文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
基于三维流动分析的液力变矩器设计研究
姓名:张杰山
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:过学迅
20070501
摘要本文研究的是基于流动分析的液力变矩器三维设计,是“车辆传动国家重点实验室基金资助的项目”中的一部分。,借助、、等软件,对液力变矩器的内流场进行模拟,最终获得变矩器的原始特性,同时将试验的结果与计算的结果最终达到优化的目标。本课题研究的目的和意义就在于,际跄苷媸的D变矩器内部流场的流动情况,原始特性的预测也更接近实际,减少了试验和试制的次数,从而缩短了设计周期,提高了变矩器的设计制造水平。首先介绍了课题研究的背景,液力变矩器在国内外的应用情况和流场理论的发展现状,并介绍了计算流体力学软件及其在变矩器内流场仿真中的应用。然后介绍了变矩器试验的基本情况,最后提出了主要研究内容。分析了变矩器内流场仿真所涉及到的计算流体力学的基本理论。变矩器内部流场的流动情况决定了它的控制方程包括连续性方程、湍流的动量守恒方程和湍流模型附加方程。采用有限体积法求解这些方程时,需要采用一定的离散方法对方程进行离散,用相应的算法求解方程。∞根据采取的假设,采用抽取变矩器的流道模型,并采用映射法划分变矩器的计算网格。在相应的位置设置壁面边界条件,混合平面边界条件和周钔提出了基于三维流场理论的变矩器设计的流程,;谌鞒±砺鄣谋渚仄魃杓评砺塾泻芏嘤诺悖主要体现在精度高、时间短和可供优化调整的变量多等方面。分析了如何采用逆向工程获得变矩器三维实体模型,如何进行循环圆设计,并重点分析了如何采用等倾角射影的方法进行叶片的设计。进行比较。在此基础上,细致分析影响变矩器性能的因素,改进变矩器的叶型,本文主要有以下内容:期性边界条件。根据计算对象的特殊性,湍流模型选择标准弧昴P停沽Γ度耦合选用算法。分析了变矩器三维流动分析中转矩分析指标,,证明了三维计算的准确性。同时细致
〉乃俣取⒀沽Ψ植迹最后对比分析速比,,的流场分布情况。同时分析了叶型参数对变矩器性能的影响,。总结全文,为变矩器三维设计的下一步的研究提供了参考方向。关键词:液力变矩器、内流场、⒘鞒》治觯渚仄魃杓啤⒉问呕
....甌甌瓼,..甋:,,.瓽.—.,.,
,.甒瓵,
%。在各种工程机械中应用更广,如挖土机、推土机、装载机、军用坦克、装甲运兵车、自行火炮、部分内燃机车薄使用液力传动的自动变速器具有以下优点【蕖浚具有良好的自适应性能。采用液力变速器的工程机械和车辆,在困难和复杂的路面上行驶或外负载增大时,液力变速器能使车辆自动降低速度、增大牵引力,防止发动机过载熄火:在良好路面行驶或负载降低时,又能自动增大速度、减小牵引力,使发动机始终工作的最佳效率工况。∞降低振动、提高机械和车辆的使用寿命。液力传动的工作介质是液体,各叶轮之间可相对滑动,输入和输出之间无刚性连接,因此液力元件具有减振和抗冲击作用。可以衰减发动机曲轴的扭转振动,同时也可以大大地降低行走部分传来的或传动系统中产生的动负荷。因此可提高发动机和传动部件的使用寿命。试验表明,通过变矩器后,扭转振动的振幅可降到%以下。在重型载重汽车液力传动与机械传动的对比试验中,液力传动比机械传动的最大负荷降低.%,发动机使用寿命延长%,齿轮变速箱寿命延长ィ钏倨魇倜映提高车辆的通过性平¨仃良好的低速稳定性。装备有液力传动装胃的乍图型液力变矩器装配爆炸图武汉理工大学硕士学位论文%。
本文结合国家重点实验室基金项目——盎谌鞒±、沙、雪等地面上以及非硬化路面上行驶。汽车对比试验表明,采用液力传动的汽车,在软路面起步、行驶时,下陷量减少约%,滑转小,附着贮备大倍。钔提高驾驶员和乘员的舒适性。采用液力传动的车辆,可使车辆平稳起步,加速迅速、均匀,并在较大范围内实现无级变速;由于适应性好,可以少换档或不换档,减低驾驶员的疲劳。在行驶过程中,液力元件可以吸收和减少振动、冲击,从而提高车辆乘坐的舒适性。可以不中断地充分利用发动机的功率,有利于降低发动机尾气造成的空液力元件的可靠度高,使用寿命长。液力元件的工作轮之间没有机械联系,没有机械磨损,工作介质为无机矿物油,保