作品包括：

Word设计说明书1份，约13000字

任务书一份

开题报告一份

CAD版本图纸，共4张

摘要

本次毕业论文的主要内容是一个能够在1ms内开启，并且达到10L/min的数字液压阀，确切地说本次毕设的主要内容实际上是一个大流量高速响应的高速开关阀。本文主要分四部分进行阐述。

第一部分主要是对阀的结构进行选择和建模。通过已知的液压和几何方面知识算出满足要求的各部分尺寸。对得到的数据进行仿真分析、讨论、优化后得出满足要求的阀体、阀芯尺寸参数。根据参数进行建模得到液压阀的模型。

第二部分主要是对驱动部分进行设计。这一部分中我们选择了一种高速旋转电磁铁作为开关阀的驱动力来源，然后根据该电磁铁的结构，采用等效替代的方法得出该电磁铁的输出力矩的表达式。

第三部分主要是将驱动系统与主体结构联系在一起形成一个整体，并且构建出系统模型来验证我们所设计出的阀的稳定性。设计出合理的连接部分实现了从输出力矩向力的转化，然后根据结构示意图和系统整体的数学模型算出旋转电磁铁所需要提供的电流的大小。

第四部分是以第三部分构建出的整体模型为基础建立控制系统，利用控制系统方面的知识检验系统的稳定性。

本文经过计算研究，我们最终得出了高速开关阀的主体部分模型和驱动部分结构的大致模型，经过仿真后发现系统是稳定可行的。

关键词：高速开关液压阀；锥阀；旋转电磁铁；Matlab仿真

目录

第1章绪论    1

1.1 数字液压阀的发展现状    1

1.2高速开关电－机械执行器的发展    1

1.3高速开关阀常用阀体结构    2

1.4 课题研究意义    3

第2章 高速开关阀初步分析    4

2.1阀芯的选择    4

2.2驱动方式的选择    4

2.3驱动电磁铁类型的选择    5

第3章 高速开关阀主体部分模型建立    6

3.1阀体结构    6

3.2阀芯部分    7

3.3阀芯和阀体的仿真分析    8

3.3.1阀体部分仿真分析    8

3.3.2 阀芯部分仿真分析    11

3.4 通过solidworks进行建模得到阀芯、阀体模型    12

第4章 电磁驱动部分    16

4.1电—机械转换装置的选用    16

4.2旋转电磁铁的结构和工作原理    16

4.3旋转电磁铁数学模型的建立    17

第5章 阀芯与电磁铁的力矩平衡    19

5.1驱动装置与阀芯的结合    19

5.2力矩平衡方程的建立    19

第6章 高速开关阀传递函数的建立和分析    23

6.1数学模型的讨论和简化    23

6.2建立开关阀的传递函数    23

6.3对建立的传递函数进行仿真分析    25

第7章 总结    27

参考文献    28

致谢    30

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