化范围取决于排量系数;比例型多速马达的差动连接会产生死点和差动反向,应确保转矩系数大于零。所设计的新型多泵多速马达在农业机械、行走机械、加工机械等领域有着广泛的应用前景。     

开关磁阻电机结构优化设计及其三维图解法

开关磁阻电机具有结构简单、工作可靠、成本低、输出扭矩大等优点,但也存在转矩脉动大的不足,限制了它的应用范围.为抑制其转矩脉动,提出一种新型定子结构,在定子磁极端部两侧加入一个楔形角,减小气隙在定转子开始重合时的突变,降低了气隙磁场能量骤变,进而减小转矩脉动.首先分析了该特殊楔形结构各参数对平均转矩及转矩脉动的影响.在此...     

转子磁极分段移位斜极对永磁同步电机转矩的影响

为了降低齿槽转矩和转矩脉动对电机性能的影响,采用电机转子磁极分段移位斜极方法达到减振降噪、提高永磁同步电机性能的目的.基于此方法对电机的齿槽转矩进行理论计算,并利用有限元法在Maxwell中建立8极48槽内置式永磁同步电机模型,分析转子磁极分段移位斜极方法对齿槽转矩和转矩脉动的影响.研究结果表明:齿槽转矩中除了次数为转子磁极分段数及其倍数次的谐波外,其余谐波基本得到消除,并且随着转子磁极分段增加,齿槽转矩峰值逐渐降低,尤其在磁极分三段时,齿槽转矩峰值下降5.22 N·m,对齿槽转矩的削弱效果最为明显;负载转矩和转矩脉动随着转子磁极分段数的增加逐渐降低,转子磁极分两段时降低幅度较为明显,与转子磁极不分段相比下降60%,并且随着转子磁极分段数增加,转矩脉动趋于平稳.     

基于效率分析的凸轮转子叶片马达液膜厚度设计

介绍了一种新型凸轮转子叶片马达的结构特点及工作原理.通过平行平板间隙流动模型及平行圆盘缝隙径向流动模型建立了该马达的泄漏数学模型,从而得出马达液膜厚度与容积效率间的关系.通过绝对黏度模型分析计算了凸轮与隔板及定子两关键摩擦副之间的摩擦力矩,从而得出马达液膜厚度与机械效率之间的关系.基于某三轴无磁仿真转台的凸轮转子叶片马达实例分析,综合考虑马达的容积效率和机械效率得出了使马达总效率最高的最优液膜厚度.研究结果为该类叶片马达的关键摩擦副之间液膜厚度优化设计提供了理论依据,从而可对马达设计及加工过程中凸轮转子、定子及隔板等关键零件提出相应的尺寸精度、几何精度及表面粗糙度等要求.     

连杆外滚柱型双定子马达及其密封机理研究

为了实现双定子液压马达的径向间隙补偿与可靠密封,提出了一种连杆外滚柱结构形式.依靠马达工作时产生的离心惯性力与液压力差,将连杆与滚柱分别压紧内、外定子曲线,形成密封容积;对不同工况下的双定子液压马达进行了受力分析,得到了各接触面正压力的数学表达式;同时搭建了试验台进行验证.结果表明:连杆外滚柱结构的双定子液压马达能够在实现滚压的同时具有更高地容积效率和比功率,连杆滚柱组与外定子间有滚动摩擦,减少了对定子曲线的磨损,延长了马达的工作寿命.     

三极并联齿轮马达理论研究

研究一种由一个中心齿轮和三个空转齿轮构成的并联齿轮马达,阐述了结构原理,对功率密度、齿轮径向力及输出转速和转矩的脉动进行了分析;结果表明:该马达轴向尺寸小,功率密度高;中心(扭矩输出齿轮)所受径向力平衡,空转齿轮所受径向力显著减少,适当选取齿数,可使马达的输出转速和转矩的均匀性显著提高,并具有低速稳定性好,启动力矩大等特点。