高速气缸位移-压力式缓冲结构研究-机械工程专业论文.docx

分类号密级UDC单位代码!Q!§!高速气缸位移一压力式缓冲结构研究许龙武指导教师王海涛职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别工学硕士学科(专业)机械工程 论文完成日期2014．12答辩日期2015．01答辩委员会主席万方数据Research on Displacement·pressure Cushion Structure of High—speed Pneumatic CylinderA thesis Submitted toDalian Maritime UniversityIn partial fulfillment of the requirements for the degree ofMaster of EngineeringbyXu Longwu(Mechanical Engineering)Thesis Supervisor：Professor Wang HaitaoDecember 2014万方数据大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写 成硕士学位论文 ：直速氢鲤鱼整：廷左式堡泣结捡婴塞：。除论文中已经注明引 用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式 标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公 开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：许感武I学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学 位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士 学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全 文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发 行和提供信息服务。必威体育官网网址的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：必威体育官网网址口在／——年解密后适用本授权书。不必威体育官网网址L么请在以上方框内打“巾)论文作者签名：审谚式导师签名：日期：矽口，，年／月妒日万方数据中文摘要摘要气缸是工业自动化中常用的执行机构。为了提高生产效率，减小投资成本， 气缸高速化成为必然的发展趋势。制约气缸高速化的原因是行程末端缓冲问题。 当前气缸常用的缓冲方式有溢流阀式和针阀式，但对外界工况变化适应能力差。 因此本课题的目标是设计一种高速气缸缓冲结构，对外界工况的变化具有较广范 围的适应能力。本文研究了高速气缸等减速缓冲，阐述了基于压力反馈的等减速缓冲原理， 通过实验，得到了实现等减速缓冲所需要的缓冲腔压力与各个缓冲特性参数之间 的关系。根据等减速的缓冲特性，建立了该缓冲方式的数学模型，并借鉴液压缸理想 缓冲运动曲线，对此运动学方程改进，得到了缓冲腔压力，进而得到了排气流量 表达式，通过排气流量可以得到表征两缓冲方式的重要参数一一节流面积的求解流程。借助MATLAB开发平台编写仿真软件，MATLAB平台的GUI与SIMULINK 之间具有较好交互性。利用此软件可得到等减速和理想缓冲方式的缓冲阀节流面 积随位移变化的规律。依据理想缓冲方式的缓冲阀节流面积随位移变化曲线，同时考虑压力反馈式 缓冲原理，设计并加工了位移．压力式缓冲结构，利用仿真软件对在活塞速度、负 载及供气压力等工况变化下的适应性进行了仿真，并通过实验验证了该结构在一 定工况变化范围内具有较好的适应能力。关键词：等减速缓冲；理想缓冲；仿真软件；位移一压力式缓冲；高速气缸万方数据英文摘要ABSTRACTPneumatic cylinders are common actuators in the industrial automation．In order toimprove the production efficiency and reduce cost，high—speed becomes inevitable trend． 砀e restriction reason for high—speed is the cushion problem at the end of stroke．砀e relief and needle valve cushion mechanism for cylinders，commonly used nowadays，have less ability to adapt to the change of working conditions．Thus，the goal of the p