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基于反求技术的液力变矩器涡轮叶片设计

刘宗其 李志远 夏光

刘宗其, 李志远, 夏光. 基于反求技术的液力变矩器涡轮叶片设计[J]. 交通运输工程学报, 2014, 14(3): 65-72.
引用本文: 刘宗其, 李志远, 夏光. 基于反求技术的液力变矩器涡轮叶片设计[J]. 交通运输工程学报, 2014, 14(3): 65-72.
LIU Zong-qi, LI Zhi-yuan, XIA Guang. Design of turbine blades of torque converter based on reverse technology[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2014, 14(3): 65-72.
Citation: LIU Zong-qi, LI Zhi-yuan, XIA Guang. Design of turbine blades of torque converter based on reverse technology[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2014, 14(3): 65-72.

基于反求技术的液力变矩器涡轮叶片设计

基金项目: 

国家自然科学基金项目 51205101

安徽省科技攻关项目 12010202032

详细信息
    作者简介:

    刘宗其(1963-), 男, 安徽合肥人, 合肥工业大学教授级高级工程师, 工学博士, 从事车辆传动技术研究

  • 中图分类号: U463.221

Design of turbine blades of torque converter based on reverse technology

More Information
    Author Bio:

    LIU Zong-qi (1963-), male, senior engineer, PhD, +86-551-65125695, hgdlzq@163.com

  • 摘要: 为了解决变矩器设计周期过长和对经验数据依赖过多的问题, 运用反求技术对冲压型涡轮叶片数据进行计算、分析, 在建立广义的液流环坐标系基础上, 提炼出涡轮叶形设计流线的数学表达式, 获得叶片内、外环加工点的准确坐标, 推导出新的变矩器原始特性表达式。根据计算结果制成新的涡轮叶片, 比较了装有新涡轮叶片的液力变矩器与原样机的特性。试验结果表明: 新设计的变矩器和原样机的效率和失速变矩仅降低了0.5%, 转矩系数降低了1%, 新叶片与原叶片的误差小于0.605 2%, 因此, 本文在环坐标系下得到变矩器环面和轴面方程式是准确的, 保证了产品的设计性能, 并缩短了研发周期, 拓宽了变矩器研发的新途径。

     

  • 图  1  液力变矩器

    Figure  1.  Torque converter

    图  2  涡轮

    Figure  2.  Turbine

    图  3  叶片设计流线

    Figure  3.  Design baseline of blade

    图  4  设计流线剖面

    Figure  4.  Profile along design baseline

    图  5  环坐标系

    Figure  5.  Torus coordinate systems

    图  6  轴向投影

    Figure  6.  Axial projection

    图  7  正投影

    Figure  7.  Orthographic projection

    图  8  过流截面

    Figure  8.  Flow section

    图  9  叶片反求流程

    Figure  9.  Reverse flow chart of blade

    图  10  涡轮叶片坐标点

    Figure  10.  Coordinate points on turbine blade

    图  11  新涡轮叶片

    Figure  11.  New turbine blade

    图  12  样机涡轮叶片

    Figure  12.  Prototype of turbine blade

    图  13  误差分布

    Figure  13.  Error distribution

    图  14  水力模型轴面投影

    Figure  14.  Axial projection of hydraulic model

    图  15  原始效率

    Figure  15.  Original efficiency

    图  16  原始转矩系数

    Figure  16.  Original torque coefficient

    图  17  原始变矩比

    Figure  17.  Original torque ratio

    图  18  转矩系数对比

    Figure  18.  Comparison of torque coefficients

    图  19  变矩比对比

    Figure  19.  Comparison of torque ratios

    图  20  效率对比

    Figure  20.  Comparison of efficiencies

    表  1  涡轮叶片外环点与内环点的坐标

    Table  1.   Coordinates of points on outer cycle and inner cycle of turbine blade

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    表  2  计算误差

    Table  2.   Computation errors

    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-12
  • 刊出日期:  2014-06-25

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