论述了液力变矩器现代设计分析理论的主要特点和发展过程,对研究成果较多的流场试验研究和仿真研究,以及关键设计参数进行了分析。对试验研究的主要设备和数据处理方法、数值仿真研究影响较大的标准k-ε模型和混合面技术进行了阐述,并在充分考虑了以前研究成果和作者实践的基础上讨论了液力变矩器的未来研究方向。

液力变矩器流场是液力机械变速装置内的核心研究对象,为设计出性能更加优良的液力变矩器,本文分析国内外诸多研究现状,对液力变矩器发展历程、现代设计理论主要特点、流场试验研究、数值模拟研究以及未来发展趋势等进行较为全面的阐述与总结,同时综合前人研究成果,重点对液力变矩器在大型农业机械上已有的应用作概述,并且展望其更广泛的应用前景,为以后进一步研究提供必要的理论支撑。

根据液力变矩器三圆弧循环圆的设计思想 ,导出了适合于各类循环圆的数学表达式 ,推导了实现各类循环圆的判别条件 ,并提出了循环圆导数修正法 。

在液力变矩器的设计过程中,循环圆的内环和设计流线通常需要修正.以三圆弧循环圆为例,分析了导数修正法的不足,并进一步完善了循环圆的修正设计.分析结果表明采用新方法设计的变矩器,其过流面积变化均匀,流场分布合理,经过一次修正即可达到设计要求.

以YB355-2型液力变矩器为例,使用三维设计软件CATIA对变矩器进行了设计和测量,近似地求出了变矩器全速比范围内的循环流量。该方法可以提高设计的精度,并能为液力变矩器的设计与优化以及流道内流场的数值模拟提供重要的参照。

基于Pro/E和Division MoekUp构建了液力变矩器虚拟装配过程仿真流程,论述了面向Divi-sion的虚拟装配模型转化方法和基于图论割集理论的装配顺序规划方法.建立了 某综合式液力变矩器虚拟装配模型,进行了装配过程仿真和分析,结果表明所建仿真模型是合理的,提出的装配过程是可行的.

介绍液力变矩器性能试验台组成结构及工作原理。主要论述测试系统硬件和软件组成,设计中给出数据自动采集处理系统,传输控制方式及软件系统的各项功能。

试验台主要由驱动装置、变矩器工装、变矩器、变矩器油路供给系统、加载装置和数据采集系统等组成。各系统装置的选择方案和设计直接影响试验精度,信号处理手段直接影响测试周期以及试验数据处理的速度和精度。本文通过对各主要组成部分的分析确定了各部设计方案。

开发了一个测试精度高、测试周期短、试验数据处理快速准确的综合试验台来进行液力变矩器性能试验 ，完成对液力变矩器静态和动态性能测试；同时，为了提高车辆的动力性能、经济性能，也必须对不同型号变矩器与发动机进行匹配试验。试验台主要由驱动装置、变矩器、变矩器油路供给系统、加载装置、传感器、信号传输系统和信号处理系统等组成。各系统装置的选择方案和设计直接影响试验精度，信号处理手段直接影响测试周期以及试验数据处理的速度和精度。通过对各主要组成部分的分析确定了各部设计方案。提出为了设计出高性能的液力变矩器，必须对内部 流动进行测试 ，以掌握 内部 流场 的结构 和分布 。在现有的试 验台上进行 了改造 ，以满足上述试 验的要求 。

应用计算流体动力学 (CFD)方法 ,采用非结构网格和稳态交互面技术模拟了液力变矩器三维内流场 ,并与试验相对照 ,验证了数值模拟的正确性 .分析了泵轮、涡轮进口面、中弦面、出口面的流场特征形态及中弦面的二次流动现象 ,计算了泵轮、涡轮进口面至出口面能量损失分布 ,分析了涡轮叶片动量矩的分配 .