【正文】 bdd 則鋼球在接觸點處的靜載荷系數(shù) (接觸應(yīng)力 )為 非對稱活塞式擺動液壓馬達的電液比例的控制系統(tǒng)設(shè)計 24 M P adf boa)01 )(30 (6))((22122111???????? ???? 當活塞式滾珠螺旋擺動液壓馬達在額定負 載下工作時，滾珠螺旋傳動副所需的最少滾珠數(shù)為 )( 0 447s i n45s i n0 5 2 4 0 02s i ns i n2 202 粒??????? ??? ??ddf MZ boa L 在設(shè)計的滾珠螺旋傳動副中使用了 56 粒滾珠，可見不能夠滿足接觸強度要求。下面首先將螺旋傳動軸的扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)公式推導(dǎo)出來。 如前所述，由于活塞桿的直徑是按滿足強度要求計算出來的值，放大 5 倍左右選取的直徑，自然滿足強度要求，毋需再計算。即 需重新定液壓缸外徑。 液壓缸產(chǎn)生的最大軸向推（拉）力為 LLa pDpAF ???? 211 4? 航空液壓系統(tǒng)的壓力為 2/210 cmfkgps ?? ，考慮管道、閥等造成的壓力損失因素，可取 2/200 cmfkgpL ?? 由以上兩式可解得 mmDpd L 6 6 6 921020][ 6262 ??????? ? 取 mmd 15? 時，活塞桿的強度足夠。；最大轉(zhuǎn)速（空載轉(zhuǎn)速） s/30max ??? ，最大角加速度2max /45 s??? ；液壓缸以外運動部件受到干摩擦力矩為 mkgM m ?? 200 ；液壓缸的粘性摩擦系數(shù)為 smkgBm /102 25 ??? ；負載轉(zhuǎn)動慣量為 smNJ ??? ，靜態(tài)誤 差?? ；速度誤差 ?? ；相位裕量 ??50][? ；增益裕量 dBLg 10][ ? ；液壓彈性模量為 25 /107 0 0 0 mNe ??? 。 活塞無桿側(cè)進油時 214 aQ D v?? ? ? （ ） 活塞有桿側(cè)進油時 ? ?2214 aQ D d v?? ? ? ? （ ） 活塞式滾珠螺旋擺動液壓馬達的流量與排量之間的關(guān)系為 ? ?2201 ta n8 mQ D d d D? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 以上各流量關(guān)系均未考慮液壓馬達的泄漏問題。 負載壓力液壓馬達進油壓力與回油壓力之差，其大小與負載大小和變化有關(guān)。擺動液壓馬達的每個傳力零件及該零件的每個部分都同時承受載荷，在等強度設(shè)計原則下，基本上處于均載工作狀態(tài) 。 活塞式滾珠螺旋擺動液壓馬達的特點 如前所述，活塞式滾珠螺旋擺動液壓馬達是將直線運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)擺動的液壓— 機械復(fù)合傳動機構(gòu)?；钊綕L珠螺旋擺動液壓馬達由液壓缸和滾珠逆 螺旋機構(gòu)組成。 ②能夠避免力、速度和方向變換時的沖擊現(xiàn)象。它的優(yōu)點是能使負載直接獲得往復(fù)擺動運動，無需任何變速機構(gòu)。 關(guān)鍵詞 ： 非對稱缸、非對稱閥、數(shù)學(xué)模型、傳遞函數(shù)、 Matlab 仿真、 PI校正 全套圖紙，加 153893706 非對稱活塞式擺動液壓馬達的電液比例的控制系統(tǒng)設(shè)計 2 Abstract The work principle and every ponent of electrohydraulic proportional valuecontrol system are analyzed in detail in the the ball screw swinging piston hydraulic motor has carried on the design and calculation,attached the detail part and assembly drawing (twodimensional diagram and threedimensional diagram )of the the same time the paper creates the mathematical model of asymmetric valve controlled asymmetric cylinder position control system and calculated the openloop transfer function of the the paper set up the simulation model of the system in the advantage of the Matlab software and generates the Bode diagram、 step response curve diagram and sine response curve of the displacement the basis of the simulation analysis with Matlab of the system characteristics,PI control strategy is brought forward as to the stability of the system,it brings the better dynamic and static characteristics to the Asymmetric piston swing hydraulic motor Electrohydraulic proportional valve position control system to attain the expected objective. Keywords： Asymmetric hydraulic cylinder、 Asymmetric servo valve、 mathematic(al) model、 transfer function、 Matlab simulation、 Proportional integral（ PI） correction 非對稱活塞式擺動液壓馬達的電液比例的控制系統(tǒng)設(shè)計 3 目錄 中文摘要 .....................................................1 Abstract.....................................................2 第 1 章緒論 ...................................................5 課題研究的目的及意義 .....................................6 論文主要工作 ............................................6 第 2 章 活塞式滾珠螺旋擺動液壓馬達的工作機理 ..................8 概述 ...................................................8 ........................8 ...................8 活塞式滾珠螺旋擺動液壓特點 ...........................9 活塞式擺動液壓馬達主要技術(shù)參數(shù)之間的關(guān)系 ................10 第 3 章 活塞式滾珠螺旋擺動液壓馬達設(shè)計計算 ...................13 非對稱活塞式擺動液壓馬達的電液比例的控制系統(tǒng)設(shè)計 4 概述 ..................................................13 活塞式滾珠螺旋擺動液壓馬達的主要參數(shù)計算 ...................13 ...............................13 .........................15 活塞式滾珠螺旋擺動液壓馬達的強度計算 .......................19 .....................................19 ...............................21 .........................23 活塞式滾珠螺旋擺動液壓馬達的主要零件結(jié)構(gòu) ...................25 第 4 章 非對稱活塞式擺動液壓馬達電液比例系統(tǒng)設(shè)計 .............41 非對稱缸用非對稱閥來控制 .................................41 非對稱閥的靜態(tài)特性分析及數(shù)學(xué)模型的建立 .....................41 ..........................................41 活塞式液壓擺動馬達正向運動 ..........................42 活塞式液壓擺動馬達反向運動 ..........................47 比例放大器傳遞函數(shù) ......................................51 高性能電液比例閥傳遞函數(shù) .................................51 位移傳感器傳遞函數(shù) ......................................52 系統(tǒng)傳遞函數(shù)方框圖 ......................................52 系統(tǒng)傳遞函數(shù)及函數(shù)各參數(shù)的確定 ............................52 系統(tǒng)特性（系統(tǒng)校正前 Bode 圖、階躍響應(yīng)） .......................56 非對稱活塞式擺動液壓馬達的電液比例的控制系統(tǒng)設(shè)計 5 對數(shù)頻率特性圖（伯德圖或 Bode 圖） ......................56 系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng) .................................58 第 5章 用 PI調(diào)節(jié)器對系統(tǒng)進行性能校正和仿真分析 ................59 控制系統(tǒng)校正的概述和 PI校正概述 ............................59 控制系統(tǒng)校正的概述 ................................59 校正的概述 ......................................59 PI 仿真數(shù)學(xué)模型的建立 ....................................60 確定開環(huán)增益 ......................................60 計算未校正系統(tǒng)的相位裕量和幅值裕量 ...................60 確定校正后系統(tǒng)的截止頻率 ............................61 確定校正裝置 的參數(shù) .................................61 .........................61 參考文獻 ....................................................66 致謝 ........................................................67 非對稱活塞式擺動液壓馬達的電液比例的控制系統(tǒng)設(shè)計 6 第 1 章 緒 論 課題研究的目的及意義 擺動液壓馬達是一種輸 出軸作擺動往復(fù)運動的液壓執(zhí)行元件。其特點是 ①能夠按比例的控制壓力和流量從而對執(zhí)行元件能夠?qū)崿F(xiàn)力、速度和位移的連續(xù)控非對稱活塞式擺動液壓馬達的電液比例的控制系統(tǒng)設(shè)計 7 制，還能按輸入電信號的極性改變液流方向。 （ 4）繪制馬達的裝配結(jié)構(gòu)圖和零件圖 非對稱活塞式擺動液壓馬達的電液比例的控制系統(tǒng)設(shè)計 8 第 2 章 活塞式滾珠螺旋擺動液壓馬達的工作機理 活塞式滾珠螺旋擺動液壓馬達為擺動馬達系統(tǒng)的關(guān)鍵基本部件，需要滿足驅(qū)動系統(tǒng)對現(xiàn)代高性能飛行器機載作動系統(tǒng)、船舶操縱、減振作動系統(tǒng)等的要求，因此，其結(jié)構(gòu)設(shè)計必須考慮主機系統(tǒng)提出的體積小、重量輕、承載能力大、工作可靠和維修方便等要求。反之，當高壓油由左端油孔進入活塞左腔，則推動活塞，活塞桿和傳動軸向右移動，以驅(qū)動螺旋套和襟翼翼面逆時針轉(zhuǎn)動。在一般嚙合傳動中，參加嚙臺進行傳力的只有少數(shù)幾個齒，大多數(shù)齒及其相連的材料都處于待受載狀態(tài)。 活塞式擺動液壓馬達主要技術(shù)參數(shù)之間的關(guān)系 活塞式滾珠螺旋擺動液壓馬達將液壓缸活塞的往復(fù)直線運動經(jīng)滾珠逆螺旋機構(gòu)變換為旋轉(zhuǎn)運動，其主要技術(shù)特性參數(shù)之間存在一定的變換關(guān)系，弄清各參數(shù)之