新型摆式气动马达的研究.pdf

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1、机械设计与制造第11期102MachineryDesign&Manufacture2014年11月新型摆式气动马达的研究张艳锋，郭志平，张超2刘海龙(1．内蒙古工业大学机械学院，内蒙古呼和浩特010051；2．山东煤机装备集团有限公司，山东泰安271000)摘要：研究以高压气体为动力的摆式气动马达实现方法，期望成为小型移动用电设备一种新的供能方式，具有重要的理论意义和应用前景。设计一种摆式气动装置，从理论上探讨摆式气动马达实现方法。研究摆式气动马达工作过程、做功方式与参数耦合匹配及系统集成带来的结构性问题，进一步揭示微型摆式气动马达与配气阀的匹配规律

2、及工作特性、建立系统性能及参数耦合的数学模型。基于在NX9．0运动仿真模块，得出中心摆的运动规律，为后续试验研究奠定理论基础。关键词：摆式气动马达；参数耦合；力学模型；曲柄摇杆机构；运动分析中图分类号：THI6文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)11-0102—04TheStudiesofNewSwingAirMotorZHANGYan-feng，GUOZhi-ping，ZHANGChao，LIUHai-long(1．MechanicalInstitute，InnerMongoliaUniversityofTechnology，In

3、nerMongoliaHohhot010051，China；2．ShandongCoalMiningEquipmentsGroupCo．，Ltd．，ShandongTai’an271000，China)Abstract：Researchingtheimp~mentationmethodusing^动pressuregasasthepowerofaswingairmotor，andtranslatingthismethodintoanewsystemofpowersupptyforanysmallmobileelectricalequ~ment，ith

4、astheimpo~anttheorystifvanceandapplicationprospects．Inthisprojectanewswingpneumaticactuatorisproposed，andexplorestheswingairmotorimplementationmethodintheory．Theswingairmotorworkingprocesscharacteristics，thesystempefarmanceandstructuralproblemscausedbythesystempe~ancematchingwi

5、thparametercoupledduringthesystemintegrationwillbestudiedintheproject．histheresearchpurposetOrevealthesystemmatchingrulesofthedistributingvalvewiththeswingairmotorandworkingcharacteristicsoftheenginesystem．Thetheoreticalmodelsofthematchingrulesamongthesystemparametersandthesyst

6、empe咖rmewillbeestablished．ThecharacteristicsmotionofcenterpendulumcartbeobtainedbasedonthemotionsimulationoptionofNX9．0．Thisisthetheoreticalbasisforthefollow—upexperimentalstudy．KeyWords：SwingAirMotor；CouplingParameter；MechanicalModel；Crank-RockerMechanism；KinematicAna．1ysisl引言

7、结构紧凑、体积小、重量轻和供气方便等优点。根据复合式气动马达的数学模型，研究摆式气动马达的运动规律和工作特性，有重基于摆式新型二冲程内燃机的基本结构，摆式气动马达通要的理论实践意义。过一摆式构件在腔内摆动，将气体的内能转化为机械能输出，结构简单、新颖。摆式气动马达主要结构包括缸体、缸盖、中心摆、传动轴和配气阀等，如图1所示。进气口与做功腔室(A、曰、C和D)分别对应，通过调整配气阀，使高压气体经进气口、c)进入做功腔室内，推动中心摆顺时针摆动；当高压气体经进气口(日、D)进入做功腔室内，推动中心摆逆时针摆动，将气体的内能转化为机械能输出。随着自主移动

8、机器人、野外作业、微机电系统和军事等领域移动电子产品的快速发展，作为主要供电手段的化学储能电池，已经越来越不