【導(dǎo)讀】工機(jī)械中，起著傳動(dòng)和變矩的重要作用。它是以液體為工作介質(zhì)，利用液體動(dòng)能。來傳遞能量的流體傳動(dòng)。隨著液力傳動(dòng)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代液力變矩器以平穩(wěn)。性好，變矩效果明顯等優(yōu)點(diǎn)被越來越廣泛的應(yīng)用并且不斷在改進(jìn)。力變矩器自主研發(fā)能力對(duì)我們來說是十分重要的。

　　

【正文】 以按照泵輪葉片的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行葉片計(jì)算，因此設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速比為，由于在 CL165 液力變矩器中，導(dǎo)輪并不轉(zhuǎn)動(dòng)，不必計(jì)算圓周速度 u，從而使 rvu 的計(jì)算簡化。 將泵輪的出口角，入口角帶入下列公式計(jì)算： ?cotmu rvrv ? （ 424） 在入口處 可得： ?11rvu ? ?? 122cot =－ 在出口處： ?22rvu ??? = 若像泵輪與渦輪葉片那樣， rvu 采用線性分布，則導(dǎo)輪的葉片長度會(huì)造成金屬模鑄造問題。因此，如表中改變 rvu 的分布狀況，從而縮短葉片。這會(huì)在葉片出口附近邊緣區(qū)形成拔模角，以利于鑄造。經(jīng)驗(yàn)表明，縮短葉片 并 不會(huì)使性能惡化 。 圖 45 液力變 導(dǎo) 器渦輪元線分布圖 液力變矩器的葉片有等厚的和變厚度的兩種。對(duì)于鑄造工作輪一般采用變厚葉片，即入口處葉片較厚，而出口處葉片較薄，葉片呈流線形，以減小沖擊損失，提高效率。一般要求葉片厚度均勻地變化，使流道面積均勻變化，以減小液流的損失。通 過分析多種液力變矩器的葉形，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，獲得了一些規(guī)律。由統(tǒng)計(jì)資料表明，設(shè)計(jì)流線、外環(huán)流線、內(nèi)環(huán)流線的葉片厚度的變化規(guī)律是一致的，用最 23 小二乘法似合了幾個(gè)計(jì)算式，設(shè)計(jì)時(shí)選擇一些初始參數(shù)，應(yīng)用計(jì)算式即可得到三條流線的葉片厚度。 表 45 導(dǎo)輪葉片中間流線 元線序號(hào) 設(shè)計(jì)流線 r/m rvu 增量 /% 設(shè)計(jì)流線上的葉片角度 進(jìn)口 0 122176。 1 114176。 12′ 2 101176。 34′ 3 91176。 45′ 4 82176。 07′ 5 74176。 33′ 6 64176。 24′ 7 56176。 15′ 8 47176。 19′ 9 41176。 08′ 出口 10 — 38176。 當(dāng)算出相應(yīng)于中間流線的截面后，可采用流線型表面。經(jīng)驗(yàn)表明，在設(shè)計(jì)導(dǎo)輪葉片時(shí)，葉片厚度以相對(duì)厚度（即以葉片厚度對(duì)其長度的百分比）表示，其值如表 46 所示 ： 表 46 導(dǎo)輪葉片的合理設(shè)計(jì)厚度 在 葉片長度方向上的相對(duì)距離 /% 葉片相對(duì)厚度 /% 在葉片長度方向上的相對(duì)距離 /% 葉片的相對(duì)厚度 /% 0 0 50 5 5 9 60 4 10 11 70 3 20 10 80 30 8 90 2 40 7 100 24 同樣的，為 了確定元線與內(nèi)環(huán)之交點(diǎn)處的葉片角 c? ，采用按反勢(shì)流分布計(jì)算公式 （ 410） 和 （ 412） 算得所以在葉片入口 0 處： ??? ??? ??? 12122 71121s??c 具體元線 0 到 10 上的內(nèi)外環(huán)角度整理為 表 47。 表 47 變矩器導(dǎo)輪角度計(jì)算參數(shù) 元線序號(hào) cotβ 設(shè)計(jì)流線上的β 外環(huán)上的β 內(nèi)環(huán)上的β 進(jìn)口 0 ﹣ 122176。 122176。 21′ 121176。 17′ 1 ﹣ 104176。 12′ 106176。 04′ 103176。 08′ 2 ﹣ 100176。 34′ 102176。 12′ 99176。 12′ 3 ﹣ 91176。 45′ 92176。 33′ 90176。 35′ 4 82176。 07′ 83176。 15′ 81176。 12′ 5 74176。 33′ 45176。 47′ 73176。 23′ 6 64176。 24′ 66176。 16′ 63176。 34′ 7 56176。 15′ 57176。 38′ 55176。 07′ 8 47176。 19′ 48176。 58′ 46176。 45′ 9 41176。 08′ 42176。 28′ 40176。 45′ 出口 10 38176。 40176。 12′ 37176。 05′ 最后根據(jù)之前設(shè)計(jì)泵輪渦輪葉片的公式 ， 將計(jì)算出的角度轉(zhuǎn)換為可以計(jì)繪制的三維葉形坐標(biāo)。利用內(nèi)外環(huán)半徑和偏移量， 利用公式（ 413） 對(duì) 1~10 元線上的內(nèi)、外環(huán)偏移量 100 ~xx 計(jì)算， 可以方便并精準(zhǔn)的確定葉片形狀 ，注意分清楚泵輪的吸入側(cè)和壓力側(cè)，最終 具體尺寸 見表 48 和 49。 25 表 48 導(dǎo)輪葉片 外環(huán) 最終尺寸 元線 序號(hào) 軸向距離 /mm 半徑 /mm 葉片偏移量 /mm 壓力側(cè) /mm 吸入側(cè) /mm 0 92..50 1 － 2 － 3 － 4 5 6 7 8 9 10 表 49 導(dǎo)輪葉片 內(nèi) 環(huán) 最終尺寸 元線 序號(hào) 軸向距離 /mm 半徑 /mm 葉片偏移量 /mm 壓力側(cè) /mm 吸入側(cè) /mm 0 1 3,12 － 2 － 3 － 4 5 6 7 8 9 10 26 工作 輪殼體的設(shè)計(jì) 葉片設(shè)計(jì)后，即可根據(jù)葉片尺寸進(jìn)行泵液力變矩器的泵輪、渦輪、導(dǎo)輪的殼體尺寸設(shè)計(jì)。 由于泵輪與導(dǎo)輪的循環(huán)圓外環(huán)、內(nèi)環(huán)尺寸一致，所以 殼 體內(nèi)環(huán)尺寸基本相同。由于泵輪輪體與變矩器外殼 連接 ，所以 泵輪殼體 應(yīng)設(shè)計(jì)出 與外殼接觸部分， 而導(dǎo)輪則要配合渦輪與泵輪的裝配，最終尺寸見零件圖，具體配合如圖 46 所示。 圖 46 變矩器渦輪、泵輪、導(dǎo)輪配合圖 27 第 5 章 總結(jié) 液力變矩器 的性能能 隨著 液力傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展而 不斷 提高。如今，液力變矩器 已經(jīng)廣泛 應(yīng) 用于各個(gè)領(lǐng)域，并占有著重要的地位。 本次 設(shè)計(jì)主要是 運(yùn)用環(huán)量分配法 對(duì)液力變矩器的泵輪、渦輪以及導(dǎo)輪的葉片形狀進(jìn)行 設(shè)計(jì) ，葉片的形狀直接影響到變矩器的性能 。 設(shè)計(jì)葉片時(shí)，主要考慮的是循環(huán)圓的確定和內(nèi)部液流流道的形式。 液力變矩器是流道封閉的多級(jí)透平機(jī)械，流道內(nèi)為復(fù)雜的三維粘性流動(dòng)。由于流道的曲率變化非常大，葉片的形狀也是三維的，這就造成液流沿著流線方向、圓周方向以及從內(nèi)環(huán)到外環(huán)都是變化的。另外，油液是有粘性的，這就必然會(huì)在流道壁面上出現(xiàn)附面層，由此還會(huì)引起“二次流動(dòng)”和“脫流”、“旋渦”等。要想的到準(zhǔn)確的 流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果，必須對(duì)變矩器內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行三維粘性流動(dòng)計(jì)算，直接對(duì) NS 方程求解。液力變矩器采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬技術(shù)研究液力變矩器內(nèi)部的流動(dòng)形態(tài)，但能反映變矩器內(nèi)部真實(shí)流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型還不完善，有待進(jìn)一步研究和發(fā)展。 如何有效充分利用這些特性，成為了液力變矩器葉片設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。 總之，本 次設(shè)計(jì) 基本完成了初始目的，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 通過這 次畢業(yè) 設(shè)計(jì)使我 鞏固了專業(yè)知識(shí)，同時(shí) 在查找資料的過程中也使我了解和掌握了許多的課外知識(shí)，開拓了視野，使自己專業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力方面有了質(zhì)的飛躍。也將是走向工作崗位的一個(gè)重要的開 端。 28 參考文獻(xiàn) [1] 匡 襄 . 液力傳動(dòng) [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [2] 余志生 . 汽車?yán)碚摚ǖ谌妫?[M]. 機(jī)械 工業(yè)出版社， 2021 [3] 朱經(jīng)昌 . 液力變矩器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 [M]. 國防工業(yè)出版社， 1991 [4] 羅邦杰 . 液力機(jī)械傳動(dòng) [M]. 人民交通出版社 ， 1983 [5] 葛安林 . 車輛自動(dòng)變速理論與設(shè)計(jì) [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社， 1993 [6] 濮良貴 ， 紀(jì)名剛 . 機(jī)械設(shè)計(jì) [M]. 高等教育出版社， 2021 [7] 劉朝儒 ， 吳志軍 ， 高政一 .機(jī)械 制圖（第五版） [M]. 高等教育出版社 ， 2021 [8] 天津大學(xué) . 機(jī)械零件手冊(cè) [M]. 北京 :人民教育出版社， 1981 [9] 甘永立 . 幾何量公差與檢測(cè)（第八版） [M]. 上海科學(xué)技術(shù)出版社 2021 [10] 羅邦杰 . 工程機(jī)械液力傳動(dòng) [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社， 1991 [11] 過學(xué)迅 . 汽車自動(dòng)變速器在中國的發(fā)展現(xiàn)狀及前景 [J] 汽車研究與開發(fā)， 1999（ 6） [12] 朱經(jīng)昌等 . 車輛液力傳動(dòng) [M]. 國防工業(yè)出版社， 1983 [13] 喬向明 ， 徐安 . 汽車自動(dòng)變速器機(jī)構(gòu)原理使用與檢修 [M]. 人民交通出版社 2021 [14] Chin won Lee， Woo jin Jang and Jang Moo Lee， Three Dimensional Flow Field Simulation to Estimate Performance of a Torque Converter[J]， SAE2021011146 [15] Marco Cigarini， Fluid Flow in an Automoti to Estimate Performance of a Torque Converter，SAE2021011146 [16] ， ， and ， Torque Converter Analytical Program for Blade Design Process， SAE2021011145 29 致 謝 很高興能夠有這么一個(gè)機(jī)會(huì)表達(dá)我對(duì)所有給予我?guī)椭娜藗兊母兄x。 在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中 ,我得到了劉悅老師的悉心指點(diǎn)。 劉老師體現(xiàn)的那種一絲不茍，細(xì)心細(xì)致的科學(xué)精神讓我十份的欽佩 。特別是 劉 老師的扎實(shí)功底和諄諄教導(dǎo)讓我受益匪淺 。 在此謹(jǐn)向?qū)熢趯W(xué)業(yè)上的指導(dǎo)致以最崇高的敬意 。 近一個(gè)學(xué)期的不懈努力 ,大學(xué)本科學(xué)習(xí)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié) —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成在即！這是我在畢業(yè)之前對(duì)所學(xué)的各門知識(shí)的一次深入的綜合的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的真正訓(xùn)練 ,。因此 ,它在我四年的大學(xué)生活的占有很重要的地位。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我對(duì)自己的下一個(gè)階段的順利進(jìn)行作了一次適應(yīng)性的演練 ,很好的鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力，回顧了以前的學(xué)習(xí)內(nèi)容并為將來的學(xué)習(xí)和工作打下了很好的基礎(chǔ) 。 由于自己的能力有限 ,并且經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的儲(chǔ)備在一定的程度上也限制了我在設(shè)計(jì)上的水 平 , 但是正是這些缺陷激勵(lì)著我不斷的前行。在以后的學(xué)習(xí)和生活中我會(huì)更加的努力去掌握更多的知識(shí) ,讓自己的視野更加廣闊 ,并且這種良好的學(xué)習(xí)精神也將永遠(yuǎn)的保留下去 所以在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的許多不足之處 ,期望各位老師和同學(xué)多多包涵并給予指教 ,以激勵(lì)我更好的改進(jìn) ,在將來的生活和學(xué)習(xí)中不斷的完善自己。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我也得到其他老師的指點(diǎn)，以及同組成員的幫助，在此向所有關(guān)心幫助過本文寫作的老師、同學(xué)及參考文獻(xiàn)的作者表示衷心感謝！ 最后再一次的感謝母校和四年來辛勤培養(yǎng)我的各位老師 ,我將永遠(yuǎn)記住您們的教導(dǎo)，我將永遠(yuǎn)以母校為榮 耀 。