冲焊型与铸造型液力变矩器性能对比分析

为深入了解铸造型与冲焊型液力变矩器的性能差异及其产生原因,结合CFD(computational fluiddynamics)技术的发展,基于相同循环圆、相同叶栅角度设计出2种制造工艺的液力变矩器.采用CFD软件对液力变矩器内部流场进行数值模拟,得到其内部流动特性和外部特性.对计算结果进行深入对比与分析,得到2种制造工艺对液力变矩器性能的影响规律.

冲焊型液力变矩器叶片成形的精密控制

为避免传统叶片制造过程中反复修模、试模问题,本文提出了一种对带有加强筋和折边的YJC265冲焊型液力变矩器泵轮和涡轮的叶片成形进行精密控制的方法。该方法能够预测出叶片制造过程中出现的回弹量,并按计算结果补偿叶片模具型面,得到理想的叶片冲压件;又通过成形回弹计算与模具补偿方法,制造了YJC265液力变矩器样机,且样机性能试验结果超过了设计要求,生产周期和成本远远小于传统方法。本文提出的方法能够保证叶片回弹的精度,指导叶片模具设计,保证模具开发的一次成功率,对变矩器叶片的实际生产具有重要意义。

基于单流道瞬态仿真的旋转流体机械伪集总叶片法研究

针对旋转流体机械的全流道模型仿真方法成本高,且网格质量难以保证的问题,提出了一种基于单流道瞬态仿真模型的伪集总叶片法来计算叶轮转矩和分析变矩器的叶轮交互效应及其内部流场特性.建立了D400型液力变矩器的三维瞬态单流道仿真模型,提出基于PLSM来计算叶片和叶轮的时域转矩,并以此进一步分析变矩器的叶轮交互效应及其对液力变矩器性能的影响.研究结果表明:该方法得到的泵轮,涡轮和导轮的转矩结果与实验结果最大误差不超过11.1%,原始特性的误差小于4.37%,性能特性与理论及实验结果一致;该方法有效可靠,可在保持精度的同时降低计算成本.

基于液力变矩器流固耦合的叶片厚度设计方法

基于经验性流线公式的液力变矩器叶片厚度设计方法,因难以表达变矩器叶片与流体间的耦合变矩关系,易造成变矩器性能低下.针对此问题提出基于液力变矩器内流固耦合的叶片厚度设计方法,即以高精度流固耦合数值解析的液力变矩器性能为评价,在满足叶片应力强度与叶片厚度变化曲率约束下,推导出叶片厚度曲线方程.通过液力变矩器设计实例,显示液力变矩器叶片厚度分布与其流场分布具有强相关性,验证了此方法对提高液力变矩器变矩比、效率和动力性能的有效性,可作为液力变矩器叶片厚度设计的工程化设计参考流程.

液力变矩器叶片参数的正交试验优化设计

在计算流体动力学中,采用正交试验方法对液力变矩器的叶片参数进行优化。研究了优化变量的选择方法。根据一维设计理论并结合计算流场的分布特征,选取对变矩器性能影响显著的叶片参数作为优化变量。采用正交试验方法分别以起动变矩比、最高效率为单目标进行优化,得到最优目标值。在此基础上构建综合目标函数进行优化。对某变矩器优化后起动变矩比和最高效率分别提升了1.5%、7.3%,表明该方法效果较好,具有工程实用价值。

冲压叶片厚度对液力变矩器性能的影响

以某型冲焊型液力变矩器为基础,对叶片厚度设计了全因素试验,结合流场数值模拟分析不同叶片厚度对变矩器外特性的主效应影响和交互效应影响.结果表明主效应影响随着叶片厚度的增加而使变矩器能容下降,而叶片厚度的交互效应影响并不明显.进一步分析叶片厚度对于性能影响的数值变化,结果表明叶片厚度的增加导致了液力变矩器传递转矩的下降,并且这种下降程度是由慢到快的.根据性能的影响研究对冲压叶片厚度进行优化,结合实际工程板材厚度确定叶片厚度并进行试验验证.与泵轮转矩随叶片厚度的变化规律类似,涡轮转矩随叶片厚度的增加而下降,尤其是在变矩器低速比区域下降幅度较大.叶片厚度在3 mm之内时,每增大0.5 mm厚度,涡轮转矩值下降幅度在0.5%;当叶片厚度超过3 mm时,涡轮转矩变化加快,每增加0.5 mm,泵轮转矩最大变化约为3.8%.

基于流固耦合的冲焊型液力变矩器焊接强度分析

基于单向流固耦合(FSI)分析技术,对某型冲焊型液力变矩器的焊接强度进行数值计算。计算中依据冲焊型液力变矩器焊缝处的结构特点,采用接触算法,并通过CFD和FEA相结合的方法实现了对涡轮焊接强度较为精确的预测,同时得到了涡轮结构的变形和应力分布情况。结果表明在典型的制动工况下,冲焊型液力变矩器的焊接强度能够满足要求。本文工作可为冲焊型液力变矩器的结构设计及分析提供参考和指导。

液力变矩器叶栅绘形的计算机辅助设计方法

介绍了一种液力变矩器工作轮中扭曲叶片绘形的计算机辅助设计方法。由水力设计得到优化后的叶栅参数——工作轮平均流线上进出口处液流角度参数．将这些液流角换算成叶片进出口的叶片角，并将叶片与内外环的交线以坐标形式表示出来．为工厂提供制造工作轮的技术文件提出了叶片角如何确定及根据保角变换原理拟合叶片骨线的方法来确定叶片与前后盖板坐标值计算机迸行上述工作最终为工厂制造工作轮提供了快捷而又精确的工作轮制造方法。

液力变矩器叶栅绘形的三维模型设计方法

提出在液力变矩器叶栅系统设计中直接建立叶栅系统三维模型 ,采用一种几何变换方法精确求解液力变矩器叶栅数据 ,克服以往平面展开近似算法的误差 (尤其是轴面投影图中向心涡轮变矩器其涡轮进口及泵轮出口处其流线切线与轴线几乎平行时 ,投影计算法误差较大 ) .使设计计算结果更精确 .该方法简单易行 。

基于PLC控制的自动环缝焊机

为了解决液力变矩器制造过程中上盖和泵轮的焊接质量问题,开发了基于PLC控制的自动环缝焊机,结合该设备技术要求、主要参数、工作原理和液力变矩器上盖和泵轮的焊接工艺流程和控制要求,给出了其控制系统的硬件设计、软件设计和PLC梯形图程序。该自动环缝焊机能通过控制系统对焊接过程进行控制,从而尽可能地减少在焊接过程中工件变形,使焊接后的工件达到预定的同心精度要求,成功解决了液力变矩器制造过程中上盖和泵轮的焊接质量问题,实现了生产过程的高度自动化、柔性化,具有一定的开创性。

液力机械反馈控制工作的应用特点及试验研究

液力传动作为流体传动控制技术的一个学科分支 ,在机械工程中的传统应用只限于作为动力主传动装置使用 ,而在闭环反馈控制系统中很少采用。探讨了产生这一状况的原因 ,并且根据液力传动的工作机理 ,结合科研实践及应用经验 ,系统地总结分析了液力机械反馈控制工作的特点 ,介绍了有关的试验研究成果。

冲焊型液力变矩器叶片回弹规律及抑制技术

冲压焊接型液力变矩器由于便于量产而被广泛应用于汽车,其是自动变速箱的核心部件.液力变矩器性能直接由叶片形状决定,由于叶片在冲压过程中存在回弹变形,因此针对叶片冲压回弹规律及其对性能的影响开展研究.首先利用有限元方法对冲压过程及回弹变形进行仿真,并采用流场数值模拟研究了不同回弹程度对变矩器外特性的影响规律,然后通过在叶片中间流线处开设拉延筋抑制叶片冲压起皱和回弹现象,最后制造叶片样件验证回弹抑制有效性,并通过液力变矩器样机试验验证流场数值模型计算精度.研究结果表明涡轮出口回弹对变矩器性能影响显著,最高效率和起动泵轮能容分别增大了0.067%、8.18%,起动变矩比减小了1.41%.样机实验验证表明冲压回弹仿真模型与计算流体动力学模型准确度高,其计算结果与实际结果吻合度较好,拉延筋结构可以较好的抑制叶片最大回弹偏差并改善回弹分布.

液力变矩器叶轮能容定向优化反设计方法

为提升液力变矩器性能的同时优化内部流场载荷分布,在对变矩器叶片设计过程中通过对泵轮动力载荷的合理设计,采用反设计方法并基于流场特性对变矩器能容性能进行定向设计,通过优化叶片形状增大液力元件的能容,同时改善流场平顺性。设计结果表明,反设计方法使泵轮能容提升了5.2%,同时内流场施加到叶表的载荷幅值下降了4.9%,反设计方法实现了泵轮能容的定向优化设计。

长短叶片泵轮对液力变矩器性能改进的研究

基于CFD对某双涡轮液力变矩器的泵轮叶片做长短配置情况进行研究,并与原泵轮流场对比分析,计算结果表明典型工况下变矩比和效率均有提升,在转速比i在0.519~0.692之间效率增幅1.31%~2.72%,启动工况变矩比k由3.91提高到4.10。泵轮短叶片能改善流场,减小长叶片脱流范围,将泵轮最高效率提升至97%以上。长短叶片泵轮有利于系统性能提升,拓宽一级涡轮高效区范围并增加输出扭矩,转换点工况略有延后。将长短叶片泵轮用于双涡轮液力变矩器具有一定的理论研究意义和工程应用价值。

RSM优化冲焊型液力变矩器叶片冲压工艺及回弹抑制

冲焊型液力变矩器性能与叶片形状密切相关,为提高叶片成形精度,减小回弹对性能的影响,以摩擦系数、模具间隙、冲压速度为试验因素,以叶片最大减薄率和最大回弹量为优化目标,基于优化拉丁超立方试验方法,通过Dynaform对涡轮叶片冲压过程及回弹变形进行模拟获得样本数据,研究不同工艺参数对叶片成形质量的影响,并得到关于优化目标的多项式回归响应面模型。结合多目标优化算法对冲压工艺进行优化求解,获得最优解集,选取最优冲压工艺参数组合。最后对所选优化工艺参数进行仿真验证,结果显示,优化后叶片成形质量良好,减薄率和回弹均得到优化。

液力变矩器仿生叶片压降性能试验

为了提高液力变矩器的性能和效率,在改变叶轮和叶片常规参数的基础上,将仿生学技术融入到叶片设计和试验当中.首先介绍了仿生植物叶片表面和仿生动物皮肤表面设计叶片的思想,然后给出了仿生叶片的制造过程,最后利用研制的试验台对设计的仿生叶片进行了压降性能测试.试验表明,该仿生叶片的减阻特性优于光滑叶片,进而可减小液力变矩器的内部流动损失,提高液力变矩器的整体效率.该试验设计思路和实施过程还可为如何利用仿生学的思想解决工程实践中遇到的问题提供借鉴.

级进模具在液力变矩器叶轮叶片上的应用

介绍了液力变矩器叶轮叶片级进模的组成及特点,并对级进模在液力变矩器叶轮叶片的应用过程作了详细的说明,对提高生产效率,降低劳动强度,提高产品质量等具有重大意义。最后简单对级进模在液力变矩器叶轮叶片上的推广和应用进行了展望。

变矩器钎焊自动点铜焊膏设备的研发与应用

为了提高变矩器钎焊工序的工作效率,设计制造自动点铜膏设备。该设备投入使用之后,能够有效保证变矩器泵轮叶片两端铜膏的位置度和重量要求,提高了点铜膏环节的生产效率。

冲焊型液力变矩器叶轮成形工艺及尺寸精度研究

以10碳钢涡轮为研究对象,研究了冲焊型液力变矩器叶轮的叶片冲压成形工艺及其对总成装配精度的影响。以叶片设计模型为输入,研究了叶片三维形状和尺寸的展开方式对叶片插装工艺性的影响。基于叶片材料的拉伸应力-应变曲线及各向异性系数等力学性能数据、三维几何模型和实际冲压工况,建立了叶片冲压成形的有限元模型,采用一步逆算法对成形过程开展了仿真模拟,分析了冲压回弹的分布规律并开展了回弹补偿计算以获得高尺寸精度叶片零件。设计制作了多角度辊铆和夹紧工装安装于立式车床制作涡轮样件,采用非接触式光学扫描系统研究了总成的尺寸精度及其影响因素。结果表明,叶片支耳结构的展开不当会造成叶片无法顺利插装;采用模面法对模具型面进行回弹补偿,叶片主体回弹精度可控制在0.106 mm以下;对模具进行回弹补偿可获得形状和尺寸精确的叶片零件。采用精确装配定位方式进行辊铆成形后,相比手工钣金成形工艺,涡轮总成尺寸精度大幅提升,相邻叶栅之间的高度偏差降低了21.95%~44.33%、相邻叶栅之间的角度偏差降低了30.98%~45.25%。

基于Isight的液力变矩器泵叶优化设计

针对液力变矩器复杂的内流场仿真计算与泵轮叶片优化设计这两类非线性且孤立的计算问题,提出了一种新的叶片优化设计方法。这种方法是在Isight平台上,集成参数化的三维流道模型文件,网格划分文件和流体分析文件,以内置的多岛遗传算法为工具,进行自动优化设计。该方法实现了将LB46液力变矩器泵轮叶片几何形状的优化转化为控制其叶片形状的参数数值优化。将优化结果与实验数据进行对比,证明了该方法的可靠性。