海水柱塞馬達的研究.pdf

1、海水液壓技術是近年來海洋開發(fā)領域的一門高新技術，具有節(jié)能環(huán)保性、可持續(xù)發(fā)展性和廉價安全性等特點，在國際上備受關注。海水液壓馬達是執(zhí)行元件，對其進行深入的研究對海水液壓技術的發(fā)展及海洋資源的開發(fā)與利用具有重要意義。
　　本課題旨在研制出一額定扭矩為12.5Nm、額定轉速為1500rpm的海水液壓柱塞馬達。參照傳統(tǒng)油壓柱塞馬達/泵和國際上已有的海水液壓馬達/泵的結構，根據863計劃項目的技術要求，對海水液壓柱塞馬達的運動學及動力學特性

2、進行了分析，對其結構進行了優(yōu)化設計，在此基礎上研制出樣機，并進行了相關實驗研究。具體如下：
　　（1）根據海水介質和礦物油介質的理化學特性，分析海水柱塞馬達和油壓柱塞馬達存在的結構區(qū)別，參照國際上已有的海水液壓柱塞馬達的技術成果，進行進一步的比對分析，進而確定海水柱塞馬達研究的技術難點，從總體上獲得對馬達研究層面的認識。
　?。?）根據項目對海水柱塞馬達的結構和技術要求，參照國內外海水液壓元件的研究成果，確定本課題所研究的海

3、水液壓馬達的結構形式，進行運動學和動力學分析，以獲得該結構型式下海水馬達的運動學特點和動力學性能，進而判斷該結構方案的可行性，并作為后期進行海水柱塞馬達的結構尺寸設計和性能仿真建模的基礎。
　　（3）在確定馬達結構形式的基礎上，進行馬達結構和尺寸參數的計算和設計，并根據海水液壓元件的特點對局部的結構尺寸特點進行優(yōu)化設計。此外，根據項目的技術要求和海水液壓元件的技術特點，參照國際上的成功樣例，進行馬達材料的比對和篩選。綜合前期的結構

4、尺寸結果和材料選擇，進行馬達加工工藝的制定。利用PROE軟件進行馬達的三維建模并生成工程圖。
　?。?）根據已確定的馬達結構特點，利用AMESIM軟件進行仿真模型的建立；根據馬達的尺寸、工作介質和工作環(huán)境特點，進行仿真模型的參數設置。完成馬達的仿真建模后進行仿真分析，分別分析不同斜盤傾角下、不同流量輸入下以及不同負載條件下馬達的工作狀態(tài)和輸出性能。將仿真結果與項目的設計要求相比較，驗證所設計的海水柱塞馬達是否滿足設計要求。

5、　?。?）根據最終確定的圖紙加工制造出馬達樣機。以自來水代替海水作為試驗系統(tǒng)的工作介質，分別進行空載試驗和加載試驗，分析不同條件下馬達的性能特點以及工作穩(wěn)定性，檢測馬達性能是否能夠滿足設計要求。
　　通過 AMESIM對馬達的仿真分析所得結果顯示馬達能夠同時保證轉速為1795rpm、扭矩為13.8Nm的輸出，符合馬達設計的輸出要求，同時穩(wěn)定工作時容積效率也滿足設計要求；通過樣機性能試驗分析可知馬達負載在15.7Nm內隨壓差成線性相