极端环境下的电液伺服控制理论与性能重构PDF电子书下载

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第1章 概论 1

1.1 液压流体力学与液压元件 1

1.1.1 液压流体力学 1

1.1.2 液压元件 4

1.2 极端环境下电液伺服元件的性能演化与系统的性能调控 12

1.2.1 极端环境下电液伺服元件的性能演化 12

1.2.2 极端环境下电液伺服系统的性能调控 26

参考文献 28

第2章 三通射流管阀 31

2.1 概述 31

2.2 数学模型 33

2.2.1 圆形射流基础 33

2.2.2 空载接收流量计算方法 34

2.2.3 断载恢复压力计算方法 42

2.2.4 静态特性 51

2.3 推荐结构及其特性 74

2.3.1 最优结构 75

2.3.2 Ⅲ型三通射流管阀及其特性 78

2.4 实践试验 81

2.4.1 试验装置及方法 81

2.4.2 试验结果与分析 82

参考文献 84

第3章 四通射流管阀 86

3.1 概述 86

3.2 数学模型 87

3.2.1 单孔空载接收流量、能量计算方法 88

3.2.2 单孔断载恢复压力计算方法 88

3.2.3 全工作行程的数学模型 90

3.3 典型结构及其特性 97

3.3.1 对称均等型 98

3.3.2 对称不均等型 99

3.3.3 均等不对称型 100

3.4 对称均等型四通射流管阀冲蚀磨损后的结构及其特性 102

3.5 实践试验 104

3.5.1 对称均等型四通射流管阀压力特性 104

3.5.2 对称不均等型四通射流管阀压力特性 106

参考文献 110

第4章 射流管电液伺服阀及其尺寸链分析方法 112

4.1 工作原理与数学模型 112

4.1.1 四通射流管阀的三系数 113

4.1.2 永磁动铁式力矩马达 123

4.1.3 衔铁组件 126

4.1.4 四通射流管阀控制功率级滑阀 127

4.1.5 主阀芯 127

4.2 理论特性 128

4.2.1 静态特性 128

4.2.2 动态特性 131

4.2.3 实践试验 133

4.3 精密零部件公差及装配尺寸链对电液伺服阀零偏的影响 136

4.3.1 具有不对称尺寸时的装配尺寸链 138

4.3.2 考虑尺寸不对称性时的射流管伺服阀模型 144

4.3.3 考虑装配尺寸公差及其分布概率时的零偏 150

4.3.4 导致零偏的制造装配因素分析及零偏抑制措施 154

4.3.5 实践试验 156

4.4 力矩马达气隙误差对电液伺服阀零偏的影响 159

4.4.1 力矩马达及气隙对力矩马达零位的影响 159

4.4.2 理论特性 162

4.4.3 实践试验 165

4.5 射流前置级不对称性对电液伺服阀零偏的影响 166

4.5.1 基本方程 167

4.5.2 理论分析 172

4.5.3 实践试验 176

参考文献 178

第5章 极端温度下电液伺服阀尺寸链重构与零偏漂移 180

5.1 概述 180

5.2 高温环境下的尺寸链重构 181

5.2.1 特性不规则且不重复现象 181

5.2.2 规则金属体的变形机理 183

5.2.3 精密偶件的尺寸链重构 189

5.2.4 射流管伺服阀的性能重构与改进措施 195

5.3 极端低温下温漂的线性回归分析方法 197

5.3.1 温漂试验现象 198

5.3.2 温漂的线性回归分析方法 199

5.3.3 试验结果与分析 202

5.4 射流管伺服阀零偏漂移机理 203

5.4.1 温度对材料性能及零件尺寸的影响 204

5.4.2 加工装配误差导致的结构尺寸不对称性 208

5.4.3 精密偶件间的相对热位移 215

5.4.4 数学模型及温漂机理 225

5.4.5 温漂的理论结果 238

5.5 实践试验 241

5.5.1 射流管伺服阀常温特性试验 241

5.5.2 射流管伺服阀小信号空载流量特性试验 243

5.5.3 射流管伺服阀温漂试验 244

参考文献 249

第6章 随机振动环境下电液伺服阀的零偏漂移 251

6.1 分析方法 251

6.2 数学模型 253

6.3 导致零偏漂移的因素 257

6.3.1 滑阀阀芯质量 259

6.3.2 衔铁组件质量中心与旋转中心距离 260

6.3.3 衔铁组件质量 261

6.4 实践试验 261

6.4.1 试验装置及方法 262

6.4.2 试验结果与分析 263

参考文献 265

第7章 三维离心环境下电液伺服阀的零偏漂移 267

7.1 概述 267

7.2 电液伺服阀的特征位移与离心环境下的空间姿态 268

7.2.1 电液伺服阀的三个特征位移 268

7.2.2 空间姿态 268

7.2.3 两种典型的离心环境 269

7.2.4 离心环境下的加速度合成定理 269

7.3 数学模型 270

7.3.1 匀速圆周运动离心环境情况 270

7.3.2 匀加速圆周运动离心环境情况 275

7.4 实践试验 279

7.4.1 试验装置 279

7.4.2 试验方法及结果 279

7.4.3 零偏漂移及其抑制措施 281

参考文献 285

第8章 电液伺服阀的冲蚀磨损与黏着磨损 286

8.1 概述 286

8.2 射流前置级冲蚀磨损机理与计算方法 287

8.2.1 冲蚀磨损机理 288

8.2.2 冲蚀磨损理论 290

8.2.3 冲蚀磨损量数值计算方法 293

8.2.4 实践试验 297

8.3 液压滑阀功率级冲蚀磨损机理与计算方法 300

8.3.1 冲蚀磨损理论 301

8.3.2 冲蚀磨损量数值计算方法 310

8.3.3 冲蚀磨损量的影响因素及讨论 313

8.3.4 实践试验 321

8.4 冲蚀磨损引起的液压滑阀功率级性能重构 326

8.4.1 滑阀阀口冲蚀圆角计算模型 327

8.4.2 四边滑阀的形貌和性能演化过程 332

8.4.3 实践试验 335

8.5 电液伺服阀反馈杆小球黏着磨损量计算方法及影响因素 337

8.5.1 黏着磨损量计算方法 337

8.5.2 黏着磨损量影响因素 342

8.5.3 实践试验 344

参考文献 345

第9章 紧凑型旋转直驱式压力伺服阀 347

9.1 概述 347

9.2 工作原理与数学模型 348

9.2.1 工作原理 348

9.2.2 非线性数学模型 350

9.3 稳定性判据与参数匹配设计方法 354

9.3.1 稳定性判据 354

9.3.2 电机转角内闭环对稳定性的影响 356

9.4 偏心驱动机构优化设计 358

9.4.1 小球球心偏心距对响应速度的影响 358

9.4.2 偏心小球与圆柱孔配合间隙对负载压力突跳的影响 358

9.4.3 偏心小球耐磨损及其改进措施 359

9.5 实践试验 359

9.5.1 样机及试验系统 359

9.5.2 样机实测性能 361

参考文献 363

第10章 极端小尺寸双级溢流阀 365

10.1 概述 365

10.2 双级溢流阀及其失稳现象 365

10.3 稳定性判据与参数匹配设计方法 367

10.3.1 数学模型 367

10.3.2 先导阀的稳定性判据 371

10.3.3 主阀的稳定性判据 373

10.3.4 基于稳定工作的双级溢流阀结构参数匹配设计方法 375

10.3.5 稳定性问题 376

10.4 先导阀前腔串加阻尼孔的极端小尺寸集成式双级溢流阀 377

10.4.1 先导阀前腔串加阻尼孔的双级溢流阀 377

10.4.2 新型集成式双级溢流阀的稳定性 378

10.4.3 普通集成式双级溢流阀与新型集成式双级溢流阀的稳定性对比 380

10.5 实践试验 381

参考文献 382

第11章 振动环境下的极端小尺寸减压阀 383

11.1 概述 383

11.2 结构与工作原理 384

11.3 数学模型 385

11.3.1 整机无振动时的数学模型 385

11.3.2 整机振动时的数学模型 389

11.4 理论特性 390

11.4.1 整机无振动时弹簧刚度对特性的影响 390

11.4.2 整机无振动时压力感受腔容积对特性的影响 392

11.4.3 整机振动时振动频率和幅值对特性的影响 393

11.5 实践试验 394

参考文献 395

第12章 液压伺服作动器 397

12.1 概述 397

12.1.1 推力矢量控制技术 397

12.1.2 功能结构 399

12.1.3 国外先进作动器材料及表面处理技术 406

12.1.4 极端温度下燃油动密封材料、密封形式和防尘方法 407

12.2 并联双杆液压伺服作动器偏载力和径向力 412

12.2.1 数学模型 413

12.2.2 偏载力和径向力 415

12.2.3 实践试验 422

12.3 集成式伺服作动器能源配置与压力损失 424

12.3.1 能源配置 424

12.3.2 选择活门及其压力损失 426

12.3.3 压力损失对作动器活塞速度的影响 430

12.4 自动回中与锁紧协同 435

12.4.1 自动回中功能与锁紧功能 435

12.4.2 锁紧机构结构与力学模型 437

12.4.3 自动回中功能与锁紧结构设计 442

12.5 宽温域下三位四通电磁液动换向阀的几何尺寸链与卡滞特性 443

12.5.1 滑阀结构与工作原理 444

12.5.2 温度和残余应力对滑阀副尺寸链和配合间隙的影响 445

12.5.3 不均匀油液压力对滑阀副配合间隙的影响 447

12.5.4 滑阀卡滞及其解决措施 449

参考文献 451

附录 工作介质 453

1．液压油 453

2．磷酸酯液压油 456

3．航空煤油：喷气燃料（燃油） 457

4．航天煤油 460

5．自然水（淡水与海水） 462

6．压缩气体（空气、氮气、惰性气体） 463

7．燃气发生剂 465

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