同步马达压力补偿阀的结构优化设计与流场仿真

摘要

随着社会的发展和液压技术的不断进步，同步马达在液压同步系统中的应用越来越多，由于同步马达所控制的同步回路同步精度较高，所以备受青睐。本文以两联式齿轮式同步马达为基础，在马达和执行元件之间加入所设计的压力补偿阀对负载偏差进行压力补偿，提高齿轮式同步马达的同步精度。
　　首先，对所研究的齿轮式同步马达进行同步误差分析，得出负载偏差是引起同步误差的主要原因，而压力补偿阀的工作原理就是对负载偏差进行压力补偿，通过分析原有的压力补偿阀的结构，发现其存在不合理的问题，对其结构进行优化改进。将压力补偿阀的进出口流道进行优化，在其主阀芯部分采用设计的阀套结构，进而提高了压力补偿阀的工艺性能和生产加工的可行性。
　　然后，对所设计的阀套结构进行径向开孔数量的确定，通过Fluent软件对压力补偿阀所加入的阀套在不同径向孔的数量下，对压力补偿阀的进出口压力和速度的影响进行流场仿真分析。通过流场仿真分析，确定了阀套径向孔的最优数量对阀的压力和速度影响较小，为阀的结构改进提供了可靠的理论指导。
　　最后，将同步马达与压力补偿阀进行板式集成，通过设计的专用集成阀块进行集成。本文主要以两联齿轮式同步马达进行集成，由于同步马达在集流和分流时，压力补偿阀的工作位置不同，所以设计的左右两个阀块应有区别。通过设计的专有集成阀块，进一步提高了同步马达与压力补偿阀的集成度，使其更具标准化。通过板式集成的设计，使同步马达压力补偿阀的系统适用性更加广泛，能适用到更多的工作场合，提高了其使用价值。

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第1章 绪 论

1.1课题的研究背景

1.2同步马达概况

1.3齿轮式同步马达国内外研究现状

1.4齿轮式同步马达结构原理

1.5课题的研究意义和研究内容

第2章 同步马达同步误差分析

2.1齿轮式同步马达摩擦损失分析

2.2两联马达内部容积损失

2.3马达分流时的同步误差

2.4马达集流时的同步误差

2.5本章小结

第3章 压力补偿阀的结构优化设计

3.1压力补偿阀的结构形式

3.2压力补偿阀的工作原理简介

3.3压力补偿阀的主要参数

3.4压力补偿阀初始结构设计

3.5弹簧腔体积V的仿真分析

3.6压力补偿阀的结构优化

3.7本章小结

第4章 压力补偿阀的流场仿真

4.1 CFD技术概况

4.2 FLUENT软件介绍

4.3数值仿真建模及边界条件设置

4.4几何模型的建立及网格划分

4.4数值仿真结果分析

4.5本章小结

第5章 压力补偿阀与同步马达的板式集成

5.1集成阀块的设计

5.2板式集成

5.3本章小结

结论

参考文献

致谢