液体粘性传动研究及应用

论文摘要

液体粘性传动装置是一种通过油膜剪切力来传递动力的机电液一体化传动装置,该装置不仅能实现电机的空载起动,减小对机械和电网的冲击,而且能够实现无级调速,节约能源。本文通过对液体粘性传动摩擦副工作原理的分析与研究提出了主、从动摩擦片之间的油膜处于层流还是紊流的工作条件,并给出了油膜处于紊流工作状态下油膜剪切力计算公式。在对各种油槽结构的摩擦片进行分析的基础上,提出了在油槽的台阶处进行圆角或倒角工艺处理可以大大提高油膜的成型能力和承载能力,并对这种结构的油槽进行了受力分析。本文对液体粘性传动进行了热特性分析并设计出相应的液压系统。在分析摩擦片结合过程的基础上,提出了各个摩擦区的数学模型,对各个摩擦区数学模型进行分析得出了液体粘性传动的外特性曲线,并根据不同的负载给出了相应的控制油压曲线。文中根据所建立的液体粘性传动数学模型,分析了在滑差工作条件下输出转速的稳定性,并提出了提高输出转速稳定性的控制措施。本文在液体粘性传动特性实验台上对液体粘性传动的外特性以及不同负载条件下的控制特性进行了实验验证,并对恶劣工况下摩擦片的热变形进行了实验分析。以淮北矿务局某矿上山大倾角带式输送机为例设计了液体粘性传动装置的控制系统,并对液体粘性传动装置在多点驱动起车过程中功率平衡进行了研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 类似产品对比
• 1.3 国内外概况
• 1.4 本论文研究的内容
• 2 液体粘性传动摩擦副设计及受力分析
• 2.1 液体粘性传动的工作机理
• 2.2 油膜中的紊流现象
• 2.3 摩擦副的设计
• 2.4 油槽结构的研究
• 2.5 液体粘性传动装置的受力分析
• 2.6 本章小结
• 3 液体粘性传动的热特性分析
• 3.1 摩擦片表面温度的分析
• 3.2 摩擦片中的闪点温度分析
• 3.3 本章小结
• 4 液压系统设计
• 4.1 液压系统的原理
• 4.2 工作油
• 4.3 润滑油系统
• 4.4 控制油系统
• 4.5 冷却器的布置方案
• 4.6 本章小结
• 5 摩擦副的传动模型及稳定性分析
• 5.1 摩擦片的结合过程
• 5.2 摩擦副的传动模型
• 5.3 液体粘性传动装置的外特性曲线及控制油压曲线研究
• 5.4 转速稳定性的分析
• 5.5 本章小结
• 6 实验台的建立及其实验验证
• 6.1 实验台的基本结构
• 6.2 液体粘性传动装置基本性能实验
• 6.3 摩擦片热变形实验
• 6.4 液体粘性传动装置滑差可控性与输入转速的关系
• 6.5 本章小结
• 7 液体粘性传动应用于带式输送机中的控制系统设计
• 7.1 控制系统的组成
• 7.2 控制系统工作原理
• 7.3 在多点驱动起车过程中功率平衡的研究
• 7.4 本章小结
• 8 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况