本文關(guān)鍵詞：變矩器流場分析及葉片結(jié)構(gòu)優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：以液體為工作介質(zhì)的液力變矩器是變速箱與發(fā)動機(jī)之間的柔性連接裝置,它可以傳遞扭矩,實(shí)現(xiàn)變矩、變速或起離合的作用,是汽車傳動系統(tǒng)的重要元件。目前國內(nèi)液力變矩器整體研制水平與國外還有一定差距,如何結(jié)合三維建模軟件特征造型技術(shù)和參數(shù)化技術(shù),開發(fā)出快速高效的液力變矩器設(shè)計模塊,是國內(nèi)液力變矩器行業(yè)關(guān)注的問題。本文主要從液力變矩器的建模、仿真、優(yōu)化三個方面開展工作。利用UG NX的二次開發(fā)功能,通過建立液力變矩器數(shù)學(xué)模型,用GRIP語言、API函數(shù)、C語言編寫程序,開發(fā)了液力變矩器設(shè)計模塊。以某型液力變矩器結(jié)構(gòu)為原型,采用ANSYS FLUENT軟件對其流場進(jìn)行了分析,獲得液力變矩器的特性曲線和各工況下的速度壓力分布。針對該型液力變矩器的泵輪葉片厚度、渦輪葉片厚度、導(dǎo)輪葉片厚度、渦輪葉片進(jìn)口偏轉(zhuǎn)角、渦輪葉片出口偏轉(zhuǎn)角五個幾何參數(shù),采用正交試驗(yàn),優(yōu)選得到了泵輪葉片厚度2毫米、渦輪葉片厚度4毫米、導(dǎo)輪葉片厚度3毫米、渦輪葉片進(jìn)口偏轉(zhuǎn)角42°、渦輪葉片出口偏轉(zhuǎn)角107°的優(yōu)化參數(shù),變矩器的效率由84.3%提升到了85.4%。同時,以液力變矩器最高效率為目標(biāo),以啟動變矩比和泵輪容量系數(shù)作為約束條件,采用響應(yīng)面優(yōu)化方法,對葉片參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,得到了泵輪葉片厚度1毫米、渦輪葉片厚度1毫米、導(dǎo)輪葉片厚度4毫米、渦輪葉片進(jìn)口偏轉(zhuǎn)角49°、渦輪葉片出口偏轉(zhuǎn)角107°的優(yōu)化參數(shù),變矩器的效率達(dá)到了86.3%。結(jié)果表明響應(yīng)面法得到的變矩器效率高于正交試驗(yàn)得到的變矩器效率,響應(yīng)面法得到的葉片的優(yōu)化結(jié)果為下一步該型液力變矩器性能提升提供了依據(jù)。該論文的研究方法可以為液力變矩器的開發(fā)提供一定參考。
【關(guān)鍵詞】：液力變矩器 二次開發(fā) 數(shù)值分析 正交試驗(yàn) 響應(yīng)面法
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH137.332
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 第1章 緒論7-13
• 1.1 液力變矩器概述7-8
• 1.1.1 液力變矩器的作用7
• 1.1.2 液力變矩器工作原理和結(jié)構(gòu)7-8
• 1.2 液力變矩器的國內(nèi)外研究與應(yīng)用8-11
• 1.2.1 國內(nèi)研究8-10
• 1.2.2 國內(nèi)應(yīng)用10
• 1.2.3 國外研究10-11
• 1.2.4 國外應(yīng)用11
• 1.3 課題背景及研究的意義11-12
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容12-13
• 第2章 液力變矩器數(shù)學(xué)模型13-22
• 2.1 概述13
• 2.2 坐標(biāo)系13-14
• 2.3 液力變矩器循環(huán)圓14-18
• 2.3.1 設(shè)計流線方程14-15
• 2.3.2 外環(huán)流線方程15-16
• 2.3.3 內(nèi)環(huán)流線方程16-17
• 2.3.4 循環(huán)圓相關(guān)參數(shù)17-18
• 2.4 液力變矩器YOZ平面上葉片偏移量18-21
• 2.4.1 循環(huán)圓的劃分18-19
• 2.4.2 設(shè)計流線上各點(diǎn)葉片角的計算19-20
• 2.4.3 內(nèi)外環(huán)流線上各點(diǎn)葉片角的計算20
• 2.4.4 葉片偏移量20-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第3章 液力變矩器設(shè)計模塊22-34
• 3.1 開發(fā)軟件概述22-24
• 3.1.1 NX Open概述22-23
• 3.1.2 Visual Studio概述23-24
• 3.2 二次開發(fā)流程24-26
• 3.3 主要開發(fā)程序26-31
• 3.3.1 GRIP程序26-28
• 3.3.2 API程序28-31
• 3.4 三維模型的建立31-33
• 3.4.1 模型參數(shù)31
• 3.4.2 三維模型的建立31-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第4章 液力變矩器內(nèi)流場分析34-50
• 4.1 計算流體力學(xué)概述34-35
• 4.2 計算中的基本假設(shè)35-36
• 4.3 全流道網(wǎng)格模型的建立36-37
• 4.4 計算模型和算法的選擇37-41
• 4.4.1 內(nèi)流場分析的基本控制方程37-38
• 4.4.2 湍流模型的選擇38-40
• 4.4.3 壓力—速度耦合算法的選擇40
• 4.4.4 離散格式的選擇40-41
• 4.5 求解器和邊界條件設(shè)置41-42
• 4.5.1 邊界條件的設(shè)定41
• 4.5.2 初始值的設(shè)定41
• 4.5.3 收斂準(zhǔn)則41-42
• 4.6 流場數(shù)值計算結(jié)果的分析42-47
• 4.6.1 泵輪流場分析42-43
• 4.6.2 渦輪流場分析43-45
• 4.6.3 導(dǎo)輪流場分析45-47
• 4.6.4 通過分析發(fā)現(xiàn)的問題及解決方案47
• 4.7 液力變矩器性能分析47-49
• 4.8 本章小結(jié)49-50
• 第5章 基于響應(yīng)面法的葉片結(jié)構(gòu)優(yōu)化50-63
• 5.1 試驗(yàn)設(shè)計方法50-54
• 5.1.1 正交試驗(yàn)法51
• 5.1.2 響應(yīng)面法51-53
• 5.1.3 初步選取響應(yīng)面模型53-54
• 5.1.4 響應(yīng)面模型的誤差分析54
• 5.2 基于響應(yīng)面法的葉片優(yōu)化設(shè)計54-57
• 5.2.1 優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的建立54-55
• 5.2.2 樣本點(diǎn)的獲取55-56
• 5.2.3 響應(yīng)面模型的確定56-57
• 5.3 優(yōu)化結(jié)果與分析57-61
• 5.3.1 正交試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果57
• 5.3.2 響應(yīng)面法優(yōu)化結(jié)果57-59
• 5.3.3 對比分析優(yōu)化結(jié)果59-61
• 5.4 本章小結(jié)61-63
• 第6章 總結(jié)及展望63-65
• 6.1 研究工作總結(jié)63-64
• 6.2 展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 附錄A 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果70-71

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  本文關(guān)鍵詞：變矩器流場分析及葉片結(jié)構(gòu)優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：299976