液力变矩器的设计与计算PDF电子书下载

1．绪论 1

1.1　液力传动发展简史 1

1.2　近年来液力变矩器结构型式的发展 2

1.3　理论与设计方法方面的研究与发展 7

1.4　液力变矩器试验技术的发展 11

1.5　本书撰写的指导思想 12

2．液力变矩器的工作原理 13

2.1　液力变矩器的基本工作原理 13

2.2　束流理论及其假定 13

2.3　液体质点的速度三角形 15

2.4　工作液体与工作轮（叶片）之间相互作用的力矩 16

2.5　工作液体与工作轮的能量变换 19

2.6　液流的出口偏离 20

2.7　液流的入口冲击 24

2.8　液流的摩擦损失 26

2.9　液流能量平衡及计算的基本公式 28

3．液力变矩器的特性 33

3.1　液力变矩器的能头特性 33

3.2　液力变矩器的液力特性与外特性 34

3.3　液力变矩器的通用特性 34

3.4　液力变矩器的原始特性 35

3.5　液力变矩器的全外特性曲线 39

3.6.2　经济性能（或效率特性） 40

3.6　液力变矩器的性能与评价指标 40

3.6.1　变矩性能 40

3.6.3　负荷性能 41

3.7　综合式液力变矩器的特性 43

3.7.1　三工作轮综合式液力变矩器（两相） 43

3.7.2　双导轮综合式液力变矩器（三相） 44

3.8　闭锁式液力变矩器 45

4．液力变矩器与发动机共同工作 47

4.1　发动机特性 47

4.2　发动机与液力变矩器共同工作的输入特性 51

4.3　发动机与液力变矩器共同工作的输出特性 52

4.4　发动机与液力变矩器共同工作的评价 54

4.5　发动机与液力变矩器最佳匹配及其计算程序 55

4.5.1编制计算程序的数学模型 56

4.5.2　液力变矩器与发动机最佳匹配计算程序框图 61

4.5.3　匹配程序功能 61

5．液力变矩器计算的基本关系式及结构参数和计算参数对性能的影响 62

5.1　工作轮的几何参数 62

5.2　液力变矩器计算的基本关系式 64

5.3　液力变矩器基本参数间的无因次关系 68

5.3.1基本参数的无因次关系 68

5.3.2　扭矩系数及其计算式的无因次关系 68

5.3.3　能头及其计算式的无因次关系 69

5.3.4　能量平衡式的无因次表示式 70

5.3.5　特性的无因次关系式 71

5.4　液力变矩器的结构参数和计算系数对其性能的影响 72

5.4.1液力变矩器的结构型式对性能的影响 72

5.4.2　液力变矩器的设计参数对性能的影响 73

5.4.3　损失系数值对性能的影响 74

5.4.4　几何参数对性能的影响 74

5.4.5向心涡轮液力变矩器对性能的影响和选择范围 75

6．液力变矩器循环圆设计 76

6.1　液力变矩器循环圆定义 76

6.2　循环圆形状设计 76

6.3.1　外环形状的确定 78

6.3　三圆弧循环圆设计 78

6.3.2　中间流线和内环的确定 80

6.3.3　确定各工作轮入口边和出口边的位置与形状 82

6.4　循环圆设计程序 83

7．液力变矩器性能设计与计算 84

7.1　计算工况液流无冲击进入工作轮时特性参数和几何参数的关系 84

7.1.1在计算工况保证无冲击进入时各工作轮中间流线上的入口液流角和出口液流角 84

7.1.2　保证计算工况无冲击进入时任意工况的流量系数关系式 86

7.1.3　单级液力变矩器工作轮最佳几何参数决定的方法 86

7.2　液力变矩器几何结构参数的最佳组合 89

7.2.1　第一次近似计算 89

7.2.2　第二次和第三次近似计算 93

7.2.3　液力变矩器设计主要参数优化计算程序 96

7.3　单级三工作轮液力变矩器特性计算 97

7.3.1简单三工作轮液力变矩器特性计算 98

7.3.2　三工作轮综合式液力变矩器特性计算 98

10.1.4闭锁式液力变矩器轴向力计算 100

7.3.3　四工作轮综合式液力变矩器特性计算 100

7.3.4　单级（单相、多相）液力变矩器特性计算程序 104

7.4　液力变矩器特性计算的通用程序 105

7.4.1　液力变矩器计算的结构模型和数学模型 106

7.4.2　各种液力变矩器特性计算的特点 108

7.4.3　液力变矩器特性计算通用程序 113

7.5　根据液力变矩器的试验特性反算内特性参数 115

7.5.1　反算的已知条件 115

7.5.2　计算循环流量系数和综合几何参数 116

7.5.3　计算液流出口偏离角和入口冲击角 118

7.5.4　计算工作轮能头及摩擦、冲击损失 119

7.5.5　反算的计算机程序 120

8．液力变矩器工作轮叶片形状设计 124

8.1　叶片绘形原理 124

8.1.1　投影于单圆柱面而展开的等角射影法 125

8.1.2　投影于多圆柱面展开的等角射影法 128

8.2　叶片的设计 131

8.2.1　工作轮轴面图上三条流线分点 131

8.2.2　工作轮叶片中间流线骨线展开线形状设计 133

8.2.3　中间流线叶片加厚 134

8.2.4　工作轮内环流线叶片和外环流线叶片设计 137

8.2.5　叶片展开图的工作面和背面的坐标计算 138

8.2.6　叶片的整体设计与正投影图 138

8.3.1曲线拟合的数字方法 140

8.3　工作轮叶片设计计算程序 140

8.3.2　叶片的设计程序 142

8.4　工作轮叶片形状的测绘 145

8.4.1测量的基本设备与方法 145

8.4.2　工作轮循环圆形状的测量 146

8.4.3　叶片的测量 147

8.4.4　叶片中间流线角度的测量 148

9.1　叶片机械的三元流动理论 150

9．三元流动理论在液力变矩器设计中的应用 150

9.2.1　迭代求解的基本方程 152

9.2　液力变矩器流场应用流线曲率法进行准三元数值计算 152

9.2.2　S2流面求解方法和步骤 157

9.2.3　计算程序框图 162

9.2.4　数值计算实例 162

9.3　应用流函数法计算液力变矩器工作轮内三元流动 165

9.3.1　流函数方程的建立 165

9.3.2　求解流函数的条件 168

9.3.3　解流函数方程 169

9.3.4　速度和流动角β的计算 172

9.3.5　计算程序框图和输入、输出参数 174

9.3.6　计算实例 174

9.4.1流面迭代计算方程 176

9.4　应用流面迭代法计算液力变矩器工作轮内三元流动 176

9.4.2　计算方法和步骤 179

9.4.3　尾迹模型及其计算 180

9.4.4应用流面迭代进行三元流计算程序框图 182

9.4.5　计算实例 182

10．液力变矩器的结构设计与计算 184

10.1　液力变矩器内轴向力计算和降低轴向力的措施 184

10.1.1静压力计算 184

10.1.2　轴向力计算式 187

10.1.3　工作轮的轴向力计算 188

10.1.5　关于轴向力几个问题的讨论 191

10.1.6　降低轴向力的措施 192

10.2　液力变矩器的结构布置 193

10.3　闭锁离合器的设计与计算 197

10.3.1闭锁离合器结构 197

10.3.2　闭锁离合器主要的计算 198

10.3.3　加压油缸的结构设计 199

10.4　单向联轴器的设计计算 203

10.4.1滚子式单向联轴器的工作原理 204

10.4.2　单向联轴器几何关系计算 206

10.4.3　强度计算 211

10.4.4　单向联轴器的设计 214

10.5　工作轮的设计 219

10.5.1工作轮材料及其最大圆周速度的限制 219

10.5.2　制造工作轮的主要制造要求 219

10.5.3　工作轮的液压试验 220

10.5.4　工作轮的平衡 220

10.6　液力变矩器供油量的计算 220

10.6.1液力变矩器工作时每小时的发热量 220

10.7　液力变矩器总装设计与装配要求 221

10.7.1轴向间隙的保证 221

10.6.2　液力变矩器的供油流量 221

10.7.2　径向装配间隙的保证 222

10.7.3　装配时注意事项 222

11．液力变矩器试验 223

11.1液力变矩器的试验规范 223

11.2　试验设备及仪器 224

11.2.1　动力装置 225

11.2.2　吸收功率（加负载）装置 225

11.2.3　扭矩的测量装置 229

11.2.4　转速的测量装置 230

11.2.5　压力、温度和流量的测量装置 231

11.3.1　扭矩的测量 232

11.2.6　液力变矩器试验的供油系统 232

11.3　液力变矩器试验台应用微机数据采集与处理系统 232

11.3.2　转速的测量 233

11.3.3　其它参数的测量 233

11.3.4　微机数据采集与处理系统的软件 234

11.4　液力变矩器试验应用微机程控方法 234

11.4.1　液力变矩器应用微机程控试验的原理 234

11.4.2　液力变矩器应用微机程控试验的实例 235

11.4.3　测功电机的调节 236

11.4.4　微机程序试验的软件系统 236

11.5.1概述 237

11.5　应用激光测速仪测量液力变矩器内部流场 237

11.5 2　激光多普勒测速仪的测速原理与仪器的简介 238

11.5.3　试验装置 239

11.6　流场测试方法与步骤 241

11.7　测试误差 242

11.7.1激光多普勒流速仪引起的误差 242

11.7.2　试验测量中的误差 243

11.8　YB-355液力变矩器内部流场的测试结果 243

11.8.1　泵轮流道内在i＝0.7时流场的测试结果 243

11.8.2　涡轮流道内在i＝0.7时流场的测试结果 244

附录：液力变矩器应用计算机辅助设计的实例 246

主要参考文献 252