非对称活塞式摆动液压马达的电液比例的控制系统设计【17张CAD图纸和说明书】
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贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计1扬州大学广陵学院毕业设计（论文）前期工作材料学 生 姓 名： 贾遴琳 学号： 100007116 教 科 部： 机 械 电 子 系 专 业： 机械设计制造及其自动化 设计（论文）题目：非对称活塞式摆动液压马达的 电液比例控制系统 指 导 老 师： 曾励 材 料 目 录序号 名 称 数量 备注1 毕业设计（论文）选题、审题表 12 毕业设计（论文）任务书 13 毕业设计（论文）实习调研报告 14 毕业设计（论文）开题报告（含文献综述） 15 毕业设计（论文）外文资料翻译（含原文） 16 毕业设计（论文）中期检查表 12014 年 4 月 9 日 贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计2扬州大学广陵学院本科生毕业设计（论文）题目申报表设计（论文）题目探针测量校准系统机械结构设计题目类型 1 题目来源 A 面向专业机械设计制造及其自动化指导教师 曾励 职称 教授 学位 博士 从事专业题目简介：利用已掌握的技术基础和专业知识，设计非对称摆动液压马达的结构和控制系统；设计计算其结构参数和运行参数，绘制系统结构图。审核意见：审核人签名：年 月 日题目类型1、为结合科研；2、为结合生产实际；3、为结合大学生科研训练计划；4、为结合学科竞赛；5、模拟仿真；6、其它贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计3题目来源A.指导教师出题 ； B.学生自定、自拟扬州大学广陵学院毕业设计（论文）任务书教 科 部： 机 械 电 子 系 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名: 贾遴琳 学号: 100007116 毕业（论文）题目： 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例控制系统起 迄 日 期： 2014.2.22-2014.6.6 设计（论文）地点： 扬州大学江阳路南校区 指 导 老 师： 曾励 专 业 负 责 人： 发任务书日期： 2014 年 4 月 9 日贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计4扬州大学广陵学院本科生毕业论文任务书论文题目非对称活塞式摆动液压马达的电液比例控制系统年级 大四 专业机械设计制造及其自动化学生姓名贾遴琳 学号 100007116主要内容：利用已掌握的技术基础和专业知识，设计非对称摆动液压马达的结构和控制系统；设计计算其结构参数和运行参数，绘制系统结构图。通过该毕业设计课题的研究，提高学生科学研究能力、动手能力和分析解决实际问题能力。培养学生独立进行设计的工作能力。主要任务及基本要求（包括指定的参考资料）：主要任务及基本要求： 1）提交有关文献的翻译资料；2）提交毕业实习报告及开题报告；3）提交毕业论文详细报告；4）提交平面装配结构图及零件图。1）设计摆动液压马达的结构；2）设计计算马达的性能参数； 3）绘制装配结构图及零件图或者对其进行三维造型设计。主要参考文献：1电液比例阀控缸速度控制系统的建模与仿真 常钰 冯永宝 第二炮兵工程学院2电液比例阀控缸位置控制系统的建模与仿真研究 马晓宏 陈冰冰 甘学辉 孙志军 上海东华大学3电液比例位置控制系统建模与仿真 刘保杰 强保民 权辉 第二炮兵工程学院贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计54阀控非对称缸电液伺服系统控制研究 张炜 西安理工大学5阀控非对称缸电液位置伺服系统控制的研究 刘伟奇 北京交通大学硕士学位论文6阀控非对称缸的非线性建模及其反馈线性化 杨军宏 尹自强 李圣怡国防科学技术大学机电工程与自动化学院7阀控非对称缸频域建模 吕云嵩 南京工程学院机械系8阀控非对称缸液压系统建模研究 孟亚东 李长春 张金英 刘晓东 北京交通大学机械与电子控制工程学院9非对称阀控制非对称缸的分析研究 王栋梁 李洪人 张景春 哈尔滨工业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨; 济南大学机械工程学院,山东济南10非对称缸电液伺服系统的静态特性分析 李洪人 王栋梁 李春萍 哈尔滨工程大学机电工程学院11雷天觉主编.液压工程手册M.机械工业出版社，1996.12张远祺.新型螺杆活塞式摆动马达J.液压工业，89,No.4.13成大先，机械设计手册，第四版，第 4 卷，化学工业出版社，200414李洪仁，液压控制系统，国防工业出版社，198715 路雨祥，液压气动技术手册，机械工业出版社，200216 控制工程基础M. 高等敎育出版社, 2001;17 王占林，液压伺服控制M，北京航空学院出版社,1987;18 刘兴堂，吴晓燕，现代系统建模与仿真技术，西北工业大学出版社2001;19 梁锡昌，王光建，郑小光，基于螺旋机构的旋转作动器研究，航空学报，2003.03;20 黄忠霖，控制系统 MATLAB 计算与仿真，国防工业出版社，2000;21 康凤举，现代仿真技术与应用，国法工业出版社，20018;22 程光仁，施祖康等著. 滚珠螺旋传动设计基础. 北京：机械工业出版社,1987;23 饶振纲.滚珠丝杠副及自锁装置.北京:国防工业出版社,1990;24 王春行，液压伺服控制系统（修订版） ，机械工业出版社，1993;贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计625 曾励, 陈勇. 特殊回珠槽回珠曲线的设计J. 现代机械, 1993, 1: 008;26 曾励, 陈芳, 张剑芳. 新型摆动液压马达的研究J. 现代机械, 1993, 3: 19-22;27 张永皋，胡文伟，韩志军，同步 PI 控制系统的设计与优化，液压工业，1989(4)：2-6;28 曾励.特种液压马达系统的研究及其可靠性分析D.重庆大学硕士学位论文，1993.06；29 梁锡昌、王建光、郑小光.基于螺旋机构的旋转动作器研究J.航空学报，2003；30 薛定宇.控制系统计算机辅助设计-MATLAB 语言与应用.清华大学出版社，2003.06；发出任务书日期： 2014 年 2 月 22 日完成期限：2014 年 4 月 9 日指导教师签名：专业主任签名：年月日贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计7扬州大学广陵学院毕业设计（论文）实习调研报告学 生 姓 名： 贾遴琳 学号： 100007116 专 业： 机械设计制造及其自动化 指 导 老 师： 曾励 贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计8扬州大学广陵学院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名： 贾遴琳 学 号：100007116 专 业： 机械设计制造及其自动化 设计(论文)题目：非对称活塞式摆动液压马达的 电液比例控制系统设计指 导 老 师： 曾励 2014 年 4 月 9 日贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计9扬州大学广陵学院本科生毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目非对称活塞式摆动液压马达的电液比例控制系统设计题目来源 指导老师出题 题目类型 为结合科研 指导教师 曾励学生姓名 贾遴琳 学 号 100007116 专 业机械设计制造及其自动化开题报告内容：（调研资料的准备与总结，研究目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段、 内容及时间安排；完成毕业设计（论文）所具备的条件因素等。 ）本毕业设计（论文）课题应达到的目的：利用已掌握的技术基础和专业知识，设计非对称摆动液压马达的结构和控制系统；设计计算其结构参数和运行参数，绘制系统结构图。通过该毕业设计课题的研究，提高学生科学研究能力、动手能力和分析解决实际问题能力。培养学生独立进行设计的工作能力。本毕业设计（论文）课题工作进度计划：起止日期 工 作 内 容贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计102014-2-152013-3-12014-3-1 2013-3-312014-4-1 2013-4-152014-4-152013-4-302014-5-1 2013-5-102014-5-10 2013-5-20完成英文翻译工作；完成开题报告和结构设计工作；进行控制系统结构设计和参数计算；绘制装配结构图和零件图或进行三维造型；整理资料撰写毕业论文；准备毕业答辩。文 献 综 述贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计11一、课题背景摆动液压马达是一种输出轴作摆动往复运动的液压执行元件。它的优点是能使负载直接获得往复摆动运动，无需任何变速机构。因此，已被广泛应用于各个领域，如舰雷达天线稳定平台的驱动、声纳基体的摆动、鱼雷发射架的开启、液压机械手、装载机上铲斗的回转、机床上回转台的转动等等，以及矿山和石油机械上都得到广泛应用。从缩短传动链出发，把液压缸和滚珠螺旋传动机构巧妙的结合起来构成一种新型摆动液压马达如图 1 所示。1 传动轴 2 导向套 3 钢球 4 螺旋套 5 油缸端盖 6 活塞杆 7 缸筒 8 活塞 9 副杆图 1 活塞式滚珠螺旋摆动液压马达结构原理图它主要由缸体、活塞、滚珠花、键螺母、滚珠螺旋轴、协调轴、钢球及回珠、槽端盖等组成，如图 2.活塞式滚珠螺旋摆动液压马达的工作原理为：液压缸的活塞带动螺旋传动贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计12轴移动，滚珠直花键副防止螺旋传动轴转动，滚珠轴承承受轴向力与径向力，以改善滚珠螺旋套的受力状况，从而把活塞-螺旋传动轴的直线运动转换成螺旋套的转动。当高压油由 右端油孔进入活塞右腔，推动活塞，从而带动活塞杆、传动sp轴向左移。由于传动轴左部和导向固定套构成花键副，因此，传动轴只能作轴向移动、而不能作回转运动。若传动轴右部外表面和螺旋套内表面之间的螺旋滚道是右旋滚道，当传动轴向左移动时驱动螺旋套带动与之固联的前缘襟翼作顺时针转动(从摆动液压马达的左端观察)。反之，当高压油由左端油孔进入活塞左腔，则推动活塞，活塞杆和传动轴向右移动，以驱动螺旋套和襟翼翼面逆时针转动。如前所述，活塞式滚珠螺旋摆动液压马达是将直线运动转换为旋转摆动的液压机械复合传动机构。它由滚珠逆螺旋传动机构和活塞液压缸等部分组成。滚珠逆螺旋传动机构由滚珠直花键导轨副、滚珠螺旋传动副、滚珠卸荷副组成，包括滚珠螺旋套、滚珠直花键导向套、滚珠卸荷轴承、滚珠螺旋传动轴、以及液压油缸组件等组成。滚珠直花键导轨副是为了限制活塞带动传动轴作直线动时由螺旋副产生的转动，并起到导向作用；滚珠螺旋传动副主要是为了产生转动，达到输出扭矩的目的。这种摆动液压马达具有以下特点：（1）传动链短。活塞通过活塞杆和传动轴相联，轴向运动被直接转换为回转运动，从而驱动负载机构摆动；（2）各零部件受力均匀，材料利用率高，因而结构紧凑，自重小，承载能力大。在一般啮合传动中，参加啮台进行传力的只有少数几个齿，大多数齿及其相连的材料都处于待受载状态。摆动液压马达的每个传力零件及该零件的每个部分都同时承受载荷，在等强度设计原则下，基本上处于均载工作状态。这样，摆动液压马达相对于其它常见的各种传动系统单位自重所能传递的转矩最大。（3）传动效率高。在满足使用和结构要求的前提下，由于传动链短且大部采用滚动副等，所以摆动液压马达的传动效率可达到最高。（4）传动平稳，无噪音。由于摆动液压马达的各运动部件始终保持接触，且用滚动代替滑动，因此避免了啮合传动中所出现的啮合冲击。贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计13（5）采用多头滚道、大螺旋升角的逆螺旋机构，增大作动器的承载能力。（6）单位重量输出的扭矩大。在一般的啮合传动中,参加喻合进行传力的只有少数儿个齿,大多数齿及相邻材料都处于待受载状态。而滚珠姆旋摆动液压马达的每个传力零件(螺旋和花过轮齿及钢球)及该零件的每个部位都同时承受载荷。在等强度设计原则下,基本处于均载工作状态。因而材料的利用率高,结构紧凑,重量轻。（7）传动效率高，滚珠螺旋摆动液压马达的传动效率由机械效率和容积效率构成。机械传动部分的所有运动副均采用滚动摩擦,一般地,滚珠螺旋、滚珠花键及滚动轴承的传动效率均为 0.98 左右,所以机械传动部分的总效率在0.9 以上,液压缸活塞移动及输出轴转动的动密封均采用自润滑性能好,且密封可靠的新型组合密封,使马达的动密封处摩擦小和马达的容积效率高,根据资料介绍,其密封效率(机械和容积效率)可达 0.95 左右。所以整个摆动马达的传动效率不低于 0.85。（8）传动平稳、无噪音。由于滚珠螺旋摆动液压马达的各相对运动部件始终保持接触,且用滚动代替滑动,周而避免了啮合冲击。另外,根据需要,这种摆动马达的结构还可以进一步改进。如为便于加工,还可以把滚珠副部分独立于油缸体外,形成“轴移动螺母旋转”的工作方式。这种结构和前一种结构相比的突出优点是:摆动马达分离成两个相对独立的部件液压缸和滚珠副螺旋传动机构。液压缸提供动力。螺旋转动机构作为直旋装置将直线运动及推力转换成旋转运动及扭矩而输出。由于液压缸和螺旋转动机构的分离,使零件结构相对简化,并可分别对这两套部件进行设计和制造。二、活塞式滚珠螺旋摆动液压马达的研究为提高传动效率，我们将摆动液压马达的各种滑动摩擦副全部采用滚动摩擦副形式，包括三大部分即滚珠螺旋副、滚珠直花键副及滚珠卸载副，高压油缸的活塞带动螺旋传动轴移动，滚珠直花键副的作用是防止螺旋传动轴转动。滚珠直旋副中螺旋传动轴只移动不转动，而螺母（螺旋套）只转动不移动，采用卸载副承受轴向力和径向力以防止螺母（螺旋套）转动输出所需的扭矩，通贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计14过三套运动副把活塞-螺旋传动轴的直线运动转换成螺旋套-襟翼的摆动。采用滚珠螺旋副摆动液压马达作为液压直接驱动系统的执行元件，具有体积小、重量轻、效率高、维修性好、可靠性高等优点，将其应用于飞行器襟翼的驱动系统中，在理论分析、结构设计、传动功率及空间要求等方面均是可行的，值得在理论、设计、实验等方面作进一步深入系统的研究。三、国内外发展现状活塞式滚珠螺旋摆动液压马达为摆动马达系统的关键基本部件，需要满足驱动系统对现代高性能飞行器机载作动系统、船舶操纵、减振作动系统等的要求，因此，其结构设计必须考虑主机系统提出的体积小、重量轻、承载能力大、工作可靠和维修方便等要求。活塞式滚珠螺旋摆动液压马达由液压缸和滚珠逆螺旋机构组成。它与伺服阀等组成液压伺服驱动系统，问题主要为：（1）活塞式滚珠螺旋摆动液压马达的本体结构及参数的优化，主要解决的技术难点有：扭矩重量比大；空间尺寸限制严；传动效率要求高；可靠性要求高。（2）从作动器组成电液伺服系统的能源利用率和静、动态品质出发，优化设计作动器的主要参数，使系统消耗功率最小，效率最高，还要保证该系统具有较宽的频带响应。参考文献1电液比例阀控缸速度控制系统的建模与仿真 常钰 冯永宝 第二炮兵工程学院2电液比例阀控缸位置控制系统的建模与仿真研究 马晓宏 陈冰冰 甘学辉 孙志军 上海东华大学3电液比例位置控制系统建模与仿真 刘保杰 强保民 权辉 第二炮兵工程学院4阀控非对称缸电液伺服系统控制研究 张炜 西安理工大学5阀控非对称缸电液位置伺服系统控制的研究 刘伟奇 北京交通大学硕士学位论文6阀控非对称缸的非线性建模及其反馈线性化 杨军宏 尹自强 李圣怡国防科学技术大学机电工程与自动化学院贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计157阀控非对称缸频域建模 吕云嵩 南京工程学院机械系8阀控非对称缸液压系统建模研究 孟亚东 李长春 张金英 刘晓东 北京交通大学机械与电子控制工程学院9非对称阀控制非对称缸的分析研究 王栋梁 李洪人 张景春 哈尔滨工业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨; 济南大学机械工程学院,山东济南10非对称缸电液伺服系统的静态特性分析 李洪人 王栋梁 李春萍 哈尔滨工程大学机电工程学院11雷天觉主编.液压工程手册M.机械工业出版社，1996.12张远祺.新型螺杆活塞式摆动马达J.液压工业，89,No.4.13成大先，机械设计手册，第四版，第 4 卷，化学工业出版社，200414李洪仁，液压控制系统，国防工业出版社，198715 路雨祥，液压气动技术手册，机械工业出版社，200216 控制工程基础M. 高等敎育出版社, 2001;贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计16本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）一、研究目标：参考已有的相关资料，分析非对称活塞式滚珠螺旋摆动液压马达的工作机理，设计活塞式滚珠螺旋摆动液压马达的结构，对其进行参数设计计算，用计算机进行三维或二维绘图；设计了以活塞式滚珠螺旋摆动液压马达的为执行机构的电液比例控制系统，计算并选择了电液比例系统的主要元件。二、设计内容：（1）设计液压马达的结构和液压马达的电液比例控制系统；（2）设计计算马达的各个性能参数；（3）建立液压马达及其电液控制系统的动力学数学模型；（4）分析系统的动静态性能；（5）绘制马达的装配结构图及零件图。三、拟采用的研究手段（途径）我将根据以下的基本步骤进行设计：（1）查找资料，文献翻译、撰写文献综述、开题报告；（2）完成装置的结构设计工作；（3）对系统进行分析并设计参数；（4）绘制装配结构图和零件图；（5）整理各文件，编写说明书，形成毕业设计全部文件。贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计17扬州大学广陵学院毕业设计（论文）外文资料翻译教 科 部： 机 械 电 子 系 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 贾遴琳 学 号： 100007116 外 文 出 处： FEM Analyses for the Design and Modeling of a Novel Flywheel Energy Storage System Assisted by Integrated Magnetic Bearing附 件： 贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计18指导老师评语签名：年 月 日扬州大学广陵学院本科生毕业设计（论文）中期自查表（中期教学检查用）学生姓名 贾遴琳 学号 100007116 专业机械设计制造及其自动化班级 机械 81001 班指导教师 曾励 职 称 教授设计（论文）题目非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计个人精力实际投入每天平均工作时间6 小时迄今缺席天数无 出勤率 % 100%指导教师每周指导次数2每周指导时间（小时）2未指导的周次及原因无毕业设计（论文）工作进度（完成）内容及比重已完成主要内容（ 30 %） 待完成主要内容（ 70 %）贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计19进展正常存在问题及解决方案指导教师意见：指导教师签名：年 月 日扬州大学广陵学院本科生毕业设计（论文）指导教师审阅意见表设计（论文）题目 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计学生姓名 贾遴琳 专业机械设计制造及其自动化班级 机械 81001 班指导教师姓名 曾励 职称 教授 得分贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计20指导教师审阅意见：指导教师签名：年 月 日扬州大学广陵学院本科生毕业设计（论文）评阅人意见表设计（论文）题目非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计学生姓名 贾遴琳 专业机械设计制造及其自动化班级 机械 81001 班评阅人姓名 职称 得分贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计21评阅人意见：评阅人签名：年 月 日扬州大学广陵学院本科生毕业设计（论文）答辩结果表设计（论文）题目非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计学生姓名 贾遴琳 专业机械设计制造及其自动化班级 机械 81001 班贾遴琳 非对称活塞式摆动液压马达的电液比例力控制系统设计22答辩记录：答辩小组意见：得 分 组长签名 日 期答辩委员会意见：指导教师评分评阅人评分答辩小组得分结构分最终成绩 主任签章 日 期 实习报告这次认识实习，让我走进了工厂、踏进了车间，见到了工人是如何生产产品。我想，实习只是一种手段，我们更多需要做的是在实习过程中，通过对工厂的了解和与工人、技术人员的交流，得以对所学专业在国民经济中所占地位与作用的认识有所加深，培养事业心、使命感和务实精神，激发为振兴中华而刻苦学习奋力工作的热情，为更好地适应从学生到工作者的过渡准备条件。这次认识实习，让我了解机械零件的基本生产加工方法、机械制造工艺流程以及主要生产设备在生产中的作用等知识。同时，也得到一次综合能力的训练和培养。在整个实习过程中，充分发挥学习主动性、积极性，在生产现场细心观察，虚心请教，积极思维，多方了解，大胆提出自己的想法，在有限的实习时间里，使诸方面的能力都得到锻炼。实习已经结束，但作为一名大学生对实习中的所见所闻以及自己的一些感想做一次总结也很有必要。奇瑞汽车有限公司于 1997 年由 5 家安徽地方国有投资公司投资 17.52 亿元注册成立；1997 年 3 月 18 日动工建设，1999 年 12 月 18 日，第一辆奇瑞轿车下线。2001 年，奇瑞轿车正式上市，当年便以单一品牌完成销售 2.8 万辆；2002 年，奇瑞轿车产销量突破 5 万辆，成功跻身国内轿车行业“八强”之列，成为行业内公认的“车坛黑马” 。2005 年销售 18.9 万辆，比上年增长 118%，全国轿车市场占有率达 6.7%，在我国轿车行业排名第七。目前，奇瑞公司已具备年产 65 万辆整车、65 万台发动机和 40 万套变速箱的生产能力。奇瑞公司旗下现有奇瑞、瑞麒、威麟和开瑞四个子品牌，产品覆盖乘用车、商用车、微型车领域。目前，奇瑞已有 16 个系列数十款车型投放市场，另有数十款储备车型将相继上市。奇瑞以“安全、节能、环保”为产品诉求，先后通过 ISO9001、德国莱茵公司 ISO/TS16949 等国际质量体系认证。 “自主创新”是奇瑞发展战略的核心，也是奇瑞实现超常规发展的动力之源。 “全球化”是奇瑞的战略发展目标。在积极打造硬实力的同时，奇瑞还高度重视培育软实力。秉承“大营销”理念，奇瑞全面升级“品牌、品质、服务”三大平台，不断提升品牌形象和企业形象。奇瑞汽车将秉承“自主创新、世界一流、造福人类”的奋斗目标，继续保持艰苦奋斗的“小草房”精神，为实现成为“自主国际名牌”第二阶段目标而努力！奇瑞 ACTECO 1.9D TCI 柴油发动机奇瑞 ACTECO 1.9D TCI 柴油发动机，直列 4 缸，每缸 4 气门，双顶置凸轮轴，滚子摇臂，液压挺柱。该款发动机融 TCI 技术、高压共轨直喷技术、EGR系统等数项先进技术于一身，并采用 TVD、双质量飞轮等结构，提高了发动机的功率和扭矩，最大限度地减少废气，减少了发动机的噪音。燃油较点燃式汽油机减少 40-45%，满足欧排放标准。堪称新一代绿色动力。奇瑞 ACTECO 2.0D TCI DGI 发动机奇瑞 ACTECO 2.0D TCI DGI 发动机为直列 4 缸机，液 4 缸机，涡轮 中冷，缸内直喷，双顶置凸轮轴，可变进排气正时，滚子摇臂，液压挺柱，每缸 4 气门。该发动机能够满足欧排放标准。在该款发动机上装备了电子节流阀体，使其控制更灵活更适用于装备自动变速器的整车控制系统。奇瑞 ACTECO 4.0 V8 汽油发动机 奇瑞 ACTECO 4.0 V8 汽油发动机为 V 型 8 气缸发动机，全铝机身，每缸4 气门，双顶置凸轮轴，滚子摇臂，采用 CBR，VVT 等尖端发动机燃油、正时控制系统。此款发动机能够满足欧排放标准。同时该款发动机上装备 DOD 技术，可以在高动力性和高经济性之间任意切换。发动机事业部发动机二厂有一条试制线，总造价达 5000 多万，可试制各种类型的内燃发动机，经过认证可以生产航天零件。投入使用后将试制一台发动机的费用减少到以前的十分之一。该厂房采用密封全空调微正压设计，有助于减少粉尘扩散，提高产品质量。车间里有 500 多台数控设备联网生产，确保了产品的品质。奇瑞的确在不断地进步，虽然和合资车还有差距，但是价格的优势以及逐渐过硬的质量已经让我们有充足的借口购买奇瑞，而越来越少听到“奇瑞奇瑞，修车排队”的声音了。不过奇瑞在各个车型里面相对做工存在较大差异，这种差异和价格基本成正比。下面我就谈谈我对各个车型的感觉。东方之子外观油漆做工中上乘，空间已经达到标准 B 级车范畴，而且几年前设计的车型，目前如果开出去，一点不会显得过时。内饰件用材较为精良，中控台软性材料，各种接缝都是令人较为满意。奇瑞 A1 当时是奇瑞号称真正质量飞跃的车型，但是各个媒体，专家试驾后，看到有些言过其实。用料绝对能对得起这个价格，接缝也属细密之列，只是开着不太爽，人机设计也有些问题，方向盘感觉和放置东西都有一些别扭。外观可以打比较高的分，但是开起来分值较低。噪声控制还要加强。而 A5 是你不会想到这是一台最近基本款只要55000 元的车，空间很大。用料也绝对对得起这个价位，电喷系统采用合资件，传感器也是。车架开起来有些松，原车隔音做得不好，整车噪声比较大把所学的理论知识，运用到客观实际中去，使自己所学的理论知识有用武之地。只学不实践，所学的就等于零,理论应该与实践相结合.另一方面，实践可为以后找工作打基础.通过这段时间的实习，学到一些在学校里学不到的东西。因为环境的不同，接触的人与事不同，从中所学的东西自然就不一样了。经过这次实习，虽然时间很短，可我学到的却是我一个学期在学校难以了解的。就比如何与同事们相处，相信人际关系是现今不少大学生刚踏出社会遇到的一大难题，于是在实习时我便有意观察前辈们是如何和同事以及上级相处的，而自己也尽量虚心求教。这次实习经历使我获益良多,对我将来的发展具有十分积极的作用。通过集成磁轴承辅助有限元分析的一种新型飞轮储能存储系统的设计与建模C.张，学生会员，IEEE，吴平，学生会员，IEEE 和 K. J. Tseng，高级会员，IEEE新加坡共和国, 新加坡 639798，南阳大道 BLK S2，南洋理工大学，先进电力电子研究中心摘要本文提出的是紧凑和高效的飞轮存储系统。该系统是由综合力学性能和磁轴承辅助，飞轮作为转子的驱动系统，并且该系统通过被夹在两个磁盘式定子之间而节省空间。通过主动磁轴承，转子飞轮旋转和保持在垂直方向的磁悬浮机械轴承和轴向磁通永磁同步电动机的助攻结合使用，而限制在径向方向的其他四个自由度的机械。所提出的系统的数学模型被推导出来。三维有限元方法是应用于通过研究和验证数学模型系统分析结果而支持系统可行性。一 正文在现代化电力行业，具有强度高，重量轻的先进复合材料，控制技术和电子电力，飞轮能量存储系统（FESS）正在成为一个传统的化学电池系统的可行性替代。其优点为储能密度高，充电放电风险较低，放电深度容易检测，能在较宽温度范围内操作，寿命更长，有利于环境。所以 FESS 被认为是对于现在许多应用的一个有前景的技术，包括航空航天，交通运输，电力工业，军事，建筑服务。一般来说，一个飞轮储能系统是由一个磁性的或机械的轴承支撑的由电机带动的飞轮，一个将机械能和电能内部转化系统的飞轮，控制增强电子的器件和触地轴承组成的。这个单独的除磁性轴承驱动电机使转子长，容易产生弯曲振动。且大电机轴承系统使得小型化【5】困难。为了克服这些问题，自轴承永磁电机被引进。电机结合磁轴承和汽车功能为单一的磁性制动器。这样的设计由于不需要机械轴承可以降低整体的一种电机长。因此能够提高功率密度，减轻重量，降低转子的动态振动【6】的敏感性。如图 1 所示，沿 x，y，z 在飞轮轴有三个方向，使每一个轴的位移和旋转受机械或磁性的帮助来控制六个自由度。机械轴承具有结构简单，操作方便的优点，但由于摩擦损耗，应考虑润滑油的使用。特别是发生在轴承，沿重力方向上即图 1 沿 z 轴方向的摩擦要比其他方向上的摩擦大得多。由于这个原因，轴承使用机械轴承是不现实的，而其他的轴是可以承受的。主动磁轴承相对于传统轴承是可以承受的。主动磁轴承相对于传统轴承有许多优点，这些优点包括更高的能量效率，降低磨损，延长寿命，不需要润滑机械维修和较宽的操作温度。关于磁轴承有许多研究，但大多数人对待至少有五个自由度的对象是控制。由于控制每个自由度需要一个传感器，执行器和控制器，整个系统在机械/电气部分和控制系统设计变得复杂。鉴于此，本文提出了一个新概念磁性轴承。其中轴只有两个自由度受主动控制，即分别沿平移和旋转方向。其他方向的运动方向由机械轴承完全限制。主动磁轴承和机械轴承的结合使用可以减少控制的复杂性，使系统运动更加稳定，可行和具有成本效益。图 1 飞轮的三个运动方向目前，轴向磁通永磁电机（AFPM）在许多应用中 已成为一个有吸引力的研究场【8】 【9】 。它们有几个独特的功能，如效率高，高能，高扭矩密度，低转子损耗和小磁厚度。然而缺点是该分布式绕组具有与线圈导体的有效部分相比的显著长度的端绕组。这显然会导致机器性能差。作为本机显著成分（即总在大多数机器设计的 50%以上）被产生热量，但没有转矩。集中绕组可以解决这个问题。此外，他们有简单的设计，更容易安排及更高效率。有限元分析法（FEM）已被证明是特别灵活，可靠。有效的分析方法是工频电磁场和机电装置的合成。有限元法可以分析任何形状和材料的 PM 电路，有限元分析与其他永磁电机的分析方法相比的一个显著优点是其准确计算电枢反应，电磁力和力矩的固有能力。本文中，一种集成磁轴承辅助新型飞轮储能系统被介绍。用电动机和发电机相结合并且使飞轮功能作为机器，以节省空间的转子。机械轴承是用来限制沿径向方向得位移和旋转，位移和旋转沿轴向方向由主动磁轴承控制。利用数学模型所提出的系统的结构和电磁设计被呈现。三维有限元分析的实现，验证了数学模型和支持体系的可行性。本文中介绍的分析结果已经获得。二 建设与计算所提出的系统（1）整个系统的配置图 2 所提出的系统的横截面图图 2 示出了所提出的的飞轮储能系统的横截面图。它的组分列于表 I项目 1 和 8 是固定在该装置的壳体，其目的是从任何转子碎片消散径向动能，并确保在发生机械故障的情况下安全的上部和下部固定件。轴向磁通永磁同步电动机的实施来驱动其也用作转子的飞轮。机械旋转球轴承安装在转子上，以限制其径向运动和辅助飞轮/转子的旋转的外缘。这种安排使结构不使用轴非常紧凑。但是机械轴承的孔的最大直径限制了最大速度。用油膜轴承 DN 值（孔直径 mm*转速 rpm）可以达到3，000,000【13】 。这意味着最高车速小于 2000 转时该孔的直径为 150 毫米。在更高的速度飞轮系统上，两个机械轴承可以安装在被固定在所述转子的中间轴的两端。用这种结构，速度可以高达 60000 转以上。轴向运动可实现对旋转球轴承的轮辋正交安装的 4 个滑动球轴承的援助。当转子旋转时（图中的项目2 和102） ，非接触式涡流位移传感器和光电传感器在两个定子的中空的中心设置用以检测沿 z 轴的位移和角位置。起动操作时或在磁悬浮轴承故障的情况下，需要着陆轴承。着陆轴承应安装在对着转子的外缘。在正常操作期间，存在所有的转子表面和触下轴承之间的小于 0.5mm的空气间隙，从而实现了机械接触式的环境。（2） 建议系统的基本特征图 3 显示了所提出的系统的基本特征。电动机及发电机用盘式几何组合成一个单一的电动机，如图 3 所示（a）所示。转子兼作飞轮和被夹持两个圆盘型定子之间。此设计使盘式转子的转矩产生区。如图所示在图 3（b）中，每个上部和下部定子承载的一组三相绕组的铜与正弦电流供给;集中绕组被实现，以减少功率损耗。如果分布式绕组，绕组-末端将跨越转子的半个圆周。线圈导体的有效部分比端部是更长，从而绕组的铜损会更大。在这个特定的设计中，有 6 个线圈，其中每个线圈都围绕定子齿。三相和三相电流的方向在特定的实例中的分布，如图 4 显示。除了提高效率，结构简单，安装方便定子绕组也可实现这种设计。永久磁铁被安装在转子的两个表面上，如图 3（c）所示。这些 PM 的与磁通流过电动机的结构被描绘在图 4 中。预防性维护都定居在相反的方向上和下转子面，所以他们会相互吸引，增加磁路的总光通量。图 3 所提出的飞轮系统的基本组成部分 （a）定子转子组件（b）定子的绕组（c）转子（d）非磁性的护环采用高强度非磁性材料制成的护圈是用来协助 PM 在抵抗离心力的作用，如图 3（d）所示。图 4 电机发展结构和二维通量模式磁悬浮轴承可以用吸引力来实现。定子和转子场之间的相互作用产生的轴向力，使得在转子和定子相互吸引。每个定子的电流可以独立调节，以控制转子上的净力，并保持它在两个定子的中间。沿着轴向轴的净力可求得F = F2 F1 (1)其中，F1 是较低的定子和转子之间的力; F2 是上定子和转子之间的作用力。电动机 - 发电机相当于两个电动机，总转矩 T 可以写为T = T1 +T2 (2)其中，T1 和 T2 分别由上部和下部分别电机产生的转矩（3） 电机尺寸轴向磁通电机的尺寸可通过下式被转换到一个等效径向尺寸的机器得到D=Do+ Di/2 (3)L=Do- Di/2 (4)其中DO和DI是轴向磁通盘式马达，D和L的外径和内径都内径的径向当量机和长度。当 KR = Do / Di = 3 .最大扭矩产生从电机的输出方程，我们可以得到 （5）2=然后，我们就可以得到其中C0是输出系数，Q为机器的千伏安的评级，NS是额定转速在RPS其中Bgav代表的平均磁通密度超过气隙的机器，也被称为磁载荷，A为电负荷;千瓦是绕组系数; PN，N和cosN分别表示额定功率，效率和功率因数; KE是感应电动势和电压之间的比率。在本设计中，KE =0.905。空气间隙的最小长度是由机械约束集并且不大可能小于0.3毫米。磁铁的深度一般应减少到最低值，以尽量减少磁体的成本。制造业的限制，很难有磁铁大于2.0mm更薄。在此设计中，GL被选择为0.5mm时，与毫升设定为2.5毫米。根据在表II中示出的设计要求的数据时，电机设计的结果可以得到如在表III中。这只是一个测试设计验证系统结构的可行性和数学模型的正确性。所以在额定转速时只选择为1500转每分钟。三.数学模型如图3所示，在定子的三相绕组分别记为a，b和c具有相同的匝数。永久磁铁被安装在所述盘型转子的表面上，一个非凸转子最后获得。只有当励磁绕组被永久磁铁所取代时，电机可以被视为一个常规同步电机，PM电机可以通过假设这里所述转子的永磁体已被替换成等效的转子电流，如果与卷绕数N F是容易分析。由定子相绕组与等效转子电流产生，如果可以被认为是第和r，相同的绕组14 15的分布的正弦函数的粗略近似的磁动势的波形。其中s和r是从一个三相定子绕组轴与旋转直轴，分别测得的角度。假设极对数为P，其功能如下其中N s是相当于匝正弦分布绕组的定子的各相的数量。对于被描绘为图3的绕组分布（b）所示，音调因数KP= 1，分配系数KD= COS（/ 6）= 3/2，所以绕组系数千瓦= KPKD= 3/2。然后Ns个可以计算为其中NPH是圈串联每相的实际数目。由PMs，MMFM，所产生的等效的MMF的最大值被计算为其中，LM 和 HM 表示磁体长度和当磁铁由导磁的铁短路的磁场强度。然后 N 个f 如果该值，可以实现如B是用于的PM的残留磁通密度，R，为相对磁导率，0为空气与410-7的值的磁导率。定子和转子的表面之间的有效气隙长度被定义为g时，磁通密度B与磁通如下图所示：作为一个例子，让我们判断，由于电流只在一个绕组漏感在这里忽略绕组的总磁链。其中Ro和Ri是，定子的外表面和内半径。同样地，我们可以得到在a和f绕组之间的互感是通过确定在与上述相同的方式，LAF，LBF，LCF可写为因此，其他的互感可求得然后其中L是电机的电感矩阵，该电感是由（18） （19）确定， （21） - （24） 。（31）的电感表达式可以当它们被表达的dq0变量方面被简化存储的磁能可以被计算为因此，可以得到的有吸引力的力Fs从弗莱明左手法则，旋转扭矩Ts可表示为这里，定子和的PM在平衡点的表面之间的空气间隙被定义为LG，所以在定子和转子在平衡点之间的有效气隙可求得Kc为卡特的系数，它是约等于1。然后F1和T1可以通过代克= G0+ Z，ID = ID1和IQ = IQ1入（28） （29）进行计算，而F2和T2可以通过替换来计算G = G0 - Z，ID = ID 2和 IQ = IQ2到相同的等式，其中z是在垂直方向上的转子的位移。总的力和力矩是由（1）和（2）得到的。在转子的径向运动由机械球轴承的限制。因此，转子的轴向运动是独立的径向运动。转子的轴向运动的动力学方程为其中FZ是在z轴方向上的外力，而重力被考虑在内。总转矩的方程可以改写为和其中J是转动惯量，是转子角，是转速。电压方程可写为四. 有限元分析和模型验证（1）理论在永磁电机的磁场总是与瞬态激励和非线性磁性材料相关。以下三个麦克斯韦方程有关的瞬态的应用程序。其中，H表示磁场密度，J是电流密度，是介质的电导率，和E是电场强度从（36）和（37） ，可以得到力和力矩可以计算为存储磁共能W相对于小排量的导数。助能量可以写成然后瞬时力Fs中的偏移量s的方向上的分量是以小角度旋转位移的瞬时转矩T由下式表示（2）有限元分析使用时步三维有限元模拟16在第二节中描述的提出的系统进行了分析。分析模型的网格形状被示为图5。只有一个定子和转子被实现在有限元分析中，为了节省计算时间，但它是有效的描述整个系统的性能。图5分析模型的网格形状图6有限元模拟的结果时，定子伴随50Hz正弦电流（a）磁链（b）引起的电压（c）转速在开环的条件下，50赫兹的正弦波电流，并且给定的1500转每分的初始速度，无论是交链磁通量和感应电压是准正弦，而且速度稳定到同步速度最终。有限元法 析结果如图6示。事实证明，电机可以作为一个正弦波电机进行分析，数学分析是站得住脚的。图7（a）和（b）示出了磁通密度在定子和转子。很明显，有分别具有定子和转子的表面磁通密度较高的区域4。它代表4极电机。永久磁铁NdFe35 与留磁通密度Br=1.23 T的安装在转子的表面上，所以在根据的PM的区域中，磁通密度是肯定比在其他地方更高。图7定子和转子的磁通分布（a）定子的磁通密度(b)转子的磁通密度（ 3） . 数学模型的验证三个相电流可被分解为直轴电流，如下所示其中，是转子的电角度。使得IQ =0，我们得到平均为零的扭矩如图8所示， （a）所示。显而易见的是，该扭矩没有关系的id。分配ID = 0和Q =1时，力，转矩和转速也可以如图8（b）中所示获得的 。 （d）所示上的力和力矩是大致恒定的，并且速度线性增加。事实证明，扭矩是成正比的iq通过分配IQ或id到零，然后改变ID或IQ相应的值，我们可以得到的轴向磁力和 矩曲线在起点处，如图9所示。实线代表从（28）的计算结果和（29） ，以及星标记都是在有限元分析的结果时，它被分配了。当他们比最大额定电流是1.852=2.62 A在这样的设计更高的力和力矩偏离的计算曲线向下。这是由当高电流被输入的磁饱和引起的。图8当qi=0，di=0的有限元分析结果（a）qi=0时扭矩（b）di=0时的力（c）di=0时的（d）di=0时的速度在图9（a） ，用小于电流有限元模型和数学模型之间的误差仍然存在。这是因为当ID =0，22N f如果在占主导地位（28）所示的力值， N个之间f小错误，如果用（14）和有限元分析软件计算出的值会导致对力值差异较大。图9（e）及（f）是扭矩和动力的变化时，不同气隙长度分配。结果通过这两种方法获得的几乎是相同的。图9有限元模拟结果与解析计算结果的比较（a）id=0，iq是变量时的力（b）id=0，iq是变量时的力矩（c力（d） ） ，id是变量时的力矩（e）id=0 ，iq=1，气隙长度变化时的力（f）id=0 ，iq=1，气隙长度变化时的力矩为了进一步验证的数学模型，Matl ab / Simulink环境可以采用来模拟电动机的性能的准确性，所导出的模拟结果随后可被用于与有限元分析的数据进行比较。当ID = 0和Q =1的电流被分配到
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