《液力變矩器設計【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《液力變矩器設計【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】（62頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 湘潭大學興湘學院 畢業(yè)設計說明書 題 目： 汽車用液力變矩器設計及性能仿真 學 院： 興湘學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學 號： 2010962925 姓 名： 潘玉東 指導教師： 劉金剛 完成日期： 2014 年 5 月 25日 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 湘潭大學興湘學院 畢業(yè)論文（設計）任務書 論文（設計）題目 汽車用液力變矩器設計及性能仿真 學 號 2010962925 姓名 潘玉東 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 指導教師 劉金剛 主 任 周友行 一、 主要內容及關鍵步驟 1、主要內容： 本文的研究是以汽車用液力變矩器為研究對象，基于三維流場理論，借助于 軟件，對液力變矩器的內流場進行了仿真計算。本課題研究的目的和意義就在于，解決液力變矩器的傳動效率和設計精度低的問題，改變研制周期長，一次成功率 低的局面，進一步改善液力變矩器的性能和設計制造水平。 2、關鍵步驟： (1)首先了解了課題研究的背景，液力變矩器在國內外的應用情況和流場理論的發(fā)展現狀；然后了解液力變矩器的組成以及工作原理。 （ 2）用建模的方法借助三維光學測量儀測繪流道，然后用反求法在 矩器的三維模型。 (3)了解計算流體力學的基本理論。首先控制方程包括連續(xù)性方程和動量守恒方程，由于本課題研究的是不可壓縮流體，熱交換量可以忽略不計，敵不考慮能量守恒方程，然后介紹了將控制方程離散化的方法；接著學習了有限體積法的基本原理，常用的離散格式：分析了網格的生成技術，分別對結構網格、非結構網格以及混合網格作了闡述；最后介紹了常用的湍流模型，湍流流動的近壁處理方法和流場數值計算的算法。 (4)了解常用的一些 選擇 了能夠順利地得到收斂解，提出了研究液力變矩器流 場的一些假設，并對流場進行了一定的簡化；然后通過 使用 了提高計算精度，使用六面體網格；選擇分離求解器隱式格式進行求解，使用絕對速度方程，湍流模型選擇標準 模型，同時使用標準壁面函數；離散格式采用二階迎風格式 (這樣可以提高解算精度 )，壓力一速度耦合選用 法，入口邊界條件使用壓力入口，出口邊界條件使用壓力出口，其余壁面使用非滑移壁面邊界條件；在購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 葉輪之間的交互面上使用混合平面模型。 (5)對計算結果進行了分析，并與實驗結果進行了比較，二者基本吻合證明了三維流場分析的正確性。最后對研究過程中存在的問題進行了分析。 二、 重點研究的問題 （ 1）利用硅橡膠做出流道模型，用三維光學測量儀進行測繪，在 創(chuàng)建出液力變矩器和流道的三維模型。 （ 2）借助 后在 進行仿真，分析流道的速度、壓力等。 三、 進度安排 各階段完成的內容 起止時間 1 查閱資料、調研 第 12 開題報告、制訂設計方案 第 4周 3 實驗（設計） 第 54 分析、調試等 第 8周 5 寫出初稿 第 96 修改，寫出第二稿 第 12周 7 寫 出正式稿 第 13周 8 答辯 第 14周 四、 應收集的資料及主要參考文獻 [1]朱紅鈞，林元華 .《 2010. [2]李進良 《胡仁喜 2009. [3]楊維俊 《自動變速器結構原理及典型故障案例》 2011. [4]王正旭 .《汽 車自動變速器原理與檢修一體化教程》 2009. [5]胡仁喜 .《 面造型從入門到精通》 2009. [6]馬文星 . 《國外車輛液力傳動研究現狀及其展望》 1996 [7]朱經昌《液力變矩器的設計計算》同濟大學學報； 1991 [8]曹金 海 力變矩器流暢計算的有限元發(fā)》同濟大學學報； 1993. [9]方杰《液力變矩器三維流動的研究》同濟大學學報； 2003 [10]陸忠東《基于 e 海機電學院學報； 2007 [11]趙鼎選 尚濤《液力變矩器三維流動計算方法》吉林大學學報； 2006 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 湘潭大學興湘學院 畢業(yè)論文（設計）鑒定意見 學 號 2010962925 姓名 潘玉東 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計說明書） 51 頁 圖表 1 張 論文（設計）題目：汽車用液力變矩器設計及性能仿真 內容提要 :首先了解課題的研究背景，了解液力變矩器的國內外的研究現狀，通 過查閱資料了解液力變矩器的結構和工作原理，用建模的方法和反求發(fā)借助三維 光學測量儀和 解流體 力學的基本原理和各種方程，如連續(xù)方程、動能守恒方程，了解有限體積法原理。 為了方便研究，對液壓油做了不可壓縮等方面的假設，然后學習一些常用的 件，這里選用 用 入 了提高精度，選用六面體作為基本單元，生成網格。然后將網格導 流模型選用標準 模型，同時選擇標準壁面函數，離散格式選 用二階迎風格式，可以提高計算精度，壓力 法，然后 設 置入口、出口和邊界條件，然后仿真計算，得出液力變矩器流道的壓力、速度云 圖，入出口面和整體的速度矢量圖，進行分析。 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 指導教師評語 該同學對待畢業(yè)設計任務態(tài)度端正，能夠較好查閱資料，并思考解決問題的方法，主動和老師探討，具備綜合運用知識去確定設計方案。所研究的基于 件對液力變矩器的性能仿真，仿真方法及結果得當。所繪制圖紙基本達到工程圖的要求，所完成的畢業(yè)設計說明書條理清楚文字基本流暢。整個畢業(yè)設計工作量達到要求，完成質量較好。 同意其參加答辯，建議成績評定為： 指導教師： 年 月 日 答辯簡要情況及評語 根據答辯情況，答辯小組同意其成績評定為： 答辯小組組長： 年 月 日 答辯委員會意見 經答辯委員會討論，同意該畢業(yè)論文（設計）成績評定為： 答辯委員會主任： 年 月 日 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 湘 潭 大 學 畢業(yè)論文（設計）評閱表 學號 2010962925 姓名 潘玉東 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計）題目： 汽車用液力變矩器設計及其性能仿真 評價項目 評 價 內 容 選題 現學科、專業(yè)特點和教學計劃的基本要求，達到綜合訓練的目的； 量是否適當； 研、社會等實際相結合。 能力 合歸納資料的能力； 運用知識的能力； 究方法和手段的運用能力； 論文 （設計）質量 述是否充分，結構是否嚴謹合理；實驗是否正確，設計、計算、分析處理是否科學；技術用語是否準確，符號是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范； 無觀點提煉，綜合概括能力如何； 無創(chuàng)新之處。 綜 合 評 價 該同學所完成的基于 件對 液力變矩器的能能仿真方法正確，結果也比較合理。畢業(yè)設計說明書的論述基本合理，參數選擇正確，格式符合要求。所繪制的裝配圖基本達到工程圖的要求。該同學具備了一定的專業(yè)理論的綜合運用能力，正確制定設計方案和解決問題的能力，工程能力，設計能力，計算機制圖，及外語能力。整個畢業(yè)設計工作體現了學科教學計劃的基本要求，所完成的工作達到了本科畢業(yè)設計要求，可參與答辯。 評閱人： 年 月 日 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 摘 要 本文的研究是以汽車用液力變矩器為研究對象，基于三維流場理論，借助于 液力變矩器的內流場進行了仿真計算。本課題研究的目的和意義就在于，通過件的模擬仿真，對液力變矩器的流道的壓力和速度進行有效分析計算。本文主要有以下內容： (1)首先介紹了課題研究的背景，液力變矩器在國內外的應用情況和流場理論的發(fā)展現狀，指出了液力變矩器設計計算的發(fā)展方向是三維流場理論；然后對液力變矩器的組成以及工作原理進行了闡述，并指出了主要研究內容。 (2)闡述了計算流體力學的基本理論。首先列出了控制方程包括連續(xù)性方程和動量守恒方程，由于本課題研究的是不可壓縮流體，熱交換量可 以忽略不計，敵不考慮能量守恒方程，然后介紹了將控制方程離散化的方法；接著詳細介紹了有限體積法的基本原理，常用的離散格式：分析了網格的生成技術，分別對結構網格、非結構網格以及混合網格作了闡述；最后介紹了常用的湍流模型，湍流流動的近壁處理方法和流場數值計算的算法。介紹了反求發(fā)測繪液力變矩器。 (3)介紹了常用的一些 選擇 本課題進行研究；為了能夠順利地得到收斂解，提出了研究液力變矩器流場的一些假設，并對流場進行了一定的簡化；然后通過 立葉輪流道的幾何模型，并使用 成計算網格，為了提高計算精度，使用六面體網格；選擇分離求解器隱式格式進行求解，使用絕對速度方程，湍流模型選擇標準 型，同時使用標準壁面函數；離散格式采用二階迎風格式 (這樣可以提高解算精度 )，壓力一速度耦合選用 法，入口邊界條件使用壓力入口，出口邊界條件使用壓力出口，其余壁面使用非滑移壁面邊界條件；在葉輪之間的交互面上使用混合平面模型。 (4)對計算結果進行了分析，并與實驗結果進行了比較，二者基本吻合證明了三維流場分析的正確性。最后對研究過程中存在的問題進行了分析。 (5)對全文進行了總結 。 關鍵詞 ： 液力變矩器、內流場、 買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 he is a of of of of -D To do in to of a of &D of is (1)of of in of of -D be in on in of of (2 )FD be so of in of of of (3)on FD to to To up by to in to of to of To :at of of is in 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 (4 ) of of %, in (5) 買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 目 錄 第 第 1 章 緒 論 ............................................... 1 1． 1 研究背景 ................................................................................................................................... 1 1． 1． 1 液力變矩器在國內外的應用 ..................................................................................... 1 1． 1． 2 流場理論的發(fā)展現狀 ................................................................................................. 2 1． 2 液力變矩器的組成及工作原理 ............................................................................................... 4 1． 2． 1 液力變矩器的組成 ..................................................................................................... 4 1． 2． 2 液力變矩器的工作原理 ............................................................................................. 5 1． 3 研究目的和意義以及主要研究內容 ....................................................................................... 7 1． 3． 1 研究目的和意義 ......................................................................................................... 7 1． 3． 2 主要研究內容 ............................................................................................................. 7 第 2 章 液力變矩器的測繪和反求 ............................... 8 2. 1 測繪過程 ..................................................................................................................................... 8 2. 2三維光學測量儀編程 ............................................................................................................... 9 2. 3 數據處理和反求 ....................................................................................................................... 12 第 3 章 液力變矩器內流場數值分析 ............................ 14 3． 1 常用的 件介紹 ........................................................................................................... 14 立流場計算的幾何模型 ........................................................................................................ 15 3． 2. 1 分析中的假設和簡化 ................................................................................................. 15 3． 2． 2 幾何模型 ................................................................................................................... 16 3． 3 生成計算網格 ......................................................................................................................... 17 3． 3． 1 介 .......................................................................................................... 17 3. 3． 2 劃分網格 ..................................................................................................................... 18 3． 4 設置求解器 ............................................................................................................................. 19 3． 4. 1 求解器的選擇 ............................................................................................................. 19 3． 4． 2 控制方程的線性化 ................................................................................................... 21 3． 4． 3 參考壓力的選擇 ....................................................................................................... 21 3． 5 選擇湍流模型 ......................................................................................................................... 22 義流體的物理性質 ................................................................................................................ 23 置邊界條件和初始條件 ........................................................................................................ 23 3． 7． 1 入口邊界條件 ........................................................................................................... 24 3． 7． 2 出口邊界條件 ........................................................................................................... 24 3． 7． 3 壁面邊界條件 ........................................................................................................... 25 3． 7． 4 初始條件 ................................................................................................................... 25 3． 8 收斂準則 ................................................................................................................................. 26 3． 9 本章小結 ................................................................................................................................. 26 第 4 章 液力變矩器內流場計算結果分析 ........................ 27 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 4． 1 泵輪流場分析 ......................................................................................................................... 27 4． 1． 1 泵輪入口流場 ........................................................................................................... 29 5． 1． 2 泵輪出口面流場 ....................................................................................................... 29 4． 2 渦輪流場分析 ......................................................................................................................... 30 4． 2． 1 渦輪入口流場 ........................................................................................................... 32 4． 2． 2 渦輪出口流場 ........................................................................................................... 32 4. 3 導輪流場分析 ........................................................................................................................... 33 4． 3． 1 導輪入口流場 ........................................................................................................... 35 4． 3． 2 導輪出口流場 ........................................................................................................... 35 4． 4 本章小結 ................................................................................................................................. 36 第 5 章 全文總結 ........................................... 37 參 考 文 獻 ................................................ 39 致 謝 ..................................................... 40 附 錄 ..................................................... 41 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 1 第 1 章 緒 論 1． 1 研究背景 1． 1． 1 液力變矩器在國內外的應用 液力變矩器是車輛傳動系統(tǒng)中的關鍵部件之一，其主要作用是由發(fā)動機向傳動系統(tǒng)平穩(wěn)地傳遞動力。裝有液力變矩器的動力傳動系統(tǒng)可以保證車輛平穩(wěn)地起步、變速。目前液力變矩器被廣泛地應用于鐵道車輛、工程機械、航空航天、能源動力以及化工機械等行業(yè)，而汽車行業(yè)更是液力變矩器的最大用戶。 國外己普遍將液力傳動運用于轎車、公共汽車、豪華型大客車、 重型汽車、牽引車及軍用車輛等。以美國為例，自 20世紀 70年代以來，每年在轎車上液力變矩器的裝配率達到 90％以上，而在城區(qū)公汽上的裝配率幾乎達到了 100％。在重型汽車方面，載貨量 30～ 80 噸的重型礦用自卸車幾乎全部采用了液力變矩器，而在功率超過735貨量超過 100 噸的重型汽車上，液力變矩器也得到了廣泛地應用。如功率為 882． 6載量為 108 噸的礦用自卸車就裝配了阿里森 ( 有某些非公路車輛，坦克以及軍用車輛上也裝備了液力變矩器。除美國外，其它國 家的汽車工業(yè)中，比如日本的豐田、日產公司，德國的奔馳、倫克公司以及意大利的菲亞特公司等都生產了裝配有液力變矩器的汽車。 我國早在上世紀 50 年代就將液力變矩器應用到紅旗牌高級轎車上，開創(chuàng)了我國獨立設計、制造液力變矩器的歷史。 1958年，我國機車行業(yè)自行研制的衛(wèi)星號 (也稱東方紅 I)內燃機車裝配了三個液力變矩器：一個啟動液力變矩器，兩個運轉液力變矩器。液力傳動在國內工程機械上的應用始于 60 年代，當時由天津工程機械研究所和廈門工程機械廠共同研制的 載機上就裝配有液力變矩器。 70 年代開始將液力變矩器應用于重 型礦用汽車上。 80 年代由天津工程機械研究所研制開發(fā)了“ “ 渦輪液力變矩器系列”。兩大系列目前已成為我國國內工程機械企業(yè)的液力變矩器的主要產品。其產品的主要性能指標已達到國外同類產品的先進水平。 80年代北京理工大學為軍用車輛研制開發(fā)了 列液力變矩器，突破大功率、高能容、高轉速液力變矩器購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 2 的設計與制造關鍵技術，達到國際先進水平，滿足了軍用車輛的使用要求。一些合資企業(yè)生產的轎車和重型載重車等也應用了進口的液力變矩器。 目前 ，液力變矩器在我國的轎車市場上也有著巨大的潛力， 1997 年以前，我國汽車總保有量中僅有不到 10％的車輛裝有液力機械式自動變速系統(tǒng)。最近幾年，繼上海通用別克、奧迪 海大眾帕薩特 內各大汽車廠商紛紛在各自的熱賣車型上推出了數十款裝備液力自動變速器的新車型，這些自動變速轎車受到了廣泛的歡迎。 同國外相比，我國車輛應用液力變矩器雖然有了一定基礎，但應用范圍窄，數量較少，在中型載貨汽車、公共汽車、越野汽車等車輛上應用極少甚至沒有應用。西部大開發(fā)和我國經濟的大 發(fā)展，交通運輸、水利水電、建筑業(yè)、能源等領域將是未來的發(fā)展重點，因此液力變矩器在我國有廣闊的市場。 1． 1． 2 流場理論的發(fā)展現狀 液力變矩器是葉輪機械的一種。液體在液力變矩器工作輪流道中的流動是非定常的不可壓縮的三維粘性流動。 基于建模和計算的復雜性和液力變矩器流場的特殊性，長期以來在工程中采用的是一維流動理論，即束流理論。它有如下假設： (1)葉輪中的液流是由許多流束組成，流動關于旋轉軸對稱。 (2)葉輪的葉片數無窮多，葉片無限薄。 (3)上一級葉輪的出口流動情況與下一級葉輪的進口流動情況相同。 (4)同 一過流截面上各點的軸面速度相同，因此，可用中間流線代表整個流道的流動狀態(tài)。中間流線是一條假象的曲線，它將液流通道斷面分割成面積相等的內外兩部分 (如圖 1。 由于束流理論的簡便性和一定的合理性，因而具有一定的工程實用價值，被廣泛應用于液力變矩器的設計工作中。一維束流理論的優(yōu)點是物理概念簡單，設計、計算工作大為簡化，并且易于掌握等。但由于其諸多假設與變矩器內流場有很大差別，因此，用一維束流理論設計出來的變矩器往往不能達到預期的性能指標，而要經過反復的試驗和改進，這就大大地增加了試驗量和研制周期。隨著車輛 、工程機械等行業(yè)對液力變矩器性能和研制周期要求的不斷提高，給液力變矩器的研究提出了新的課題，購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 3 研究人員在液力變矩器流場理論的研究上付出了很多努力，取得了一定進展。 在一維柬流理論的基礎上發(fā)展了二維流動理論。它將工作輪中的流動簡化為過旋轉軸心的一組平行軸面內的平面流動，每個平面內的速度分布和壓力分布都是相同的。在給定了葉片的邊界形態(tài)和流量后，即可用數學方程求出該平面上任一點的流動參數。二維流動理論把原來由中間平均流線所代表的進、出口速度和葉片參數改為沿進出口邊或沿內外環(huán)具有某種變化規(guī)律的分布。應用二維流動理 論，人們對液力變矩器的性能預測、葉型設計及繪制方法等進行了大量研究，得到了較好的效果。 總的來說，用二維流動理論描述純離心式或軸流式工作輪中的流動情況與實際較為接近，而描述常用的向心式或一股的混流式工作輪，則與實際差別較大。 液力變矩器設計計算方法的發(fā)展方向是三維流動理論，描述粘性流體三維流動的運動方程是納維一斯托克斯 (程，簡稱 N— S 方程。由于 程和歐拉方程的復雜性，直接求數值解非常困難，特別是 N— S 方程，到目前為止尚無法直接求解。近十多年來，人們多用有限元法和有限差分法 求三維流動的微分方程或變分方程。 盡管人們對液力變矩器內流場的研究已經取得了一定的進展，但是由于液力變矩器內流場的特殊性和復雜性，完全拋開一維束流理論來進行液力變矩器設計計算的條件尚不成熟，能準確地反映液力變矩器內流場狀況的理論尚未形成，液力變矩器的研購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 4 究設計方法并沒有從根本上得到改善，對液力變矩器還不可能進行一步到位的設計，往往要有多次反復，需要做大量的實驗。 最近幾年里，國外對液力變矩器三維流動理論的研究非常熱烈，各大汽車公司將分析液力變矩器的工作機理作為提高汽車燃油經濟性的突破口，從而作了大量的工作。美 國、韓國等國家的能源部門從節(jié)省國家能源的角度出發(fā)，投入巨資對液力變矩器做了深入的研究。日本也早在上個世紀 90 年代初期，就地球環(huán)境問題和能源保障問題呼吁要節(jié)約能源，反映在汽車領域，就是要提高各部件的效率，其中液力變矩器傳動效率的提高占有重要的地位。另外，在國外隨著前置前驅動車型的大量涌現和自動變速器多檔化，對變速器小型化、輕量化、舒適性以及安全性的要求日益提高，于是提出了設計超扁平化的液力變矩器。為了彌補超扁平化帶來的性能、效率下降的問題，采用數值模擬的方法研究變矩器的內部流場是一條有效途徑。 1． 2 液力變矩 器的組成及工作原理 1． 2． 1 液力變矩器的組成 液力交矩器主要由可轉動的泵輪、渦輪，以及固定不動的導輪三個基本元件組成(如圖 1，汽車所用液力變矩器的工作輪一般是由鋼板沖壓焊接而成，而工程機械和一些軍用車輛所用液力變矩器的工作輪則是用鋁合金精密鑄造而成的。 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 5 1． 2． 2 液力變矩器的工作原理 以液力變矩器工作輪的展開圖來說明液力變矩器的工作原理。沿圖 1到泵輪、渦輪和導輪的環(huán)形平面圖。各葉輪葉片的形狀和掙出口角度也被顯示于圖中。 為便于說 明起見，設發(fā)動機轉速及負荷不變，即變矩器泵輪的轉速阼。及轉矩 M。為常數。先以汽車啟動工況為例進行討論。 當發(fā)動機運轉而汽車還未起步時，渦輪轉速月，為零，如圖 1速器油在泵輪葉片帶動下，以一定的絕對速度沿箭頭 1的方向沖向渦輪葉片，對渦輪有一作用力，產生繞渦輪軸的轉矩，此即液力變矩器的輸出轉矩。因此時渦輪靜止不動，液流則沿著葉片流出渦輪并沖向導輪，其方向如圖中箭頭 2所示，該液流也對導輪產生作用力矩。然后液流再從固定不動的導輪葉片沿箭頭 3的方向流回到泵輪中。當液流流過葉片時，對葉片作用有沖擊力矩，根據作 用力與反作用力定律，液流此時也會受到葉片的反作用力矩，其大小與作用力矩相等，方向相反。作用力矩或反作用力矩的方向及大小與液流進出工作輪的方向有關。設泵輪、渦輪和導輪對液流的作用力矩分別為 D，方向如圖中箭頭所示。根據液流受力平衡條件，三者在數值上滿足關系式 B+渦輪轉矩等于泵輪轉矩與導輪轉矩之和。顯然，此時渦輪轉矩 B，即液力變矩器起到了增大轉矩的作用。也可以這樣來理解其增矩作購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 6 用，當液流沖擊渦輪時，對渦輪有一作用力矩，此為泵輪給液流的力矩；當液流從渦輪沖擊導輪時，對 導輪也有一作用力矩，因導輪被固定在變速器殼體上，從而導輪給液流的反作用力矩通過液流再次作用到渦輪上，使得渦輪的轉矩等于泵輪轉矩與導輪轉矩之和。 當液力變矩器輸出的轉矩，經傳動系傳到驅動輪上所產生的牽引力足以克服汽車起步阻力時，汽車即起步并開始加速，與之相連的渦輪轉速 們定義液流沿葉片方向流動的速度為相對速度 W，在葉輪的作用下所具有的沿圓周方向運動的速度為牽連速度“，二者的矢量和為絕對速度 v。渦輪轉速”，不為零時，液流在渦輪出口處不僅具有相對速度 W，而且具有牽連速度 沖向導輪葉 片的液流的絕對速度 圖所示。因設泵輪轉速不變，即液流循環(huán)流量基本不變，故渦輪出口處的相對速度 化的只是渦輪轉速 牽連速度 圖可見，沖向導輪葉片的液流的絕對速度 導輪上所受的轉矩值逐漸減小。 當渦輪轉速增大到一定值時，由渦輪流出的液流 (好沿導輪出口方向沖向導輪，由于液流經導輪時方向不改變，故導輪轉矩 渦輪轉矩與泵輪轉矩相等，B。 若渦輪轉速 流絕對速度 圖中的 v，所 示方向液流沖擊導輪葉片的反面，導輪轉矩方向與泵輪轉矩方向相反，則渦輪轉矩為前二者轉矩之差 (即變 矩器輸出轉矩反而比輸入轉矩小。當渦輪轉速 作液在循環(huán)圓內的循環(huán)流動停止，不能傳遞動力。 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 7 1． 3 研究目的和意義以及主要研究內容 1． 3． 1 研究目的和意義 液力變矩器是流道封閉的多葉輪透平機械，每個葉輪的流道都相當復雜，流道的內環(huán)、外環(huán)以及葉片的表面都是復雜的曲面，由于流道的曲率變化非常大，葉片的形狀也是三維的，這就造成了 液流沿著流線方向、圓周方向以及從內環(huán)到外環(huán)的方向都是變化的。此外泵輪、渦輪和導輪分別以不同的轉速運動，各工作輪之間相互干擾；而且工作介質是有粘性的，這就必然會在流道壁面上產生邊界層，由此還會引起二次流、脫流和旋渦等。因此，變矩器內部的流動是非定常的不可壓縮的三維粘性流動，想要對變矩器內流場進行三維計算變得十分困難。 不過隨著計算流體力學和計算機技術的發(fā)展，各種 得對變矩器內流場進行三維計算變成可能。本課題研究的目的和意義就在于，借助于 后 通過實驗驗證計算的結果，最后較系統(tǒng)地提出基于三維流場理論的設計分析方法，解決液力變矩器的傳動效率和設計精度低的問題。改變研制周期長，一次成功率低的局面，進一步改善液力變矩器的性能和設計制造水平。 1． 3． 2 主要研究內容 在導師的悉心指導下，主要完成的研究工作有： (1)使用大型 件 (本課題選用 液力變矩器進行三維實體造型，然后通過 (2)選擇三維內流計算軟件 用三維流動計算求得流場速度、壓力分布，以及對外的轉矩轉速特性和軸向力。 (3)進行變矩器臺架試驗，測量液力變矩器的軸向力、轉矩，確立仿真計算與實際流動的對應關系。 購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 8 第 2 章 液力變矩器的測繪