液力缓速器制动扭矩的关键影响因素分析

制动扭矩的大小是考察液力缓速器工作效果的关键,在控制系统加载的工作压力一定时,影响液力缓速器制动扭矩的关键因素是定转子叶轮的几何参数。为此,利用工程流体动力学(CFD)软件对不同几何参数条件下的液力缓速器的内流场进行数值模拟。基于SIMPLE算法,采用RANS方程、标准的k-ε湍流模型以及精确的八面体自适应网格技术,分析出在不同几何参数条件下的制动扭矩,结果表明:制动扭矩在循环圆直径D=50~64 mm时增大最为明显,在叶片倾角α=45°时其值最大。同时得到工作腔内的压力分布以及速度分布,为液力缓速器的优化设计提供参考。     

基于SIMPLEC算法的液力缓速器全流道仿真与试验验证

基于ANSYS FLUENT 14.5仿真平台,选用RNG_(κ-ε)双方程模型与基于压强-速度的SIPMLEC求解算法,对VR120液力缓速器内流场进行全流道数值仿真分析,得到不同转速下的制动扭矩值,并通过数据拟合,建立制动扭矩与转速之间的关系式;同时,利用工况试验台,测定液力缓速器在不同转速下的制动扭矩值,并与数值仿真分析结果进行比较,结果表明:试验测定值与仿真分析值变化趋势一致,误差都在10%以内,验证了应用该算法对液力缓速器进行仿真分析是有效可行的,为液力缓速器的进一步设计提供参考依据。     

液力缓速器长下坡恒速制动理论研究

阐述了液力缓速器的结构和工作原理;运用相似理论进行制动力矩计算方程的推导;以车辆动力学为基础,以道路坡度为i,液力缓速器安装于重载车辆变速箱输出二轴为工况前提,对液力缓速器长下坡恒速制动方程进行理论推导;将液力缓速器制动力矩计算方程与恒速制动方程结合,给出了液力缓速器对车辆的制动减速度综合方程,为液力缓速器恒速制动功能的开发提供了理论支持。     

液力缓速器热交换管路能头损失的数值计算

在液力缓速器的研发过程中,热交换系统的匹配是一个十分重要的环节,由于热交换系统与汽车整车散热系统串联,冷却水在通过液力缓速器热交换管路时产生的压力损失会对整车散热系统产生不利影响,因此,减小水流的压力损失是液力缓速器设计过程中必需考虑的问题。通过CFD数值计算热交换器的水流过程,确定流道的水流阻力情况,通过量纲一公式,计算出液力缓速器热交换管路的能头损失,为液力缓速器热交换器的设计和优化提供理论参考。     

液力减速器液压控制阀的三维流场数值模拟

建立了某型液力减速器液压控制阀的三维几何模型,基于RANS方程和标准的k-ε湍流模型,采用非结构网格,用SIMPLE算法对该液压阀在不同开度下的三维内流流场进行了CFD数值模拟分析,得到了在不同开度下液压阀内流体的压力和流速的变化规律,并对数值模拟的结果进行后处理,得到了液流作用在阀板上的力矩,对液力减速器的液压控制系统的设计具有一定的参考价值.     

叶片倾角对液力缓速器内流场的影响分析

基于 CFD 软件平台,利用滑移网格的方法,将液力缓速器定子和转子之间的接合面命名为网格分界面（interface）,用它来传递不同子域间的工作液的流动信息。采用了 RNG k-ε模型和 SIMPLEC 算法对不同叶片倾角的液力缓速器进行三维数值模拟和分析,得到了缓速器内部流场的压力及速度分布云图,进一步对制动力矩进行比较。结果表明：叶片倾角在36°到51°的范围里,随着叶片倾角的逐渐增大,制动力矩逐渐增加大;当叶片倾角增大到43°后,制动力矩开始逐渐减小。     

机械密封系统流场气穴特性数值分析

针对机械密封腔内流场在一定区域内会产生气穴的现象,建立密封腔的几何仿真模型。利用商业分析软件结合多相流模型对机械密封腔内流场的气穴现象进行数值模拟及优化,获得了机械密封腔内流场的气穴位置和分布情况。分析进口压力、转速对气穴产生的影响,并利用克里金(Kriging)插值方法对其组合进行优化。结果表明:在相同的初始条件下,不同冲洗液的进口压力和转速都对密封腔内气穴的产生具有促进或抑制作用;通过Kriging插值和误差分析,缩小了对气穴现象产生抑制的进口压力和转速组合的范围。     

微型涡旋压缩机切向泄漏流动特性与数值分析

针对微型涡旋压缩机工作腔内流场运动状态和切向泄漏特性难以通过实验测试获取的问题,以带有径向间隙的动、静涡旋盘啮合形成的三维流体模型为研究对象,采用CFD动网格技术,建立结构化网格和定义边界运动,探索月牙形压缩腔在工作过程中腔内流体的瞬态分布情况,研究径向间隙导致切向泄漏的工作腔内温度场、速度场和压力场瞬态分布规律。结果表明：切向泄漏对温度场和速度场不均匀分布情况影响较大,对压力场影响较小,在啮合间隙处压力和温度呈梯度变化,速度出现极值;平均进、出口质量流量和泄漏量与转速成正比。     

叶片倾角对液力缓速器内流场的影响分析（英文）

基于CFD软件平台,利用滑移网格的方法,将液力缓速器定子和转子之间的接合面命名为网格分界面(interface),用它来传递不同子域间的工作液的流动信息。采用了RNG k-ε模型和SIMPLEC算法对不同叶片倾角的液力缓速器进行三维数值模拟和分析,得到了缓速器内部流场的压力及速度分布云图,进一步对制动力矩进行比较。结果表明:叶片倾角在36°到51°的范围里,随着叶片倾角的逐渐增大,制动力矩逐渐增加大;当叶片倾角增大到43°后,制动力矩开始逐渐减小。     

一种新型液力缓速器内部流道特性研究

提出一种新型液力缓速器应用于非驱动桥,以车轮主轴运动为动力源,实现整体缓速系统的辅助制动.对液力缓速器的整体及泵轮、 涡轮的机械结构进行了设计;基于已建立的流道模型,利用一维束流理论对流体在流道的运动速度进行求解,获得液体在流道内的湍流运动形式;分别对叶片数目不同的流道进行了仿真求解与对比,进而获得较佳的叶片数目;通过采用大涡模拟并结合可动区域耦合计算的滑动网格法,对不同充液量下液力缓速器的缓速性能进行了研究,进一步对该新型液力缓速器的缓速性能进行了验证,为深入开展该项研究提供了数据支持与理论依据.     

单螺杆泵定子和螺杆的有限元分析

单螺杆泵定子橡胶是决定泵寿命和效率的关键部件.本文采用有限元法对定子的性能进行分析,得到了定子在均匀压力和压差作用下的应力、应变云图及变形量随压力变化的分布规律;对定子和螺杆进行接触计算,结果表明:定子与螺杆在圆弧顶接触时,剪应变和变形最大;定子两圆弧对角磨损最严重,同时定子的磨损随过盈量增大而明显增大.由于目前还没有能够直接对实际工况下的定子橡胶的变形和受力状态进行测试的有效手段,本文为定子的优化设计提供了理论基础和有效的数值模拟方法.     

径向柱塞式液压泵滚子运动学分析

对径向柱塞泵滚子进行了运动学分析,推导出了滚子的运行速度和角速度计算公式,并进行了仿真分析,指出滚子修缘和安装时,要确保定子和转子轴线相互平行,使得滚子和定子的偏压力角为零,以避免自旋的产生。     

一种机床异步电机转子时间常数在线辨识方法

异步电机广泛应用于各种机床,其转子时间常数的变化会降低其转子磁场定向精度,进而降低其转矩控制精度。以某型机床上用异步电机为研究对象,详细分析转子时间常数变化对异步电机间接磁场定向控制的影响,包括对转子磁链和定子电压的影响。基于该分析结果,采用李雅普诺夫稳定性理论设计了一种基于d轴定子电压的异步电机转子时间常数辨识方法。建立仿真和实验系统,对所提方法进行详细的仿真实验研究。仿真与实验结果表明:所设计的方法不仅可以实现转子时间常数在线辨识,而且具有较好的动态响应速度和抗扰性能,能为机床及相同使用领域提供更好的动力输入。     

电机定、转子双排自动叠装硬质合金级进模设计

在对电机定、转子冲片加工工艺分析的基础上,确定了双排错位的排样方案,设计了定、转子冲片同模套冲、自动叠装的级进模.在模具设计中,通过落料转子扭斜机构实现转子自动叠装,应用叠片自动计数分离机构实现了叠片的自动记数.该模具可有效解决定、转子冲片叠铆加上费时、费工、质量低的问题.     

电机定转子铁芯三拼式套冲自动叠铆级进模设计

介绍了在一副级进模上冲制出空调电机定子铁芯和转子铁芯,其中转子铁芯带扭斜自动叠铆,定子铁芯是由定子外形框架、定子极槽和定子极条三部分组合,在级进模上套冲而成,并带自动叠铆.重点介绍定子铁芯由三部分组合在级进模上套冲的排样方法和保证冲制出三部分定子铁芯之间高精度配合的技术要求.     

定子磁链观测器设计

定子磁链观测器是磁场定向矢量控制的关键部分,在定子磁链定向的旋转坐标系下,采用低通滤波建立定子磁链观测器.用Psim软件对该模型进行仿真,用数字信号处理器进行硬件实现.仿真波形和实验结果表明该定子磁链观测器模型具有较高的系统稳定性和鲁棒性,具有一定的理论和实际应用意义.     

电机定子冲片三拼式套冲模设计

介绍在1副级进模中冲制电机定子冲片和转子冲片,其中定子冲片是由定子外形框架、定子极槽和定子极条三部分组合,在级进模上套冲而成,并解决由于套冲而带来的冲制定子冲片拼接之间微小间隙的技术难题,还介绍了定子冲片由三部分组合在级进模上套冲的模具结构特点,模具结构合理,满足开发电机新产品的需求,为大批量生产电机创造了有利条件。     

电机转子、定子冲压工艺分析及级进模具设计

分析了电机转子、定子零件的冲压成形工艺,介绍了转子、定子冲裁和校平工艺设计、各工序的顺序,并确定工序件的尺寸。利用导正销精确定位、连续进行零件轮廓和孔冲切、校平的工艺。同时,介绍了电机转子、定子多工位级进模总体结构设计、排样方案和成形特点,关键部件的设计要点。结果表明:电机转子冲片和定子冲片同模套冲,连续进行轮廓冲切、压弯、成品切离坯料的10工位设计可实现高精度和高效生产。     

阻燃钛合金摩擦着火热源模型及仿真分析

钛火是现代航空发动机的典型灾难性事故,压气机转子与静子的异常摩擦是其主要热源。采用动网格方法结合等效模型建立转子与静子试件的三维热-力-磨损耦合有限元模型,对不同摩擦接触压力和环境温度等条件下550℃阻燃钛合金TF550摩擦着火过程的温度场进行数值建模与仿真分析。结果表明,在室温、200 N摩擦接触压力条件下,TF550钛合金静子试件在7.2 s达到着火温度,此时转子试件温度仍维持在1 000 K,比静子试件低约900 K;当摩擦接触压力从200 N增大至400 N时,摩擦着火延迟时间为3.3 s;当摩擦接触压力提升至700 N时,着火延迟时间缩短至2 s以内;在823 K的环境温度下,静子试件的摩擦着火延迟时间为5 s,比室温下的摩擦着火延迟时间缩短了2.2 s;相对于环境温度的影响,摩擦接触压力对TF550钛合金摩擦着火升温速率的影响更大。     

永磁无刷直流电机的多目标优化研究

CVVL电机是一种用于提升发动机性能、降低汽车耗油量的一款永磁无刷直流电机,以其为研究对象,以提高转子输出转矩、电机效率、降低转矩脉动和定子槽满率为优化目标,以永磁体厚度、转子外径、定子内径、定子槽身宽和定子槽身高5个对优化目标影响最大的结构参数为优化变量,利用仿真软件ANSYS平台对永磁无刷直流电机结构作多目标优化,得到最优解集,最后通过仿真和试验验证优化方法的可行性,结果表明优化后的电机性能全面提升,满足优化目标,本文的多目标优化方法可为永磁无刷直流电机的结构优化提供参考。