Performance of Variable hydraulic motor displacement control methods
机械工程资助企业: DANA
企业导师: 汤平利
指导教师: 高红
项目成员: 易子琛,杨涵,万文博
项目概述
液压马达是液压系统的执行元件之一。DANA拥有两种型号的斜轴变量柱塞马达SH7V200和SH7V160,其变量机构不同,在实际中分别遇到漏油(壳体压力流量超最大范围)和变量控制不稳定的问题。本项目组分别从三方面对马达展开理论研究和仿真,为分析产品的性能差异和优化设计提供理论依据和技术支持。以本研究为基础,可以拓展到更复杂的斜轴变量柱塞马达上,为不同液压马达的仿真模型建立提供理论和技术基础。
项目目标
对两种型号马达的变排量机构进行数学建模,得到控制系统方框图和传递函数。对传递函数进行时域分析和频域分析,研究参数改变对变排量响应的影响并比较两种马达变排量响应差异。基于AMEsim搭建两种马达全局液压系统仿真模型,研究系统参数的改变对液压缸和柱塞腔压力流量特性的影响并比较两种马达压力流量特性差异。对马达内流场进行三维建模,并对其进行特异化的网格划分和边界条件处理。之后对内流场的压力特性进行数值模拟。
项目成果
1.通过理论推导建立了斜轴变量柱塞马达变排量控制系统传递函数,并对传递函数进行时域分析和频域分析,结果表明:马达SH7V200的稳定性显著优于马达SH7V160,但后者的快速性更佳。2.搭建了马达整体液压系统仿真模型,能够准确描述系统压力流量特性,并研究了系统参数的改变对压力流量特性的影响,结果表明,节流孔通流面积、液压缸阀杆面积对压力流量脉动影响显著。3.对马达内流场进行三维建模,实现了内流场特异化网格划分和边界条件处理,并对其压力特性进行数值模拟,结果表明在配流盘油膜处有压力脉动的幅度和频率都很高,是产生流量泄露的原因。