【摘 要】
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现代工业生产中,自动化机构日益增多,各运动部件间的冲击碰撞频繁,为保证机构运动的平稳性,延长机构使用寿命,缓冲器得到广泛应用。在各类缓冲器中,液压缓冲器由于减速平稳,缓冲容量
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现代工业生产中,自动化机构日益增多,各运动部件间的冲击碰撞频繁,为保证机构运动的平稳性,延长机构使用寿命,缓冲器得到广泛应用。在各类缓冲器中,液压缓冲器由于减速平稳,缓冲容量大,缓冲效率高,使用寿命长的优势,逐渐得到青睐。相比于国外,国内对于液压缓冲器的研究起步较晚,研究不透彻,技术不成熟。因此,本文对液压缓冲器中芯轴式液压缓冲器展开研究。论文主要研究内容如下:(1)分析芯轴式液压缓冲器的结构组成,提出主要性能指标,分析关键结构的设计要求。根据理想缓冲器设计规律,得出缓冲力、缓冲行程的函数关系,节流口面积与其他结构参数的函数表达式。分析缓冲器内外缸筒间的缝隙泄漏,以及二者配合精度要求。得出复位装置选用机械弹簧与压缩气体弹簧的计算方法。分析缓冲器对于缓冲介质的性能要求。(2)详细分析缓冲器运动部件的受力,包括撞头、内缸筒及隔离活塞。应用牛顿定律及液压流体力学方程建立液压缓冲器的数学模型,利用MATLAB软件对缓冲器工作过程进行数值仿真,获得不同冲击工况下的缓冲特性曲线,为缓冲器各关键参数与关键结构的设计提供了依据。(3)针对决定缓冲性能的结构:节流口进行仿真分析,对比矩形、半圆形及三角形节流口的节流性能。利用FLUENT及其前后处理软件建立起节流口的模型并仿真,得出三者在相同流场条件下的压力、速度及温度分布图。根据仿真数据,确定合理的节流口形式。(4)建立缓冲器三维模型,利用FLUENT动网格技术,对于缓冲器内部流场进行仿真,得出缓冲器内部流场情况,包括:流体流动形式,工作腔压力变化规律,高压腔压力、油液速度与节流芯轴直径、节流口分布之间的相互影响关系,得出其最优解。
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