螺旋式摆动液压缸的结构分析及其仿真研究

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1、(申请工学硕士学位论文)(申请工学硕士学位论文)螺旋式摆动螺旋式摆动液压缸的结构分析液压缸及其仿真研究的结构分析及其仿培养单位：物流工程学院真研学科专业：机械制造及其自动化究研究生：刘杰指导老师：万会雄教授刘杰武汉理工大学2014年5月万方数据分类号密级UDC学校代码10497学位论文题目螺旋式摆动液压缸的结构分析及其仿真研究英文Spiralswinghydrauliccylinderanalysis题目andsimulationresearch研究生姓名刘杰姓名万会雄职称教授学位博士指导教师单位名称物流工程学院邮编43

2、0063申请学位级别硕士学科专业名称机械制造及其自动化论文提交日期2014.04论文答辩日期2014.05学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席评阅人2014年5月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文

3、使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人承诺所提交的学位论文（含电子学位论文）为答辩后经修改的最终定稿学位论文，并授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期：万方数据武

4、汉理工大学硕士学位论文摘要螺旋式摆动液压缸由于其具有输出扭矩大、结构紧凑、摆动角度大等优点，已在各类工程设备得到了大量应用。但是目前国内对螺旋式摆动液压缸的研究还处于起步阶段，螺旋式摆动液压缸的结构设计、密封装置研究及性能分析等理论知识尚未形成体系，且加工工艺也达不到相应要求，因而还没有相应的成熟产品面世，大部分还是依赖进口产品。因此，本课题对螺旋式摆动液压缸的结构、密封装置、效率及零部件的强度进行研究，所得到的成果对螺旋式摆动液压缸的国产化具有重要意义。本文以德国ECKART公司生产的螺旋式摆动液压缸为研究对象，主要研

5、究工作如下：(1)在查阅国内外关于螺旋式摆动液压缸的相关资料基础上，参考德国ECKART公司生产的螺旋式摆动液压缸技术资料，分析其工作原理及其组成部分，完成螺旋式摆动液压缸的主要结构部分——双级螺旋齿轮副、缸筒及缸盖的结构及连接方式、轴承类型、联接螺钉尺寸及进回油口等结构的设计。(2)在螺旋式摆动液压缸结构及密封机理的基础上，完成其密封装置的设计；利用ANSYS软件，在相同的预压缩、相同的液压油工作压力、相同的缸筒和活塞及O形圈密封件的直径相同的情况下，对比分析O形圈密封件和格来圈组合密封件的最大接触应力与变形情况，并对

6、其接触应力图进行曲线拟合及数据预测，得出接触应力与油液工作压力的大致关系曲线；分析两种密封件密封性能及使用寿命，为螺旋式摆动液压缸的密封装置的设计提供理论依据；利用SolidWorks软件建立其各组成部件的三维模型，完成其动态装配、干涉检查及爆炸视图，验证螺旋式摆动液压缸的设计的正确性及指导实物的装配。(3)基于赫兹接触理论，推导出螺旋齿轮副接触副接触应力的理论公式；分析其接触应力的影响因素，并在分析结果的基础上，提出改善其接触应力的措施。(4)利用SolidWorks和ANSYS软件，校核传动轴及联接螺钉两个零部件，验

7、证其能否满足螺旋式摆动液压缸在正常工作时的要求，并将传动轴分析结果导入Fatigue中，分析传动轴的疲劳寿命，验证所设计的传动轴能否满足使用寿I万方数据武汉理工大学硕士学位论文命长的要求。(5)分析螺旋式摆动液压缸的螺旋齿轮副传动效率、容积效率及其它机械效率，并分析其传动效率及容积效率的影响因素，并提出提高螺其总效率的方法；最后对其使用寿命影响因素进行简单的分析，提出提高其使用寿命的方法。本文所对螺旋式摆动液压缸的结构设计、密封装置的设计及密封件性能分析、工作效率分析及关键零部件的校核等所得结果，对实际的螺旋式摆动液压缸

8、的设计有一定的指导价值。关键词：螺旋式摆动液压缸，结构分析，螺旋齿轮，密封，零件校核II万方数据武汉理工大学硕士学位论文AbstractBecauseofitsadvantageoflargeoutputtorque,structurecompactlargeswingangle,etc.,spiralswingcy