摘 要

由于液压马达在极地环境工作时，周围的温度场严重影响了液压马达的机械配合尺寸，降低了其使用效率和使用寿命。所以，本文主要对极地甲板机械及核心部件关键技术进行研究, 探讨液压马达的机械配合尺寸和温度场的关系, 分析温度场的变化对液压马达的机械配合尺寸的影响。

本课题首先通过Creo3.0对液压马达进行建模，然后将其倒入ANSYS Workbench，分别设定0℃、-30℃和-60℃三种不同的温度场作为限定条件，并进行分析计算，所得结果对于极地环境中液压马达的工作状况的变化具有指导意义。

研究结果表明：低温环境会引起液压马达零部件产生形变，并且各部分的形变量互不相同，从而导致液压马达的机械配合尺寸变大。此外，温度越低，对其造成的影响越大。

本文的特色：本文为研究极地甲板机械在极寒环境下的工作状况演变提供了一种简单精确的研究方法。详细地描述了所涉及到的两种常用软件——Creo3.0和ANSYS Workbench的使用办法和实际应用，并分析计算出本课题的研究结果。

关键词： 液压马达；温度场；Creo3.0；ANSYS Workbench

Abstract

The through Creo3.0 on hydraulic pressure motor modeling, then pour into the ANSYS Workbench, respectively set 0 ℃ and 30 ℃ and 60 ℃for three different temperature field limited conditions, and calculated. The results for the working condition of the hydraulic motor in the polar environment has an important guiding significance.

It discussed in the paper research on the key technology of polar deck machinery and core components, to investigate the mechanical hydraulic motor with the size and the relationship between the temperature field, temperature field change of the hydraulic motor mechanical analysis with the size of the effect of.

The results show that the low temperature environment can cause the deformation of the hydraulic motor parts, and each part of the shape variable is not the same, which leads to the small size of the mechanical matching of the hydraulic motor. In addition, the lower the temperature, the greater the impact on the.

The characteristics of this paper: This paper provides a simple and accurate research method to study the working condition of the polar deck machinery. Detailed description of the two commonly used software —— Creo3.0 and Workbench ANSYS the use of methods and practical applications, and analysis of the results of the study of the results of the study.

Key Words：hydraulic pressure motor；temperature field；Creo3.0；ANSYS Workbench

目 录

第1章 绪论 1

1.1 选题的目的及意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.2.1有限元方法 2

1.2.2 ANSYS软件 2

1.2.3液压马达的机械配合尺寸和温度场关系的研究现状及分析 3

1.2.4本课题的技术方案 3

第2章 热变形理论 5

2.1 温度场的简介 5

2.2热传导基本理论 5

2.3傅里叶定律 6

2.4热弹性理论力学简介 7

2.5弹性力学基本假设 7

2.6金属的热膨胀性 7

第3章 液压马达的建模 9

3.1 Creo3.0的简介 9

3.2创建三维实体（零件图） 9

3.2.1转子的建模 9

3.2.2弧形椎杆的建模 14

3.2.3叶片的建模 15

3.2.4叶片头的建模 17

3.2.5端盖及壳体的建模 18

3.3液压马达的装配 19

3.3.1装配设计的简介 19

3.3.2液压马达的装配步骤 19

第4章 液压马达的分析 25

4.1 ANSYS Workbench的介绍 25

4.2 液压马达网格的分析 26

4.2.1网格划分的概述 26

4.2.2 Ansys Workbench多物理场分析模式简介 27

4.2.3 前处理 27

4.2.4 结果分析 33

第5章 总结与展望 37

5.1总结 37

5.2展望 37

参考文献 38

致谢 39

第1章 绪论

1.1 选题的目的及意义

液压马达是液压系统中常见的一种执行元件，它能将液体压力能转变为机械能，比如转速或转矩等。它主要应用于机械和船舶等。

液压马达的能量转换方式为：将液体的势能转换为机械能。按照工作特性马达可分为两大类：额定转速在500r/min以上的为高速液压马达；额定转速在500r/min以下的为低速液压马达。

从能量转换的角度分析，液压泵和液压马达是可逆工作的，也就是说它们的能量转换是可以相互进行的。当工作液体从外界输入到液压泵的时候，那么液压泵的工作状况可变成液压马达的工作状况；相反，当外力作用在液压马达的主轴上，并驱动其进行旋转的情况下，液压马达的工作状况则变为液压泵的工作状况。因为它们具有同样的基本结构要素--可以周期变化的容积和相应的配油机构、密闭的空间以及精密的配合尺寸。

温度场的变化对液压马达的工作状况影响很大,除此之外，液压马达还会受到热对流、热辐射、黑冷环境等因素的影响。温度场的变化给液压马达带来很多不利的影响, 而其中的一个重要方面便是对机械配合尺寸的影响。总体上说, 温度场的变化会使得液压马达的机械结构产生弹性变形,从而影响其机械配合尺寸，最终对液压马达的性能产生不利影响。本课题结合实际的工程项目：极地甲板机械及核心部件关键技术研究, 探讨液压马达的机械配合尺寸和温度场的关系, 分析温度场的变化对液压马达的机械配合尺寸的影响。