液力變矩器軸向力CFD計算及軸向力平衡研究.pdf

1、液力變矩器是液力傳動的重要傳動元件之一,它以液體為工作介質傳輸動力。液力變矩器具有許多優(yōu)良的傳動特性，例如功率/質量比大、過載保護、自動適應性等，這些是其它傳統(tǒng)傳動元件無法替代的。液力變矩器在工作時無法避免地要產生相當大的軸向力，而過大的軸向力會對變矩器的工作性能、可靠性及壽命造成影響。目前我國對液力變矩器的研究主要集中在廣泛應用于工程機械及汽車自動變速箱的向心渦輪液力變矩器，而近些年來，對于曾經應用于內燃機車起動與運轉傳動的離心渦輪液

2、力變矩器的研究涉及甚少。本文以EL9型導葉可調式離心渦輪液力變矩器為研究對象，將變矩器的工作腔與工作輪和機體之間的腔體流域整體進行三維流場的數(shù)值模擬。根據(jù)模擬結果，計算并分析變矩器各工作輪的軸向力，為傳動系統(tǒng)的總體設計提供重要依據(jù)。
　　首先介紹了計算液力變矩器軸向力的一般方法。其中涉及了計算所需的一些基本理論，包括基本假設、控制方程、湍流模型以及在數(shù)值計算中應用的數(shù)值離散方法。在數(shù)值模擬過程中對液力變矩器復雜的實際結構進行了簡化

3、，在盡可能不影響計算結果的前提下減小對計算資源的需求，以便在現(xiàn)有的計算條件下順利完成計算并提高計算效率。對EL9型導葉可調式液力變矩器的流場計算結果進行分析，通過對流動現(xiàn)象的分析找出引起這種現(xiàn)象的物理原因。
　　根據(jù)EL9型導葉可調式液力變矩器三維流場的數(shù)值計算結果分別計算了變矩器內不同流域內流體的作用而產生的軸向力。在變矩器軸向力的各個組成部分中，間隙內工作液體的作用所產生的軸向力在總軸向力中所占的比重最大，其數(shù)值往往要大于工作

4、輪所受到的軸向力。渦輪所受到的軸向力始終為正（使渦輪遠離泵輪的方向），隨著渦輪轉速的增大渦輪軸向力逐漸減??；在制動工況（i=0）下，泵輪上的軸向力方向為負（使泵輪遠離渦輪的方向），隨著轉速比的增大泵輪軸向力的大小逐漸減小，在高轉速比時泵輪軸向力變?yōu)檎?。通過開卸荷孔的方法有效地平衡了渦輪后蓋板兩側間隙中的壓力，使得渦輪所受到的軸向力大大減小，但使泵輪軸向力有所增大。開卸荷孔后，渦輪的最大軸向力減小了10242N，而泵輪的最大軸向力增加了