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叶片式气动马达研究现状
编辑:黄石盛宝迪机械   时间:2016-08-19

叶片式气动马达应用广泛,其性能的好坏直接关系到产品工作质量,在我国,有不少机构和学者从事叶片式气动马达的设计研究工作,为提高气动马达的使用性能作出了巨大的贡献。
1)结构设计
学者李富成一直从事各种不同类型的叶片式气动马达的设计及研究工作,他对蚌线气缸叶片式气动马达、贯穿叶片式气动马达、椭圆气腔双作用叶片式气动马达、带旋转阻隔器的叶片式气动马达、凸轮转子叶片式气动马达和旋转双叶片气动马达等进行了大量的研究工作,确立了不同形式的马达的结构参数选取的理论依据以及其计算公式,为此类气动马达的结构参数选取奠定了基础,相邻叶片所组成的腔室的容积计算公式,为计算马达在工作过程中,腔室内压力气体对外膨胀做功的理论计算提供了依据。
徐勇研究了叶片式气动马达的主要性能指标的多种影响因素,认为在气动马达主要结构尺寸相同、重量相等时,膨胀比E 的大小直接影响气动马达的功率、耗气量指标,合理确定气动马达的膨胀比可以使气动马达获得较高的性能指标,他在研究叶片式气动马达做功过程的基础上,提出了确定应用最为广泛的单向叶片式气动马达和具有正反转性能相同的叶片式气动马达膨胀比的方法,并通过理论计算得出具有正反转性能相同的叶片式气动马达最佳膨胀比为E = 1.3~1.35,这一方法对于其它容积式(活塞式、齿轮式等)气动马达膨胀比的确定具有一定的参考价值 ,同时使用腔室面积函数的概念及常用腔室面积函数表可以使叶片式气动马达的设计计算得到简化,建立了叶片式气动马达的膨胀比与进、排气角之间的关系式,并认为叶片式气动马达的膨胀比与几何参数之间存在着极为密切的关系,当叶片数Z 、 e R(e为偏心距,R 为定子半径)一定时,膨胀比E 与进、排气口位置参数A 、B 和C 之间的关系是唯一的。
在叶片式气动马达工作过程中的气体泄漏方面,张文斌等人在考虑到气体的可压缩性的基础上对叶片式气动马达的泄露进行了分析,并推导了泄露间隙的相应公式,同时比较了不可压缩流动和可压缩流动的两种间隙泄露理论的区别,最后导出了气动马达具有最小泄露面积时的最佳长径比公式,这一结论为叶片式气动马达的结构优化设计奠定了一定的基础。
同时具备了较高的硬度,满足了耐磨性和冲击的双重要求,同时考虑到淬火变形,在机加工工艺方面也作了相应的调整,叶片式气动马达缸体的热处理工艺自改变以来,其缸体的使用寿命大大提高,为了提高气动马达使用性能,采用了改进设计原理,它是以轴向间隙泄漏引起的功率损失与粘性摩擦引起的功率损失之和最小为设计目标进行改进设计,确定了轴向间隙的最优值,该值综合考虑了叶片式气动马达的容积效率与机械效率,对马达的设计、制造和装配有一定的参考价值,
研究的内容
叶片式气动马达是气动动力的核心部件,其性能的好坏直接影响到产品能否正常使用,有时甚至直接关系到操作人员的生命安全,因此,以叶片式气动马达为研究对象,利用流量连续性、气体热力学定律以及马达的转矩平衡方程,建立叶片式气动马达的运动学模型,运用 Matlab 的 Simulink 模块对其进行运动仿真,通过对获得的运动仿真图形进行分析,可得到描述气动马达动态特性的参数,通过对这些动态特性参数进行分析比较,确定影响气动马达运行稳定性的因素,最后利用修改气动马达的结构参数来达到改善气动马达的运行稳定性。

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