叶片式气动马达研究现状
叶片式气动马达应用广泛，其性能的好坏直接关系到产品工作质量，在我国,有不少机构和学者从事叶片式气动马达的设计研究工作,为提高气动马达的使用性能作出了巨大的贡献。
1)结构设计
学者李富成一直从事各种不同类型的叶片式气动马达的设计及研究工作，他对蚌线气缸叶片式气动马达、贯穿叶片式气动马达、椭圆气腔双作用叶片式气动马达、带旋转阻隔器的叶片式气动马达、凸轮转子叶片式气动马达和旋转双叶片气动马达等进行了大量的研究工作,确立了不同形式的马达的结构参数选取的理论依据以及其计算公式，为此类气动马达的结构参数选取奠定了基础，相邻叶片所组成的腔室的容积计算公式,为计算马达在工作过程中,腔室内压力气体对外膨胀做功的理论计算提供了依据。
徐勇研究了叶片式气动马达的主要性能指标的多种影响因素，认为在气动马达主要结构尺寸相同、重量相等时,膨胀比E 的大小直接影响气动马达的功率、耗气量指标，合理确定气动马达的膨胀比可以使气动马达获得较高的性能指标，他在研究叶片式气动马达做功过程的基础上,提出了确定应用最为广泛的单向叶片式气动马达和具有正反转性能相同的叶片式气动马达膨胀比的方法,并通过理论计算得出具有正反转性能相同的叶片式气动马达最佳膨胀比为E = 1.3~1.35，这一方法对于其它容积式(活塞式、齿轮式等)气动马达膨胀比的确定具有一定的参考价值 ，同时使用腔室面积函数的概念及常用腔室面积函数表可以使叶片式气动马达的设计计算得
到简化，建立了叶片式气动马达的膨胀比与进、排气角之间的关系式,并认为叶片式气动马达的膨胀比与几何参数之间存在着极为密切的关系,当叶片数Z 、 e R(e为偏心距,R 为定子半径)一定时,膨胀比E 与进、排气口位置参数A 、B 和C 之间的关系是唯一的。
在叶片式气动马达工作过程中的气体泄漏方面,张文斌等人在考虑到气体的可压缩性的基础上对叶片式气动马达的泄露进行了分析,并推导了泄露间隙的相应公式,同时比较了不可压缩流动和可压缩流动的两种间隙泄露理论的区别，最后导出了气动马达具有最小泄露面积时的最佳长径比公式,这一结论为叶片式气动马达的结构7
优化设计奠定了一定的基础。
尹钢采用了/双弧双缸组合式0气动马达,有效地增大了缸体进气腔体积,从而提高了马达的转速并改善了进气方向,有效地降低了进气噪音,为提高气动马达效率、节能降耗,提供了一种新的设计方案。
2)运动学及动力学分析
叶片是叶片式气动马达的关键零件,气动马达转动的可靠性在很大程度上取决于叶片的机械强度,特别是弯曲强度，目前,广泛采用夹布胶木及工程塑料制作叶片,特别是尼龙叶片,由于重量轻、制作成本低,更受重视，由于尼龙叶片的强度低,因此在采用尼龙叶片时,必须对其机械强度进行计算，从两个方面对此类叶片的强度进行了计算，一是叶片的弯曲强度计算;二是叶片顶端部与定子内壁接触时的接触强度计算，并通过运动学及动力学分析,确定了叶片所受的各种外力和各种惯性力,推导出叶片顶端接触应力的计算公式,同时找出叶片弯曲的最危险截面,然后进行叶片的弯曲强度计算，还有学者 对气动马达的叶片平衡时的受力情况作了详细的阐述，在已知气动马达的几何结构、摩擦系数和气腔的工作压力下,分析了叶片与转子和叶片与定子的接触形式,推导了叶片与转子和叶片与定子的接触应力表达式，同时还通过建立类似气动马达的实物模型对叶片与转子和叶片与定子的摩擦系数进行了测定,得出叶片与转子和叶片与定子的摩擦系数随转子的转速的增加呈现上升的趋势，
3)运动控制
由于气体的可压缩性,叶片式气动马达在低速时的爬行现象较为明显，因此在实际工作中,一般采用比例控制阀来控制叶片式气动马达的旋转速度，但是由于比例控制阀内的粘性摩擦力及死区的非线性,使得伺服气动马达在低速获得令人满意和精确的速度控制非常困难，J.-C.Renn 和 C.-M.Liao 在叶片式气动马达的旋转速度控制上采用了模糊滑模控制器 (Fuzzy-Sliding Mode Controller) ,并通过试验手段证明了这种控制器比传统的 PID 控制器要优越得多,特别是在气动马达低速旋转时期的效果非常理想。
4)应用领域
在实际应用中,噪声大是气动马达的一个显著特点,因此,为了降低气动马达的噪声,叶片式气动马达的噪声进行了深入的研究,他认为:叶片式气动马达的噪声有两个来源,一是马达的排气噪声;二是气控噪声，通过对气动马达的噪声的声学特性进行研究,得出叶片式气动马达的噪声频带宽,且中高频噪声占主导地位，亦就是说,叶片式气动马达的噪声是排气振动噪声为主,叠加了与排气频率有关的噪声和控制气路噪声,从而组合成频带宽、噪声级高的气流噪声，因此,要消除气动马达噪声就必须针对气动马达噪声源逐一采取对策,单独消除某一种声源噪声是不可能达到气动马达降噪目的的，同时指出,消除气动马达噪声应以消除高频噪声为主,特别是消除 2k-4kHz 频段的噪声,因为这一频率范围的响度级有最大值,且对人的干扰最为严重。
由于叶片式气动马达的转速较高，叶片在转子槽中高频率伸缩并随转子高速转动,对缸体内表面产生冲击和摩擦的双重作用,因此缸体在要求内表面耐磨的同时,缸体的基体还要求有较高的硬度，在实际工作中对叶片式气动马达的缸体的耐磨性和硬度进行了大量的研究和试验，获得了较理想的缸体热处理工艺,即由原来的调质+氮碳共渗改为淬火,缸体的热处理经过这一改进后,其硬度要求达到45~50HRC,从而使缸体内表面和基体同时具备了较高的硬度,满足了耐磨性和冲击的双重要求，同时考虑到淬火变形,在机加工工艺方面也作了相应的调整，叶片式气动马达缸体的热处理工艺自改变以来,其缸体的使用寿命大大提高，为了提高气动马达使用性能,采用了改进设计原理,它是以轴向间隙泄漏引起的功率损失与粘性摩擦引起的功率损失之和最小为设计目标进行改进设计,确定了轴向间隙的最优值,该值综合考虑了叶片式气动马达的容积效率与机械效率，对马达的设计、制造和装配有一定的参考价值，
1.4 研究的内容
叶片式气动马达是气动动力的核心部件,其性能的好坏直接影响到产品能否正常使用,有时甚至直接关系到操作人员的生命安全，因此,以叶片式气动马达为研究对象,利用流量连续性、气体热力学定律以及马达的转矩平衡方程,建立叶片式气动马达的运动学模型，运用 Matlab 的 Simulink 模块对其进行运动仿真,通过对获得的运动仿真图形进行分析,可得到描述气动马达动态特性的参数，通过对这些动态特性参数进行分析比较,确定影响气动马达运行稳定性的因素,最后利用修改气动马达的结构参数来达到改善气动马达的运行稳定性。
