液壓缸復(fù)合型緩沖結(jié)構(gòu)及緩沖過(guò)程的分析.pdf

1、液壓傳動(dòng)是非常重要的傳動(dòng)方式，在工程機(jī)械、冶金機(jī)械、塑料機(jī)械、汽車等行業(yè)都得到廣泛地應(yīng)用與發(fā)展。液壓缸是液壓傳動(dòng)主要的執(zhí)行元件，然而當(dāng)液壓缸帶動(dòng)質(zhì)量較大的工作部件作快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)部件具有很大的動(dòng)能，這樣，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)至行程末端時(shí)，會(huì)與端蓋發(fā)生機(jī)械碰撞，產(chǎn)生很大的沖擊和振動(dòng)。這種沖擊和振動(dòng)不僅會(huì)影響工作精度，而且會(huì)嚴(yán)重降低液壓元件的使用壽命。所以對(duì)活塞桿運(yùn)動(dòng)結(jié)束之前如何避免產(chǎn)生強(qiáng)烈的撞擊和振動(dòng)，降低噪聲，提高系統(tǒng)的工作性能提出了更高的

2、要求。
　　 本文在對(duì)各種液壓缸內(nèi)置式緩沖結(jié)構(gòu)的緩沖機(jī)理分析的基礎(chǔ)上，探討了各緩沖結(jié)構(gòu)的緩沖特性，尤其是對(duì)環(huán)形、圓錐、斜面、固定節(jié)流小孔、拋物線等結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。分析可知，小孔、環(huán)形緩沖結(jié)構(gòu)在剛進(jìn)入緩沖階段時(shí)有很大的壓力突變，開(kāi)始緩沖后壓力很快衰減下來(lái)，幾乎不起緩沖作用，因此這種結(jié)構(gòu)適用于低速、輕載的場(chǎng)合;圓錐面在緩沖初期壓力的變化趨勢(shì)比較平緩，后期具有較大的壓力突變;斜面段在整個(gè)緩沖階段壓力變化是漸變過(guò)程，壓力峰值較小，

3、緩沖效果良好;拋物線是恒減速的緩沖裝置，然而在緩沖開(kāi)始和結(jié)束時(shí)具有較大的加速度沖擊。結(jié)合這幾種緩沖結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)了一種復(fù)合型液壓缸緩沖結(jié)構(gòu)，將整個(gè)緩沖過(guò)程分為三個(gè)階段:第一，當(dāng)剛進(jìn)入緩沖階段時(shí)選用圓錐面，使得緩沖壓力突變較小，并且起到良好的導(dǎo)向作用;第二，選用斜面作為主體緩沖結(jié)構(gòu)，緩沖過(guò)程中具有較低的壓力峰值，使執(zhí)行元件的動(dòng)能在短時(shí)間內(nèi)消耗達(dá)到最大;第三，當(dāng)?shù)竭_(dá)緩沖末期速度很小時(shí)選用環(huán)形面，固定節(jié)流小孔一直并聯(lián)于整個(gè)緩沖過(guò)程中。通過(guò)

4、MATLAB軟件對(duì)緩沖結(jié)構(gòu)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到一組最佳參數(shù)，在緩沖過(guò)程中可達(dá)到能量吸收均勻，沖擊力小，制動(dòng)平穩(wěn)的預(yù)期效果。
　　 通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)的復(fù)合型液壓缸緩沖節(jié)流面積與理想緩沖結(jié)構(gòu)的節(jié)流面積對(duì)比分析，得出實(shí)際節(jié)流面積與理想節(jié)流面積更為接近，性能更加趨近理想緩沖特性，達(dá)到理想的設(shè)計(jì)效果。
　　 液壓缸緩沖效果的好壞除了與緩沖結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還與負(fù)載、緩沖初速度等因素相關(guān)，要達(dá)到理想的緩沖效果，就需要根據(jù)具體的工況設(shè)計(jì)緩沖結(jié)

5、構(gòu)。本文結(jié)合MATLAB強(qiáng)大的圖形處理和數(shù)值計(jì)算能力以及VB軟件友好的設(shè)計(jì)界面的優(yōu)勢(shì)，采用COM組件實(shí)現(xiàn)二者的混合編程，用戶只需在界面上輸入結(jié)構(gòu)參數(shù)和液壓缸參數(shù)，即可得到復(fù)合型液壓缸緩沖結(jié)構(gòu)在緩沖過(guò)程中速度、壓力、節(jié)流面積隨行程變化的曲線，在短時(shí)間內(nèi)完成緩沖結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
　　 復(fù)合型液壓缸緩沖結(jié)構(gòu)可以達(dá)到消除硬沖擊、減小軟沖擊的作用效果。該結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新之處在于:1）整個(gè)緩沖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，加工容易，緩沖效果良好;