微型高频电液激振器的设计与实验研究

发布时间：2017-07-31 13:29

  本文关键词：微型高频电液激振器的设计与实验研究

  更多相关文章： 振动切削 电液激振器 高频激振阀 谐振

【摘要】：振动切削技术在难加工材料领域有着很大的优势,不同类型的切削装置发展快速,相应的激振装置在各个切削形式中都有需求。目前电磁式振动和超声振动只能满足小推力的要求,若要实现对较重的工件或刀具的振动,需要更大推力的振动装置。新型电液激振的方式能够产生很大的推力,同时具有较高的激振频率。本文设计出了用于振动切削的微型高频电液激振器,能够满足某一类型振动切削对振动装置的需求。本论文设计了一种新型的微型高频电液激振器作为振动切削的激振装置,并且设计了激振装置的关键控制元件—微型高频激振阀,研制了微型高频电液激振器样机。实验研究明确了该激振器的振动特性,实现了1000Hz的振动频率。论文的主要研究工作和成果如下:1.介绍了几种形式的振动切削的原理和各自的优缺点;又详细论述了电液控制元件、电液振动台和电液控制技术等方面的研究现状。2.微型高频电液激振器的设计。详细阐述了该激振器的工作原理与结构特点,通过Solidworks软件建立了其三维模型;并对该激振器的关键受力部件进行了强度校核。3.微型高频电液激振器系统数学模型的建立。结合经典滑阀理论建立了该激振器的数学模型,通过经典的液压理论与公式推导出了该激振器系统的传递函数。4.微型高频电液激振器振动结构的仿真分析。利用Ansys Workbench仿真软件对振动缸弹性端进行了静态仿真分析和模态仿真分析。5.微型高频电液激振器振动特性实验研究。测量了该激振器在空载和负载时不同压力与振动频率下振动腔和阀出口压力数据、弹性端振动位移和加速度数据,并对这些数据进行对比分析,最后对该激振器系统进行了谐振特性实验,找到其谐振频率段。
【关键词】：振动切削 电液激振器 高频激振阀 谐振
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG502.3
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-24
• 1.1 研究的背景及意义10-12
• 1.2 电液激振技术的研究现状12-21
• 1.2.1 电液激振的控制元件的研究现状12-18
• 1.2.2 电液振动台的研究现状18-20
• 1.2.3 电液振动台的控制技术研究现状20-21
• 1.3 课题的选题意义与研究内容21-24
• 1.3.1 选题的意义21-22
• 1.3.2 课题的研究内容22-24
• 第2章 微型高频电液激振器的设计24-37
• 2.1 引言24
• 2.2 电液激振器的工作原理24-26
• 2.3 高频激振阀的一体化设计26-32
• 2.3.1 集成化的高频激振阀的结构设计27-30
• 2.3.2 伺服电机的选用30-32
• 2.4 单作用振动缸的设计32-36
• 2.4.1 单作用振动缸的结构设计32-34
• 2.4.2 关键受力部件的强度校核34-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第3章 高频电液激振器的数学模型37-46
• 3.1 引言37
• 3.2 高频电液激振器的数学模型37-45
• 3.2.1 高频激振阀节流阀.导通面积数学模型37-41
• 3.2.2 特性支配方程41-44
• 3.2.3 系统传递函数44-45
• 3.3 本章小结45-46
• 第4章 高频电液激振器关键结构的有限元分析46-55
• 4.1 引言46
• 4.2 微型高频电液激振器结构仿真分析46-54
• 4.2.1 仿真软件Ansys workbench介绍46-47
• 4.2.2 振动缸弹性端的静态仿真分析47-52
• 4.2.3 振动缸上弹性端的模态仿真分析52-54
• 4.3 本章小结54-55
• 第5章 微型高频电液激振器的实验研究55-82
• 5.1 引言55
• 5.2 高频电液激振器实验系统原理55-56
• 5.3 电液激振器测试系统的搭建56-58
• 5.4 空载实验研究58-69
• 5.4.1 振动腔内压力特性58-61
• 5.4.2 激振阀阀出.压力与振动腔内压力对比分析61-62
• 5.4.3 弹性端振动加速度特性62-68
• 5.4.4 弹性端振动位移特性68-69
• 5.5 加载实验研究69-75
• 5.5.1 振动腔内压力特性69-71
• 5.5.2 弹性端振动加速度特性71-74
• 5.5.3 弹性端振动位移特性74-75
• 5.6 电液激振器的谐振特性研究75-80
• 5.6.1 电液激振器的谐振特性实验研究75-79
• 5.6.2 电液激振器的系统谐振频率理论计算79-80
• 5.7 本章小结80-82
• 第6章 结论与展望82-85
• 6.1 结论82-83
• 6.2 展望83-85
• 参考文献85-88
• 致谢88-90
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果90

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本文编号：599395