摘 要

新型雙齒條齒輪大功率大扭矩扭振振動臺是用來對零件進(jìn)行疲勞試驗、動態(tài)剛度、動態(tài)阻尼等性能測試的多功能試驗平臺。它可以為零件的設(shè)計提供準(zhǔn)確而且完備的設(shè)計依據(jù)，并對最終產(chǎn)品的性能予以評估。對機械零件的性能、壽命進(jìn)行測試和分析,可以為產(chǎn)品設(shè)計與質(zhì)量評價提供可靠的科學(xué)依據(jù),縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期和提高產(chǎn)品質(zhì)量。因此對本試驗臺相關(guān)技術(shù)的研究具有特別重要的意義。
本課題主要圍繞新型雙齒條齒輪大功率大扭矩扭振振動臺的液壓及控制系統(tǒng)這一主題而展開。其核心內(nèi)容是雙液壓缸的反向同步控制。下面將簡單介紹本次設(shè)計的主要內(nèi)容：
1 文中從傳統(tǒng)的設(shè)計方法入手，首先進(jìn)行了液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計：擬定液壓系統(tǒng)原理圖，根據(jù)已知參數(shù)，設(shè)計合適的液壓缸和液壓伺服閥以及其他的液壓元件，然后選擇合適的液壓元件，最后驗算出液壓傳動系統(tǒng)技術(shù)性能。
2 液壓控制系統(tǒng)設(shè)計：擬定控制方案，選擇伺服液壓控制；確定系統(tǒng)組成元件動態(tài)特性、繪制方塊圖；最后建立整個液壓系統(tǒng)的動態(tài)模型并繪制方塊圖
3 運用MATLAB建立液壓動力元件系統(tǒng)模型，對其進(jìn)仿真，分析整個液壓系統(tǒng)的動態(tài)特性，根據(jù)仿真的結(jié)果計算出系統(tǒng)穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性，為進(jìn)一步設(shè)計改進(jìn)工作做準(zhǔn)備。
4 最后完成了扭振臺液壓系統(tǒng)實物布局。


關(guān)鍵詞：雙桿液壓缸，同步運動，伺服控制， MATLAB仿真













ABSTRACT

A new vibration generator of Two-rack gear high power and torsion moment is a comprehensive experimental platform used to test fatigue, stiffness, resistance and so on. It can provide precise and general gists for the parts’ design and verify the performance of the final products. The testing and analysis of mechanical transmission system’s performance and life provides reliable scientific evidence for product design. Besides, quality eva luation shortens product development cycles and upgrades product quality. So the test bed technology related research is of great significance.
A new type of fluid transmission and control part of torsion oscillation table has been designed in this paper, and the key is inverted synchronous control of the double fluid cylinder. The main work done in this paper can be summarized as follows:
1. Started with classical design methods, the fluid transmission system is designed: make out the initial schematic diagram of the hydraulic pressure system, design the appropriate fluid cylinder and hydraulic servo clique and select the appropriate hydraulic parts. And then check out the technical characteristics of the fluid transmission system.
2. Fluid transmission system design: Firstly, draw up the control scheme and select the system of hydraulic control. Secondly, figure out the dynamic characteristics of parts which the system consists of. Finally, establish the dynamic model of the whole hydraulic system and protract a block chart.
3. Use the MATLAB to create the model of hydrokinetic element system. Emulate the model and analyze the dynamic characteristics of the hydraulic system so as to calculate the system’s stability、rapidity and veracity, which lays foundation for the next step.
4. Complete the entity layout of the hydrokinetic torsion oscillation table.


Key words: twin-bar fluid cylinder, Synchronous movement，Servo control, MATLAB
simulation





目 錄

摘 要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1 緒論 1
1.1論文的選題背景與意義 1
1.2系統(tǒng)設(shè)計 1
1.3論文主要研究內(nèi)容 3
2 液壓傳動和控制的特點及方案選擇 4
2.1引言 4
2.2液壓傳動的特點 4
2.2.1液壓傳動的優(yōu)點 4
2.2.2液壓傳動的缺點 4
2.3液壓控制的特點 4
2.3.1液壓控制的優(yōu)點 5
2.3.2液壓控制的缺點 5
2.4液壓控制系統(tǒng)的類型及選擇 5
2.4.1閉環(huán)控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng) 5
2.4.2閥控系統(tǒng)和泵控系統(tǒng) 5
2.4.3機械液壓控制系統(tǒng)、電氣液壓控制系統(tǒng)和氣動液壓控制系統(tǒng) 5
2.4.4液壓控制系統(tǒng)的選擇 6
2.5本章小結(jié) 6
3 振動臺液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計 7
3.1技術(shù)要求 7
3.2運動原理 7
3.3液壓缸的設(shè)計 7
3.3.1液壓缸設(shè)計壓力 7
3.3.2液壓缸主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 7
3.3.3液壓缸最大流量 9
3.3.4液壓缸負(fù)載壓力 9
3.4液壓系統(tǒng)原理圖 11
3.4.1振動臺主機結(jié)構(gòu)功能 12
3.4.2振動臺電液伺服系統(tǒng)工作原理 …………….………………………………………………12
3.4.3振動臺技術(shù)特點 12
3.5液壓元件、輔件的選擇 12
3.5.1液壓泵及其驅(qū)動電機 12
3.5.1.1液壓泵最高工作壓力 12
3.5.1.2液壓泵的最大流量 13
3.5.1.3液壓泵的規(guī)格 13
3.5.1.4液壓泵的驅(qū)動功率計算和電動機的選擇 14
3.5.2液壓控制閥和液壓輔助元件的選擇 14
3.6系統(tǒng)布局圖 16
3.7液壓系統(tǒng)技術(shù)性能計算 17
3.7.1驗算系統(tǒng)壓力損失 17
2.7.2估算系統(tǒng)效率、發(fā)熱溫升估算 18
3.7.3液壓沖擊 18
3.8本章小結(jié) 19
4 振動臺液壓控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真分析 20
4.1 定量泵的動態(tài)特性 20
4.1.1確定液壓泵傳遞函數(shù)，畫出動態(tài)方塊圖 20
4.1.2MATLAB建模仿真分析 23
4.2 液壓缸的動態(tài)特性 27
4.2.1確定液壓缸傳遞函數(shù)，畫出動態(tài)方塊圖 27
4.2.2MATLAB建模仿真分析 28
4.3 伺服閥控液壓缸系統(tǒng)的動態(tài)特性 33
4.3.1確定閥控缸傳遞函數(shù)，畫出系統(tǒng)動態(tài)方塊圖 33
4.3.2MATLAB建模仿真分析 38
4.4 振動臺液壓伺服系統(tǒng)的動態(tài)特性 40
4.4.1伺服閥傳遞函數(shù) 40
4.4.2振動臺伺服控制系統(tǒng)及MATLAB仿真分析 42
4.5本章小結(jié) 45
5 結(jié)論與展望 46
5.1論文的主要工作和結(jié)論 46
5.2展望以及改進(jìn)..