齒輪式氣動馬達的建模與性能優(yōu)化.pdf

1、由于氣動馬達的安全無污染，防火防爆等優(yōu)點，在工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。但是由于空氣的可壓縮性等不確定因素，氣動馬達的理論研究和改進工作難以深入進行，致使目前氣動馬達的性能普遍不佳，效率很低。針對這種情況，本文對齒輪式氣動馬達進行了數(shù)學建模和性能優(yōu)化，對原有齒輪式氣動馬達進行了結(jié)構(gòu)上的改進，提高了馬達效率。 本文在前期研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)流體力學和氣壓傳動原理及齒輪馬達的結(jié)構(gòu)特點，以力矩平衡和流量平衡的思想建立了力矩，流量的數(shù)學模型。論

2、文完成了齒輪式氣動馬達的輸入、輸出功率的推導，提出了齒輪式氣動馬達的效率模型，完善了氣動馬達的靜態(tài)特性模型。在此基礎(chǔ)上，以馬達效率為目標函數(shù)，以供氣壓力、潤滑油粘度、徑向間隙、軸向間隙和轉(zhuǎn)速為設(shè)計變量對齒輪式氣動馬達進行了優(yōu)化設(shè)計，得到了馬達效率最大時的各設(shè)計變量的最優(yōu)值。然后根據(jù)優(yōu)化結(jié)果改進了現(xiàn)有齒輪式氣動馬達的結(jié)構(gòu)。 在現(xiàn)有的齒輪馬達實驗臺的基礎(chǔ)上，對齒輪式氣動馬達進行了實驗研究，測試了馬達的力矩-轉(zhuǎn)速特性、流量-轉(zhuǎn)速特性和

3、功率-轉(zhuǎn)速特性，并與這種馬達的理論研究進行了比較，通過實驗驗證了靜態(tài)特性模型的正確性。本文還分別進行了不同供氣壓力，不同潤滑油粘度和不同徑向間隙時的馬達實驗，研究供氣壓力，潤滑油粘度和徑向間隙對馬達效率的影響。對現(xiàn)有馬達和改進后的馬達也進行了對比實驗，驗證了優(yōu)化結(jié)果。 通過理論推導建立的齒輪式氣動馬達的靜態(tài)特性的數(shù)學模型，它的每個參數(shù)都具有明確的物理意義，并得到實驗的驗證。在此基礎(chǔ)上，進行了氣動馬達的性能優(yōu)化，并根據(jù)優(yōu)化結(jié)果完成