添加磁流體的力矩馬達(dá)銜鐵組件振動(dòng)特性研究.pdf

1、伺服閥是液壓控制系統(tǒng)中核心元件,由于在工作過程中易產(chǎn)生高頻自激噪聲嚴(yán)重影響伺服閥的控制精度和穩(wěn)定性,甚至使伺服系統(tǒng)失效,因此研究自激噪聲的抑制方法對液壓伺服控制系統(tǒng)具有重要意義。由于伺服閥自激噪聲與力矩馬達(dá)銜鐵組件的振動(dòng)密切相關(guān),因此本文通過力矩馬達(dá)工作間隙中添加磁流體的方法研究銜鐵組件的振動(dòng)特性,磁流體的添加會增大銜鐵組件的阻尼,有效減小銜鐵組件關(guān)鍵部位的諧振峰值,有利于揭示伺服閥高頻自激噪聲產(chǎn)生機(jī)理、抑制高頻自激噪聲以及改善伺服閥整

2、體性能。
　　本文采用理論分析、仿真和試驗(yàn)相結(jié)合的方法研究添加磁流體的伺服閥力矩馬達(dá)銜鐵組件振動(dòng)特性。建立了磁流體對銜鐵的阻力數(shù)學(xué)模型,基于FLUENT軟件對擠壓流場進(jìn)行了仿真分析,由磁流體對銜鐵的阻力隨銜鐵擠壓位移變化關(guān)系,研究磁流體的等效物理模型即彈簧和阻尼的并聯(lián)模型。對應(yīng)不同諧振頻率處的不同銜鐵擠壓速度下磁流體的等效彈簧剛度和等效阻尼系數(shù)有所不同。經(jīng)分析可以忽略磁流體的等效彈簧剛度對銜鐵組件諧響應(yīng)的影響,而磁流體等效阻尼系數(shù)

3、變化范圍比較小,可以看作是常數(shù),最終將磁流體等效為粘性系數(shù)為恒定的阻尼。基于ANSYS軟件,分別建立了未添加和添加磁流體的力矩馬達(dá)銜鐵組件有限元模型。通過模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析方法對比分析了添加磁流體前后的銜鐵組件固有頻率與模態(tài)振型以及在電磁力簡諧激勵(lì)下銜鐵組件關(guān)鍵部位的諧響應(yīng)。通過改變磁流體等效阻尼系數(shù),研究具有不同等效阻尼系數(shù)的磁流體對銜鐵組件關(guān)鍵部位諧振峰的影響規(guī)律。本文通過試驗(yàn)研究磁流體在不同磁場條件下的粘度特性,確定了磁流體本構(gòu)