Civil Aviation University of China
毕业设计(论文)
专业：飞行器动力工程
学号：
学生姓名： XXX
所属学院：___ 中欧_________
指导教师： XXXX
二〇一一年六月
中国民航大学本科生毕业设计(论文) 回油节流调速回路特性仿真
Characteristic emulation of the exit
throttle speed-regulating circuit
专业：飞行器动力工程
学生姓名：
学号：
学院：中欧航空工程师学院
指导教师：
2011年6月
创见性声明
本人声明：所呈交的毕业论文是本人在指导教师的指导下进行的工作和取得的成果，论文中所引用的他人已经发表或撰写过的研究成果，均加以特别标注并在此表示致谢。与我一同工作的同志对本论文所做的任何贡献也已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
毕业论文作者签名：签字日期：年月日
本科毕业论文版权使用授权书
本毕业论文作者完全了解中国民航大学有关保留、使用毕业论文的规定。特授权中国民航大学可以将毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。
（保密的毕业论文在解密后适用本授权说明）
毕业论文作者签名：指导教师签名：
签字日期：年月日签字日期：年月日
摘要
液压传动系统是当今机械工程系统中最为重要的系统之一，在机械加工、航空、航海等领域得到广泛的应用。随着科技的进步，现代液压传动系统越来越复杂，但都是由一些基本回路组成的。液压基本回路是由有关的液压元件所组成，用于完成某些特定功能的典型回路，这些回路可以实现液压传动系统在较大范围的连续无极调速，从而能实现各种形式的简单运动和复合运动，这是液压传动系统的主要优点之一。
回油节流调速回路是典型的基本回路，用于在不同负载条件下保证执行元件的工作速度，通过研究其大范围无级调速时，回路中速度负载特性的变化、速度刚性与负载的关系，以及功率负载特性，来获得回油节流调速回路的基本特性。再通过建立描述液压节流调速回路特性的Matlab数学模型，进行系统研究，分析回路中各种因素对这些特性产生的影响，给出了仿真结果。从而确定回油节流调速回路的功能、特性及其最佳工作状态。
关键词：回油节流调速回路、速度负载特性、Matlab仿真
ABSTRACT
Hydraulic transmission system is one of the most important system in the mechanical processing domain, it is widely used in aviation, marine and other areas. Because of the advances in technology, Modern hydraulic devices are becoming more complex, but they are formed by a number of basic circuits. The basic circuit is formed by some hydraulic elements, which are used to perform certain specific functions of the typical circuit. These circuits help to achieve the wide range of continuous speed regulation, so that it can achieve various forms of simple movements and complex movements, which is one of the main advantages of hydraulic drive system.
The exit throttle circuit is a typical basic circuit for different load conditions to ensure the operating speed of the components. By studying the characteristics of circuit speed and change in load, the relationship between the rigidity of speed and the load, and the characteristics of the power and the load in the wide range of the continuous speed regulation, we can acquire the basic characteristics of the exit throttle circuit. And by the establishment of Matlab mathematical model which describes the circuit characteristics, We can do some systematic research, analyse the various factors on the circuit that impact these characteristics, and finally get the simulation results. So readers can have a better grasp of the function, the characteristics and the best working condition of the exit throttle speed-regulating circuit.
Key Words：The exit throttle speed-regulating circuit, the characteristics of speed and load, Matlab simulation
目录
1 引言 (1)
1.1研究背景 (1)
1.2 研究对象、目的及意义 (1)
1.3 本文主要内容安排 (2)
2 回油节流调速回路基本理论分析 (3)
2.1一些基本概念及原理的概述 (3)
2.1.1调速回路的基本理论 (3)
2.1.2节流调速回路原理概述 (3)
2.2回油节流调速回路的具体分析 (4)
2.2.1 回油节流调速回路的速度--负载特性理论分析 (4)
2.2.2 回油节流调速回路的功率--负载特性理论分析 (6)
3 MATLAB简介 (8)
4 使用MATLAB软件进行动态仿真分析 (9)
4.1 对回油节流凋速回路的速度--负载特性进行仿真研究。 (9)
4.1.1 不同节流阀通流面积下速度负载特性 (9)
4.1.2 不同的定量泵出口压力下的速度--负载特性 (10)
4.1.3 不同的液压缸有杆腔面积大小对速度负载曲线的影响 (10)
4.2 对回油节流凋速回路的速度刚性与负载关系进行仿真研究。 (12)
4.2.1 在不同节流阀通流面积下速度刚性负载特性 (12)
4.2.2 不同节流阀指数下速度刚性与负载的关系 (13)
4.2.3 供油压力、液压缸两腔面积对负载与速度刚性关系的影响 (14)
4.3 对回油节流凋速回路的功率--负载特性进行仿真研究 (16)
4.4 根据理论和仿真的结果得到的结论 (18)
5 结论 (19)
参考文献 (20)
致谢 (21)
附录A：程序 (22)
附录B：外文翻译资料 (27)
1 引言
1.1研究背景
液压技术是一门古老而又新型的学科，随着技术的不断革新，近百年来有着长足的进展。它已广泛应用于各行各业中，注入机床液压、矿山机械、是由、化工、冶炼技术以及宇航、航空等方面，可以说液压技术的发展，密切关系着国计民生的血多方面。尤以计算机技术的广泛应用，更促使这门学科向集成化、标准化、通用化方面发展，以适应新技术的要求[1]。
之于民航，飞机正朝着高速、大容量、远航程的方向发展，飞机零部件的工作水平不断提高。近些年来，伴随着航空业的不断发展，对飞机各部分系统性能的分析也越发趋于系统与详细，注重每一个要点的分析。当下，对飞机重要系统之一的液压系统的研究也更加深入。飞机主要由机体、动力装置、起落装置、操纵系统、液压气压系统、燃料系统等组成，并有机载通信设备、领航设备以及救生设备等。液压气压系统在飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等方面发挥着巨大的作用。飞机液压系统是为起落架收放、前轮转弯操纵、刹车操纵以及飞行操纵系统体提供动力的系统，在飞机的运行中起着重要的作用。液压传动与控制技术在各个领域被采用的原因不尽相同，而在航空航天领域采用液压传动技术的主要原因是其单位功率的质量轻、结构尺寸小。飞机液压系统利用液压传动这种方式来做功，是从1796年英国制成第一台水压机开始的，至今已有200余年历史，但液压技术用于航空工业，还是近60年的事。第二次世界大战末期，首先用在飞机上的液压技术就是液压助力器。可以说，液压技术的使用大大地改进了飞机操纵系统的性能。
液压传动的优点是：单位功率的重量轻，结构尺寸小；反应速度快；大范围内实现无极调速，调速性好；能传递较大的力和转矩；易于实现功率放大；操纵、控制、调节比较方便、省力，易于实现自动化；易于实现过载保护和自动润滑，原件寿命长；液压元件已标准化、系列化和通用化，便于设计和选用[2]。
1.2 研究对象、目的及意义
液压技术在实际工程中得到了广泛的应用，液压系统依照不同的使用场合，有着不同的组成形式。它是由一些基本回路所组成的。基本回路，就是指由相关液压元件组成的，能实现某种特定功能的典型油路。它是从一般的实际液压系统中归纳、综合、提炼出来的，具有一定的代表性。熟悉和掌握基本回路的组成、工作原理、性能特点及其应用，是分析和设计液压系统的重要基础[3]。液压系统的基本回路按照其在液压系统中的功能可分为：压力控制回路，速度控制回路，方向控制回路和多执行元件控制回路等。其中速度控制回路包括调速回路和速度变换回路[4]。
调速是指调节执行元件的运动速度。改变执行原件的运动速度的方法，可从其速度表达式中寻求。调速有两种基本方法：节流调速和容积调速。在液压系统中，执行元件通常会有几种运动速度。在定量泵供油的液压系统中，可以通过改变流量控制阀节流口的通流截面面积来调节和控制输入或输出执行元件的流量实现速度的调节，这种回路称为节流调速回路。节流调速回路具有结构简单、工作可靠、成本低、使用维修方便，也可以获得很低的运动速度。但存在节流损失和溢流损失，功率损耗较大，效率低。节流调速回路的调速特性主要包括速度--负载特性和由此演变出的速度刚度[5]。节流调速的速度--负载特性是反映执行元件运行速度随负载变化稳定性好坏的重要指标，它对液压设备节流调速系统的实际使用具有重要的指导意义。通常节流调速多用于小功率的的液压系统中，例如机床的进给系统。而根据节流元件在回路中的安放位置不同，节流调速回路有进油节流调速，出油节流调速和旁路节流调速三种基本形式[6]。
节流调速回路在工程机械的液压系统中应用比较广泛。它的动静态特性受元件参数的设定等多种因素的影响，当参数调整不当时，调速回路的作用无法发挥，严重时会影响到整个液压系统的稳定性。因此，在液压回路设计和分析中，有必要用计算机仿真的方法对节流调速回路的速度--负载特性、速度刚性及功率--负载特性进行分析。本文选取回油节流调速回路进行分析和仿真。
1.3 本文主要内容安排
本文主要阐述回油节流调速回路速度--负载特性、速度刚性及功率--负载特性，全文共分为五章。
第一章引言阐述了本课题的背景，回油节流调速回路的应用、课题的目的和意义及本文的内容结构。
第二章对回油节流调速回路进行理论分析，并研究推导其速度--负载特性、速度刚性及功率--负载特性的相关公式，为后面的仿真工作做准备。
第三章主要介绍了利用MATLAB软件的功能，并介绍了在本文中该软件的应用。
第四章主要介绍了如何利用MATLAB软件进行对进油节流调速回路速度--负载
特性、速度刚性及功率--负载特性建立模型，进行动态仿真分析并对动态仿真的结果进行分析。
第五章对全文的所做的工作进行了总结，并对今后的工作做出了展望。
最后还有结论、参考文献、致谢和附录部分。
2 回油节流调速回路基本理论分析
2.1一些基本概念及原理的概述
2.1.1调速回路的基本理论
在液压系统中液压执行元件的主要形式是液压缸和液压马达，它们的工作速度或转速与其输入的流量及其相应的几何参数有关。在不考虑管路变形、油液压缩性和回路各种泄漏因素的情况下液压缸和液压马达的速度存在如下关系
液压缸的速度（2-1）液压马达的转速n=q/（2-2）式中q—输入液压缸或液压马达的流量；A—液压缸的有效作用面积；V m—液压马达的排量。
由上面两式可知，要调节液压缸或液压马达的工作速度，可以改变输入执行元件的流量，也可以改变执行元件的几何参数。对于几何尺寸已经确定的液压缸和定量马达来说，要想改变其有效作用面积或排量是困难的，因此，一般只能用改变输入液压缸或定量马达流量大小的办法来对其进行调速；对变量液压马达来说，既可采用改变输入其流量的办法来调速，也可采用在其输入流量不变的情况下改变马达排量的办法来调速。
通过改变输入液压执行元件的流量进行调速时，根据液压泵是否能够改变排量将其分为定量泵节流调速回路、变（定）量泵容积调速回路、变量泵与流量阀控制液压缸或定量马达的容积节流调速回路三种方式。如果驱动液压泵的原动机为内燃机，也可以通过调节发动机转速改变定量液压泵的转速，达到改变输入液压执行元件的流量进行调速的目的[7]。
2.1.2节流调速回路原理概述
当液压系统采用定量泵供油，且泵的转速基本不变时，泵输出的流量q p基本不变，其与负载的变化以及速度的调节无关。要想改变输入液压执行元件的流量q1，就必须在泵的出口处并接一条装有溢流阀的支路，将液压执行元件工作时多余流量Δq = q p- q1，经过溢流阀或流量阀流回油箱，这种调速方式称为节流调速回路。它主要由定量泵、执行元件、流量控制阀(节流阀、调速阀等)和溢流阀等组成，其中流量控制阀起流量调节作用，溢流阀起调定压力（溢流时）或过载安全保护（关闭时）作用。
定量泵节流调速回路根据流量控制阀在回路中安放位置的不同分为串联节流调速和并联节流调速两类回路。串联回路包括进油节流调速、回油节流调速，在工作中回路的供油压力基本不随伏在变化，故又称为定压式节流调速回路；并联回路（又称旁路节流调速）由于回路的供油压力会随负载的变化而变化，所以又称为变压式节流调速回路。回路中的流量控制阀可以采用节流阀或调速阀进行控制，因此这种调速回
路有多种形式[8]。
节流调速回路的工作原理是通过改变回路中的流量控制阀的通流面积的大小来控制流入执行器的流量，以调节其运动速度。在执行元件的回油路上串接一个流量阀，即构成回油路节流调速回路，回油节流调速回路中节流阀串联在液压泵和液压缸之间。液压泵输出的流量，一部分经进入液压缸无杆腔，推动活塞运动，然后经过节流阀流回油箱，另一部分的油液经溢流阀流回油箱。溢流阀溢流是这种调速回路能够正常工作的必要条件。调节节流阀的通流面积，即可调节通过节流阀的流量，从而调节液压缸的运动速度。
2.2回油节流调速回路的具体分析
图2-1回油节流调速回路图
在分析节流调速回路速度--负载特性前，先作几点假设：
(1)不计管路的压力损失和泄漏；
(2)不考虑液压介质的可压缩性；
(3)认为环境温度为常数。
2.2.1 回油节流调速回路的速度--负载特性理论分析
回油路节流调速回路及其速度—负载特性调速回路中执行元件工作速度与负载之间的关系称为速度—负载特性。如图l所示，油缸活塞稳定运动时，其受力平衡方程式为(忽略摩擦力)：
p1×A1=F+p2×A2 (2-3) A
--进液腔有效面积；--进液腔工作压力；A2 --回液腔有效面积；--回液腔压1
力；F--负载;；p p--供油压力。
因为液压泵的供油压力p p (即为溢流阀的调定的压力)为定值，故节流阀两端的压力 为：
（2-4）
当不计管路的压力损失时，p 3≈0, p p ≈p 1 则有：
（2-5）
经节流阀进入液压缸的流量为：
（2-6）
2
=d
K C ρ （2-7）
式中：
K --由孔口的形状和油液性质决定的系数； C d --小孔流量系数；ρ-- 为流液密度； A T --节流阀的通流面积；m --由孔口形状决定的指数(薄壁孔取m=0.5，介于薄壁孔与细长孔之间取m=0.5~1)。
所以，液压缸的运动速度为：
（2-8）
上式即为进油路节流调速回路的速度—负载特性方程式，该式表明液压缸的运动速度受到节流阀通流截面积AT 和负载F 的影响[8]。
速度—负载特性可用速度刚性这一指标来评定，它表示负载变化时，系统抗阻速度变化的能力。其定义为曲线上一点处切线斜率的负倒数(各种调速回路都有?F/ ?V ＜0，为使刚度为正值，故在其前加一负号)即速度刚性：
F
T V -?=? （2-9）
上式表明，曲线越陡，则T 值越小，说明负载变化对速度的影响越大，速度的刚性越差；曲线越平缓，则T 值越大，说明速度刚性越好。 由式(2-9)可知，进口节流调速回路速度刚性的计算式:
(2-10)
把(2-8)代入上式得：
T=2(p p A 1 - F)/V (2-11)
(1)当节流阀阀口面积不变时，负载F 越小，系统速度刚度T 就越高；反之，若F 越大，则T 就越低；
(2)当负载F 不变时，节流阀开口面积越小，则系统速度刚度T 就越高；反之，若
节流阀开口面积越大，则T就越低；
(3)提高供油压力或加大液压缸有效作用面积，可提高速度刚度T；
(4)减小节流阀指数，可提高回路速度刚度T，对薄壁式节流孔m=0．5，细长孔m =1，故节流阀中采用薄壁式节流孔比采用细长孔速度刚度好。
(5)当负载不变时，低速下的速度刚度好，当负载变化时，负载小时的速度刚度好。就速度刚度而言，进口节流凋速回路适用于低速轻载的液压系统中。
以上分析是建立在溢流阀溢流条件下(<,>0)得出的。如果液压缸负载F较小或节流阀通流面积较大的情况下，溢流阀可以处于非溢流状态，这时节流阀的流量只能是液压泵的输出流量。但是根据式(2-6)计算的节流阀流量可能会明显大于液压泵流量而导致逻辑上的错误。因此，我们要考虑节流阀流量大小的问题，也就是说，通过节流阀的流量必须小于或等于液压泵的流量。
同时，溢流阀调定的压力应适当，调得过小，不能克服较大负载，调得过大功率损失大，因此要综合考虑最大负载时所需的压力，节流阀压力差，管路的压力损失等因素来调节溢流阀调定压力。此时液压缸的最大承载力F max=P1A1，它不随节流口面积的改变而改变，是恒定值。所用液压泵流量必须按液压缸最高速度所需流量选择，这时泵输出的功率较大。但液压缸的速度和负载常常是变化的，当系统以低速轻载工作时，有效功率较小，大量功率消耗在节流损失和溢流损失上，使油温升高，增加管路泄漏，影响液压缸的运动速度[9]。
2.2.2 回油节流调速回路的功率--负载特性理论分析
在分析节流调速回路功率--负载特性前，同速度—负载特性分析一样，我们先作几点假设：
(1)不计管路的压力损失和泄露；
(2)不考虑液压介质的可压缩性；
(3)认为环境温度为常数。
回油路节流调速回路及其功率—负载特性调速回路中执行元件工作功率与负载之间的关系称为功率—负载特性。如图2-l所示，油缸活塞稳定运动时，其功率表达式为(忽略摩擦力)：
P F V
=?（2-12）V--液压缸运动速度；P--液压缸输出功率；F--负载。
根据式（2-4）我们最终可以的：
（2-13）上式即为回油路节流调速回路的功率—负载特性方程式，该式表明液压缸的功率受到节流阀通流截面积和负载的影响[10]。
液压泵功率计算式为：
h p p
P q p =? （2-14）
P h --液压泵功率；q p --液压泵流量；p p --供油压力。
回油路节流调速回路系统的工作效率表示的是液压缸输出功率与液压泵功率之间的比，它表示的是在液压泵功率一定时该系统的工作能力，表达式为：
h
P
P η=
（2-15）
3 MATLAB简介
MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算功能。函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果，而前经过了各种优化和容错处理。在通常情况下，可以用它来代替底层编程语言，如C和C++ 。在计算要求相同的情况下，使用MATLAB的编程工作量会大大减少。MATLAB的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵，特征向量、快速傅立叶变换的复杂函数。函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其他初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。
MATLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能，以将向量和矩阵用图形表现出来，并且可以对图形进行标注和打印。高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。可用于科学计算和工程绘图。新版本的MATLAB对整个图形处理功能作了很大的改进和完善，使它不仅在一般数据可视化软件都具有的功能（例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等）方面更加完善，而且对于一些其他软件所没有的功能（例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等），MATLAB 同样表现了出色的处理能力。同时对一些特殊的可视化要求，例如图形对话等，MATLAB 也有相应的功能函数，保证了用户不同层次的要求。另外新版本的MATLAB还着重在图形用户界面（GUI）的制作上作了很大的改善，对这方面有特殊要求的用户也可以得到满足[11]。
本文主要应用其科学计算和工程绘图的功能，对回油节流调速回路的理论公式进行了模拟与仿真，得到了直观的图像结果，有助于我们对回路的特性的掌握。
4 使用MATLAB 软件进行动态仿真分析
4.1 对回油节流凋速回路的速度--负载特性进行仿真研究。
将理论分析的公式输入MATLAB 程序，通过参考液压元件手册数据，对各参数进行赋值，从而得到曲线，并进行分析。 4.1.1 不同节流阀通流面积下速度负载特性
首先是利用式（2-8）对速度与负载的关系进行分析。这里我们选用薄壁孔，即m =0.5。经过MATLAB 软件进行动态仿真分析，可以得到速度—负载特性曲线如图4-1所示：
0.5
1
1.5
2
2.5x 10
4
00.20.40.60.811.2
1.41.61.82F/N
v /(m /s )
不同节流阀通流面积时的速度--负载曲线
AT3>AT2>AT1
AT3
AT2
AT!
图4-1 不同节流阀面积速度负载曲线
它反映了该回路执行元件的速度随其负载而变化的关系。图中横坐标为液压缸的负载，纵坐标为液压缸或活塞在有杆腔的运动速度。第1、2、3条曲线分别为节流阀通流面积为A T1、A T2、A T3 (A T1＞A T2＞A T3)时的速度—负载特性曲线；
(1) 据仿真图4-1可以看出，当负载压力一定的时候，开口A T 越大，液压缸的运动速度越大。
(2) 从图4-1可以看出，当节流阀通流面积不变时， 负载压力逐渐增大，液压缸的运动速度却是逐渐减小的；
(3) 在负载压力相同时，节流阀的开口A T 大的速度刚性比开口小的速度刚性差，
即开口大的节流阀流量曲线比较陡，负载变化对其流量的影响较大。
(4) 负载压力有最大值限制，
而这也正符合了前面所作的理论分析，即要小等于的乘积[12]。
4.1.2 不同的定量泵出口压力下的速度--负载特性
通过选取不同的液压定量泵，其他条件不变得出三组速度负载特性曲线。
00.51 1.5
2 2.5
3 3.5
4
x 10
4
0.20.40.60.811.2
1.41.6
1.8F/N
v /(m /s )
不同的定量泵出口压力下的速度负载特性
Pp1
Pp2
Pp3
Pp3>Pp2>Pp1
图4-2 不同的定量泵出口压力下的速度负载曲线
选取的横纵坐标与图4-2相同，仍然为速度负载曲线，可以看出： （1） 在相同负载下，定量泵输出的供油压力大的，速度越大。
（2）根据定量泵输出供油压力的不同，液压回路所能承受的最大负载也不同，供油压力越大，所能承受的负载越大。
（3）曲线的斜率绝对值根据式（2-9）仍然能体现速度的刚性，定量泵输出压力越小的，曲线越陡，速度刚性较差。
4.1.3 不同的液压缸有杆腔面积大小对速度负载曲线的影响
工程应用中，我们会用到不同型号的液压缸，下面选用不同型号的液压缸，研究其对速度负载特性曲线的影响。首先保持液压有杆腔的面积不变，改变无杆腔的面积A 1，根据式（2-8）通过Matlab 仿真我们得到如下曲线:
00.51 1.5
2 2.5
3 3.5x 10
4
0.20.40.60.81
1.21.41.6F/N
v /(m /s )
不同的液压缸无杆腔面积大小对速度负载曲线的影响
A13
A12
A11
A11 图4-3 不同的液压缸无杆腔面积大小对速度负载的影响 通过图像我们可以看出： （1）负载相同时，无杆腔面积越大，速度越大。 （2）根据无杆腔面积的不同，液压回路所能承受的最大负载也不同，无杆腔面积越大，所能承受的最大负载越大。 （3）曲线的斜率绝对值根据式（2-9）仍然能体现速度的刚性，无杆腔面积越小的，曲线越陡，速度刚性较差。 再保持无杆腔面积A 1不变，改变有杆腔的面积A 2，根据式（2-8）仿真得到： 00.51 1.52 2.5x 10 4 0.5 1 1.5 2 2.5 F/N v /(m /s ) 不同的液压缸有杆腔面积大小对速度负载曲线的影响 A23 A22 A21 A21>A22>A23 图4-4 不同液压缸有杆腔面积大小对速度负载曲线的影响 通过图像我们可以看出： （1）负载相同时，有杆腔面积越大，速度反而越小。 （2）有杆腔面积的不同，对液压回路所能承受的最大负载越没有影响。 （3）曲线的斜率绝对值根据式（2-9）仍然能体现速度的刚性，有杆腔面积越小的，曲线越陡，速度刚性较差。 4.2 对回油节流凋速回路的速度刚性与负载关系进行仿真研究。 4.2.1 在不同节流阀通流面积下速度刚性负载特性 前面的理论推导，我们还研究了速度刚性与负载的关系，根据式（2-10）我们可以得到速度刚性与负载的关系曲线图，首先，我们研究在液压缸两腔面积、定量泵供油压力和节流阀指数一定时，节流阀通流面积不同时速度刚性与负载的关系，如下图所示： 00.51 1.52 2.5x 10 4 123 4 56 7 8x 10 F(负载)/N T (速度刚性)/(k g /s ) 速度刚性与负载的关系 AT1 AT2 AT3 AT1 图4-5 不同节流阀面积速度刚性与负载的关系 可以看到，与理论分析的结果相同： （1）当节流阀通流面积不变时，负载F 越小，系统速度刚度T 就越高；反之，若F 越大，则T 进越低； (2) 当负载F 不变时，节流阀开口面积越小，则系统速度刚度T 就越高；反之，若节流阀开口面积越大，则T 就越低； 4.2.2 不同节流阀指数下速度刚性与负载的关系 继续研究速度刚性与负载的关系，根据式（2-10）我们还可以研究在液压缸两腔面积、定量泵供油压力和节流阀通流面积一定时，节流阀指数不同时速度刚性与负载的关系，如下图所示： 00.51 1.52 2.5x 10 4 123 456 78x 10 F(负载)/N T (速度刚性)/(k g /s ) 不同节流阀指数下速度刚性与负载的关系 m=0.75 m=1 m=0.5 图4-6 不同节流阀指数下速度刚性与负载的关系 从图中我们可以看出，在其他条件相同时，节流阀指数越大，T 的值越小，速度刚性越差。根据仿真结果，可以清晰地看出减小节流阀指数 ，可提高回路速度刚度T ，对薄壁式节流孔 m =0.5，细长孔 m =1，故节流阀中采用薄壁式节流孔比采用细长孔速度刚度好。 4.2.3 供油压力、液压缸两腔面积对负载与速度刚性关系的影响 根据式（2-10），我们也可以分析不同供油压力、不同液压缸面积下，负载与速度刚性的关系，如图所示：
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