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液压电机叶片泵的气隙负载效应及样机性能试验

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第1章绪论

1.1课题研究的目的及意义

1.2液压电机泵的研究与发展概况

1.2.1液压泵的发展概况

1.2.2电动机的发展概况

1.2.3电机泵的发展概况

1.2.4液压电机叶片泵的研究概况

1.3有限元法在电动机分析及设计中的应用

1.4论文的主要内容

第2章液压电机叶片泵的理论分析

2.1液压电机叶片泵的结构及工作原理

2.2流体的粘性

2.3液压电机泵电机的基本理论

2.3.1液压电机泵电机的基本结构

2.3.2液压电机泵浸油电机的总功率平衡式

2.3.2液压电机泵的总功率平衡式

2.4电磁场基本理论

2.5 Ansoft有限元分析软件

2.6本章小结

第3章液压电机叶片泵的气隙油膜负载效应

3.1液压电机泵气隙负载转矩

3.2气隙负载效应对浸油电机性能的影响

3.2.1气隙负载效应对浸油电机效率的影响

3.2.2浸油电机的性能曲线

3.2.3浸油电机的数值解析

3.2.4本章小结

第4章液压电机叶片泵样机性能的试验分析

4.1液压泵的性能试验

4.1.1液压泵的性能参数

4.1.2液压泵的性能试验回路及方法

4.2电机的性能试验

4.2.1空载试验

4.2.2负载试验

4.2.2效率和功率因数的确定

4.2.3电动机的直接起动

4.3液压电机叶片泵的试验系统

4.4液压电机叶片泵的试验装置

4.4.1流体测量装置

4.4.2电气控制及测量装置

4.5试验测量误差分析

4.6液压电机叶片泵样机试验结果分析

4.6.1液压电机叶片泵样机空载试验和负载试验

4.6.2液压电机叶片泵样机的效率

4.7本章小结

总结与展望

1总结

2展望

参考文献

致谢

附录

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摘要

液压电机叶片泵将特制电动机与叶片泵泵芯集成一体,形成一种新型液压动力单元。它具有结构紧凑、噪音小、无外泄漏、效率较高等优点。液压电机泵是当前液压动力单元发展的重要方向。 本文针对液压电机叶片泵的负载效应和性能试验,采用数值模拟、试验分析和理论分析相结合的方法进行了深入的研究。建立了液压电机泵的总功率平衡式;建立了液压电机泵气隙负载转矩的理论分析模型,分析了浸油电机转子半径、浸油电机铁芯长度、气隙大小、油液粘性、转速、油液粘度对气隙负载转矩的影响;研制出了国内第一台液压电机叶片泵样机,搭建完成其性能测试试验台,并获得了液压电机叶片泵样机工作性能的试验数据;通过对液压电机叶片泵样机的容积效率和浸油电机效率的计算,分析出容积效率和浸油电机效率偏低导致液压电机叶片泵样机总效率降低。通过对泵芯座和聚四氟乙烯密封圈变形的计算,分析出高压下泵芯座与泵芯的配合间隙偏大和聚四氟乙烯密封圈密封性能失效是导致液压电机叶片泵样机容积效率下降幅度较大的主要原因;未按设计要求加工电机及油液粘性损耗是导致浸油电机效率偏低的原因。 论文的主要内容: 第1章,阐述了本课题研究的背景和意义;概述了液压电机泵的研究及发展概况;概述了有限元分析方法在电机的分析和设计中的应用现状及其对本课题研究的应用价值;概括了本论文的主要研究内容。 第2章,提出了一种电机内嵌叶片泵的液压电机泵结构,并阐述了其工作原理,建立了液压电机泵的总功率平衡式。 第3章,建立了液压电机泵气隙负载转矩的理论分析模型,推导出了气隙负载转矩公式,分析了浸油电机转子半径、浸油电机铁芯长度、气隙大小、油液粘性、转速、油液粘度对气隙负载转矩的影响。同时对浸油电机的性能进行了分析与计算。 第4章,简述了液压电机叶片泵样机的试验原理及其测试装置。分析了液压电机叶片泵样机测量系统的误差来源。通过对液压电机叶片泵样机的效率、输出压力、转速、流量、功率因数与输出功率关系的分析,得出液压电机叶片泵样机运行过程中的主要性能指标和主要运行参数的变化规律,进而建立了液压电机泵工作特性的分析方法;通过对叶片泵效率和泵芯座、聚四氟乙烯密封圈变形的计算和分析,分析出泵芯座之间配合间隙偏大与高压下泵芯座径向变形和泵芯是液压电机叶片泵样机容积效率下降幅度较大的主要原因。

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