液力變矩器是一種重要的液力傳動元件,具有自動適應性、無級變速、減振隔振等優(yōu)良特性,廣泛應用于汽車、工程機械等領域。葉片的設計是液力變矩器開發(fā)過程中最為重要的環(huán)節(jié),而傳統(tǒng)的葉片設計方法存在設計過程繁瑣、較依賴設計者的經(jīng)驗等缺點。本文針對液力變矩器葉片的設計與優(yōu)化展開研究。提出了一種基于NASA翼型體系的液力變矩器葉片設計方法,應用該方法對已有的YB-290型液力變矩器的泵輪葉片進行重新設計,并對設計出的新型泵輪葉片進行優(yōu)化,經(jīng)改型與優(yōu)化后的YB-290相比于原型,其最高效率得到提高;分析了改型后的YB-290的性能隨著新型葉片設計參數(shù)的變化規(guī)律,并從流場分析的角度對其做出解釋。本文的主要研究內(nèi)容如下。（1）提出了一種基于NASA翼型體系的液力變矩器葉片設計方法。通過查找NASA翼型族譜,從中選取適合液力變矩器葉片設計的翼型方程,用該方程構建葉片的二維型線,二維型線通過向內(nèi)外環(huán)投影生成三維曲線,通過在三維曲線間構造直紋面生成葉片實體,從而使葉片形狀可以參數(shù)化描述。（2）對現(xiàn)有的YB-290型液力變矩器進行了CFD計算。提取YB-290原型液力變矩器的內(nèi)部流動區(qū)域三維模型,對流動區(qū)域進行網(wǎng)格... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

裝有液力變矩器的裝載機我國由于在上個世紀的工業(yè)基礎較為薄弱，液力變矩器的研究水平與國外相

吉林大學碩士學位論文4述方案的計算結果，對以不同轉速旋轉的各葉輪流場間的相互影響進行了分析[28]。圖1.2德國ZF公司轎車液力變矩器波蘭的A.KSY、A.KDZIELA將液力變矩器葉片的參數(shù)作為設計變量，將變矩比、最高效率和高效區(qū)范圍作為目標函數(shù)，采用多目標算法對PH410型液力變矩器進行優(yōu)化。得到優(yōu)化結果后，對葉片參數(shù)取值范圍對目標函數(shù)優(yōu)化結果的影響進行了研究[29]。綜合以上論述，國外一些國家的液力變矩器葉片設計理論和設計方法已經(jīng)達到了較高的水平，實現(xiàn)了從葉片設計到后期參數(shù)優(yōu)化的集成，能夠高效的設計出各種性能的液力變矩器[30]。1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)研究液力變矩器的機構主要為各大高校以及研究所，其中高校在葉片設計方面展開了系統(tǒng)、深入的研究。吉林大學的馬文星在液力變矩器葉片的準三維設計方面取得了有價值的研究成果[31]；田華、葛安林提出一種參數(shù)化葉片造型方法，對葉片進行了翼面層劃分，并采用翼面層來描述葉片的形狀，新的方法避免了傳統(tǒng)葉片設計方法中依賴經(jīng)驗的環(huán)節(jié)[32]；范春順等人研究了液力變矩器各個葉輪的葉片數(shù)對其性能的影響規(guī)律，并從流場分析的角度對影響規(guī)律進行了解釋[33]；楊化龍、劉春寶設計出了一種表面帶有溝槽的仿生葉片，通過對溝槽的參數(shù)進行優(yōu)化，使葉片的

第1章緒論5減阻性能得到了較大的提升，最后對阻力得以減少的原因進行了分析[34]；趙永志等人在設計葉片時對傳統(tǒng)的環(huán)量分配法進行了修改，使流線的兩端分配少量的動量矩，而流線的中間部分分配更多的動量矩，改進后的方法可以提升液力變矩器的性能[35]；褚亞旭等人在傳統(tǒng)方法的基礎上采用二次函數(shù)的分配原則對各部分進行動量矩的分配，改善了動量矩均勻分配時設計出的葉片進出口處出現(xiàn)較大扭曲的情況，新方法設計出的葉片形狀更加合理，液力變矩器的性能也有所提升[36]。圖1.3為新舊設計方法設計出的葉片對比。圖1.3新舊設計方法設計出的葉片對比北京理工大學的劉城、閆清東提出了基于貝塞爾曲線的葉片設計方法，并采用保角變換法完成了從葉片的平面展開圖到葉片實體的精準映射，將液力變矩器內(nèi)部流場分析與優(yōu)化模塊相結合，圖1.4為其建立的集成式液力變矩器優(yōu)化設計系統(tǒng)，最后利用該系統(tǒng)對液力變矩器各個設計參數(shù)進行了優(yōu)化及敏感性研究[37-38]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]“一帶一路”背景下我國交通運輸產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J]. 舒潔.  智富時代. 2018(01)
[2]基于多目標優(yōu)化的液力變矩器葉形角度設計[J]. 閆清東,李新毅,魏巍.  華中科技大學學報(自然科學版). 2017(09)
[3]數(shù)理統(tǒng)計和隨機過程在科研中的應用[J]. 李慧,劉會雪.  機械設計與制造工程. 2017(09)
[4]基于貝塞爾曲線的液力變矩器三維葉片造型方法[J]. 劉城,閆清東,魏巍.  機械工程學報. 2017(10)
[5]壓力邊界條件對方形腔液力變矩器CFD計算的影響分析[J]. 王松林,冀龍飛,馬文星.  液壓與氣動. 2016(11)
[6]液力變矩器三維瞬態(tài)流場分析[J]. 馬珂婧,何林,何立萍,陳明強.  現(xiàn)代機械. 2016(02)
[7]符合NACA翼型特征的液力變矩器葉片厚度設計[J]. 王安麟,曹巖,韓繼斌.  哈爾濱工程大學學報. 2016(03)
[8]液力變矩器葉柵環(huán)向勻加速環(huán)量分配方法[J]. 王安麟,程偉,曹巖,劉偉國.  華南理工大學學報(自然科學版). 2015(09)
[9]液力變矩器研究現(xiàn)狀及其在農(nóng)業(yè)機械上的應用和展望[J]. 蔣宏婉,李長虹,何林,張文博,李曉斌.  中國農(nóng)機化學報. 2015(04)
[10]基于CFD的液力變矩器內(nèi)部流場分布特征研究[J]. 王玉嶺,閆清東,李晉,魏巍.  液壓與氣動. 2015(07)

博士論文
[1]進化多目標優(yōu)化算法研究及其應用[D]. 寧偉康.西安電子科技大學 2018
[2]向心渦輪式液力變矩器葉柵系統(tǒng)參數(shù)化設計方法研究[D]. 劉城.北京理工大學 2015
[3]復雜結構拉丁超立方體設計的構造[D]. 陳浩.南開大學 2013
[4]用于區(qū)間參數(shù)多目標優(yōu)化問題的遺傳算法[D]. 孫靖.中國礦業(yè)大學 2012
[5]轎車扁平化液力變矩器研究[D]. 劉春寶.吉林大學 2009
[6]基于CFD的液力變矩器設計方法的理論與實驗研究[D]. 褚亞旭.吉林大學 2006
[7]液力變矩器現(xiàn)代設計理論的研究[D]. 田華.吉林大學 2005

碩士論文
[1]基于改進拉丁超立方重要抽樣方法的結構可靠性分析[D]. 劉鵬.暨南大學 2016
[2]液力變矩器葉片仿生非光滑表面減阻研究[D]. 楊化龍.吉林大學 2016
[3]可靠度分析的響應面法研究[D]. 李敏.重慶大學 2016
[4]基于貝塞爾三次曲線液力變矩器葉輪葉型參數(shù)化與優(yōu)化[D]. 周鑫.重慶大學 2016
[5]液力變矩器泵輪葉片優(yōu)化設計研究[D]. 范文林.重慶大學 2015
[6]導葉可調(diào)式液力變矩器內(nèi)流場數(shù)值分析與葉型集成方法研究[D]. 謝清樂.重慶大學 2014
[7]進化多目標優(yōu)化算法及其應用研究[D]. 時麗娜.廣西師范大學 2010
[8]基于遺傳算法的工程多目標優(yōu)化研究[D]. 阮宏博.大連理工大學 2007
[9]液力變矩器葉片數(shù)對其性能影響的研究[D]. 范春順.吉林大學 2007
[10]液力變矩器三維流場仿真計算[D]. 許濤.武漢理工大學 2006



本文編號：3254692