液体粘性软启动试验装置的研究设计

摘要

液体粘性软启动装置（简称液粘软启动）是一种通过油膜剪切力来传递动力的机电液一体化传动装置，该装置不仅能实现电机的空载启动，减小对机械和电网的冲击，而且能够实现无级调速，节约能源。基于液粘软启动的诸多优点，它被广泛的应用于现代工业场合中，为不断创新换代和技术改进，本文研究设计了液粘软启动试验装置，可以为研制新型性能优良的液粘软启动提供可靠的试验方法和数据。
　　本文分析了液粘软启动的传动原理，即牛顿内摩擦定律和液粘传动摩擦特性，推导出了液粘软启动传递转矩的计算公式。选取了125型液粘软启动作为试验装置的测试对象，设计了试验装置机械组成结构，并阐述了试验装置的工作原理。对试验装置中的主要部件分别进行了设计计算。分析了液粘软启动在启动和调速过程中的产热对摩擦片的影响，推导出了摩擦片表面温度及闪点温度的计算公式，提出了合理选择摩擦片的参考建议。分析了液粘软启动的摩擦副材料、结构、数目、间隙，为选择优良的摩擦副组合方式提供了参考，同时确定了液粘软启动摩擦副的初选试验参数。设计了试验装置液压系统的组成结构，并分析了液压系统的工作原理。分析了液体粘性传动润滑理论，得到了液粘软启动满足各种工况形成油膜所需的润滑流量及进油口压力计算公式，为试验装置液压系统的设计提供理论依据，同时确定了润滑系统所需润滑油流量值。将变频技术应用到液压控制系统中，分析了变频调节控制油压的原理，并给出了控制频率与控制油压的对应关系，确定了最佳控制频率范围，同时分析了变频控制系统中存在的问题并给出相应的解决措施。
　　通过分析计算，选取了液压系统中的主要组成部件。设计了试验装置电气控制系统的基本组成，同时给出了电气控制框图。以试验装置自动测试液粘软启动的空载启动及带载调速两个过程为例进行了软件设计。分析选择了电气控制系统中的主要元件及所用传感器。试验装置进行了液粘软启动的相关性能试验，通过分析试验数据得到液粘软启动试验装置符合设计要求，也为测试和优化液粘软启动性能提供了可靠的试验条件。

目录

声明

1 绪 论

1.1 研究背景

1.2 研究目的和意义

1.3 液粘软启动国内外研究现状

1.4 本文研究设计的主要内容

2 试验装置整体研究设计

2.1 液粘软启动传动原理及转矩计算分析

2.2 试验装置整体设计及工作原理

2.3 主要部件设计计算

2.4 本章小结

3 液粘软启动摩擦副设计分析

3.1 摩擦片热特性分析

3.2 摩擦副设计参数分析

3.3 本章小结

4 试验装置液压系统分析设计

4.1 液压系统的要求

4.2 液压系统的方案设计

4.3 液压系统的组成及工作原理

4.4 润滑流量的分析

4.5 变频系统在液压控制系统中的应用分析

4.6 液压系统各元件的计算分析和选择

4.7 本章小结

5 试验装置电控系统研究设计及整机试验

5.1 电气控制系统硬件设计

5.2 电气控制系统软件设计

5.3 控制系统各元件的分析选择

5.4 试验数据测量与分析

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间主要成果

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