胡琪，曾良才，蒋林

(武汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉 430081)

机器人关节的驱动方式主要有电机驱动、液压驱动和气压驱动。相比之下，液压驱动具有传动平稳、结构简单、调速范围大、响应速度快、控制精度高和承载能力强等特点，从而使液压伺服关节在工业机器人中被广泛应用，比如液压喷涂机器人、液压点焊机器人和液压托运机器人等。液压伺服关节是液压机器人中非常重要的部件，其性能的好坏将直接决定机器人整体性能的优劣。但是，由于液压伺服关节内部流动是非常复杂的不定常三维黏性流动，且当关节在工作过程中，其内部流场结构必然会发生改变以及产生复杂涡系，从而导致各种损失，尤其是在关节处于开始和停止运动阶段，流量和压力等参数会剧烈变化，不但流动损失会加剧，而且会有剧烈的冲击与振动，不仅影响控制和调节精度，甚至可能导致整个关节系统工作失灵，故有必要对关节内部流场规律进行深入研究和预测，为关节优化设计提供理论依据。目前，很少有人对液压伺服关节内部流场做过仿真研究，不过有许多学者对类似的其他结构元件做过相应的研究，比如Himadri CHATTOPADHYAY等［1］利用 Fluent软件对调压阀的阀芯内部流场进行了仿真研究;胡启祥等［2］采用Fluent软件对2D高频阀内部进行了流场分析;莫尼卡等［3］用Fluent软件对液压助力转向器转阀内部三维流场进行了数值模拟;黄思等人［4］使用Fluent软件模拟计算单级蜗壳式离心泵的全三维流场;李春曦等［5］利用Fluent软件对G4-73No.8D型离心式风机内部三维流场进行数值模拟。……