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内容简介：

毕业设计中期 检 查表 填表日期 迄今已进行 7 周剩余 9 周 学生姓名 刘治麟 系部 汽车 与交通工程 学院 专业、班级 车辆工程 07导教师姓名 朱荣福 职称 讲师 从事 专业 车辆 工程 是否外聘 是否 题目名称 载机液力变矩器的设计 学 生 填 写 毕业设计工作进度 已完成主要内容 待完成主要内容 1、 收集毕业设计有关资料，完成开题报告； 2、 完成 液力变矩器设计方案； 3、 完成 液力变矩器性能计算 ； 4、完成 论文 前三 章 内容的初稿； 5、初步学习 件。 1、 进一步 学习 件； 2、 利用 件对液力变矩器和柴油机进行拟合，求出拟合曲线 ； 3、 减速制动器及闭锁离合器设计计算 ，循环圆的设计 ； 4、 完成 设计说明书 、 。 存在问题及努力方向 对 件应用的不是特别熟悉，拟合出来的曲线不正确。 学生签字： 指导教师 意 见 指导教师签字： 年 月 日 教研室 意 见 教研室主任 签字： 年 月 日 毕业设计 任务书 学生姓名 刘治麟 系部 汽车与交通工程学 院 专业、班级 车辆工程 07指导教师姓名 朱荣福 职称 讲师 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 否 题目名称 载机 液力变矩器设计 一、设计（论文） 目的、意义 同国外相比，我国车辆应用液力变矩器虽然有了一定基础，但应用范围窄，数量较小，在中型载货汽车、公共汽车、越野汽车等车辆上没有应用或应用极少。国内的研究人员曾对液力变矩器的制动工况做过一些研究和探索，但是并没有形成系统的完善的理论，没有结合具体的车辆设计出具体结构。北京理 工大学正在研究牵引 完成了工作原理和设计理论的研究，在23 年内可研制出产品样机。西部大开发和我国经济的大发展，交通运输、水利水电、建 筑业、能源等领域将是发展重点，因此液力变矩器在我国有广阔的市场 。 轮式装载机是用于装运散料为主的工程机械设备 ,由于轮式装载机经常工作在各种 复杂工况， 需要其具有良好的适应性 。 因此 ,对于其发动机与液力变矩器功率的匹配就有很高的要求 。 二、设计（论文）内容、 技术 要求 （研究方法） 设计内容： 1）液力变矩器设计方案 ； 2）液力变矩器性能计算 ； 3）减速制动器及 闭锁离合器设计计算 ； 4）单向联轴器的设计计算 ； 循环圆的设计 5）关键零件设计校核。 技术要求 ： ）主要参数及校核符合设计要求。 ） 过程符合设计程序、设计图样的表达符合绘图要求。 、设计 （论文） 完成后应提交的 成果 （一）计算说明部分 1）液力变矩器设计方案 ； 2）液力变矩器性能计算 ； 3）减速制动器及闭锁离合器设计计算 ； 4）单向联轴器的设计计算 ； 5）关键零件设计校核。 ） 设计说明书一份（ 字以上） （二）图纸部分 总图及零件图图纸折合 3 张 上 四、设计 （论文） 进度安排 第 1 周 选题 、 领取任务书 ， 调研，搜集资料，撰写开题报告； 第 5 周 液力变矩器设计方案 及性能计算 ； 第 6 8 周 减速制动器及闭锁离合器设计计算 ，中期答辩 ； 第 9 13 周 完成其他零部件计算及校核 ， 并撰写设计说明书 ； 第 14 周 完善设计并提交指导教师审核； 第 15 更改并最终完成设计，准备答辩； 第 17 周 毕业答辩。 五、主要参考资料 1 网络类 中国机械 坛等 2 期刊类 中国期刊网等 3 书籍类 连杆设计、 、 书 等 六、备注 指导教师签字： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日 优秀毕业设计（论文）推荐表 题 目 载机 液力变矩器 的 设计 类别 毕业设计 学生姓名 刘治麟 系、专业、班级 汽车与交通工程学院车辆工程 07 指导教师 朱荣福 职 称 讲师 设计成果明细： 答辩委员会评语： 答辩委员会主任签字（盖章）： 系部公章： 年 月 日 备 注： 注：“类别”栏填写毕业论文或毕业设计 毕业设计（论文）过程管理材料 题 目 载机 液力变矩器设计 学生姓名 刘治麟 系部名称 汽车与交通工程学院 专业班级 车辆工程 07 指导教师 朱荣福 职 称 讲 师 教 研 室 车辆工程 起止时间 务 处 制 本科学生毕业设计 汽车与交通工程学院 专业班级： 车辆工程 班 学生姓名： 刘治麟 指导教师： 朱荣福 职 称： 讲 师 黑 龙 江 工 程 学 院二一一年六月s arbin 毕业设计（论文） 开题报告 设计（论文）题目 :载机液力变矩器设计 院 系 名 称 : 汽车与交通工程学院 专 业 班 级 : 车辆工程 07 学 生 姓 名 : 刘治麟 导 师 姓 名 : 朱荣福 开 题 时 间 : 2011 年 2 月 28 日 指导委员会 审查意见： 签字： 年 月 日 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 刘 治麟 系部 汽车 与交通工程学院 专业、班级 车辆工程 07导教师姓名 朱荣福 职称 讲师 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是 否 题目名称 载机液力变矩器设计 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 众所周知 ， 液力变矩器具有的优良特性，自动适应性、无级变速、良好稳定的低速性能、减振隔振及无机械磨损等，是其它传动元件无可替代的。历经百年的发展，液力变矩器的应用不断扩大，从汽车、工程机械、军用车辆到石油、化工、矿山、冶金机械等领域都得到了广泛的应用。液力变矩器的流场理论、设计和制造、实验等研 究工作，近年来，也得到了突飞猛进的发展。 外国 已普遍将液力传动用于轿车、公共汽车、豪华型大客车、重型汽车、某些牵引车及工程机械和军用车辆等。我国在 50 年代就将液力变矩器应用到红旗牌高级轿车上， 70 年代又将液力变矩器应用于重型矿用汽车上。目前，我国车辆液力变矩器主要应用于列车机车、一些工程机械和新一代的主战坦克及步兵战车等车辆上。液力传动在国内工程机械上的应用始于 60 年代，由天津工程机械研究所和厦门工程机械厂共同研制的 载机上的液力传动开始的。 80 年代由天津工程机械研究所研制开发了 级向心涡 轮液力变矩器叶栅系统 和 涡轮液力变矩器系列 。两大系列目前已成为我国国内工程机械企业的液力变矩器的主要产品。其产品的主要性能指标已达到国外同类产品的先进水平。 80 年代北京理工大学为军用车辆研制开发了 列液力变矩器，突破大功率、高能容、高转速液力变矩器的设计与制造关键技术，达到国际先进水平，满足了军用车辆的使用要求。 同国外相比，我国车辆应用液力变矩器虽然有了一定基础，但应用范围窄，数量较小，在中型载货汽车、公共汽车、越野汽车等车辆上没有应用或应用极 少。国内的研究人员曾对液力变矩器的制动工况做过一些研究和探索，但是并没有形成系统的完善的理论，没有结合具体的车辆设计出具体结构。北京理工大学正在研究牵引 完成了工作原理和设计理论的研究，在 23 年内可研制出产品样机。西部大开发和我国经济的大发展，交通运输、水利水电、建 筑业、能源等领域将是发展重点，因此液力变矩器在我国有广阔的市场 。 常用的液力元件有液力变矩器和液力偶合器。其中液力变矩器有泵轮，涡轮，和导轮组成，形成环形工作腔，在工作腔中充有工作油液。工作时，泵轮由动力装置带动旋转，同时带 动油液在工作腔中沿循环流线运动，将能量转换为液体的动能和压能。运动的液体经过导轮的变矩作用，把能量通过涡轮传递到后面的传动机构。 在综合传动装置中应用的大多是带闭锁离合器或是带单向离合器的综合液力变矩器。 由于闭锁后液力传动变为机械传动，可以实现将液力传动和机械传动两种工况优点集于一体的传动方式。研究液力变矩器与发动机共同工作的外特性，利用液力变矩器的低速大扭矩特性，在低档起步和客服困难路面时使变矩器工作在液力工况，提高了起步性能，加速性能和换挡性能；其自适应性还提高了平均行驶速度，增加了动力传动系统和减振隔 振的性能，减小了动负荷，从而提高了工作寿命等。在高速行驶后，控制离合器在其 高效区闭锁工作在机械工况，提高传动效率，提高车辆的燃油经济型。 近年来电子技术的发展及先进控制技术在车辆工程中的应用，使得液力变矩器的闭锁控制得到发展，可以根据车辆不同行驶工况，道路情况等各种影响因素，设计相应的换挡，闭锁策略。减少由于液力变矩器闭锁引起的冲击。提高行驶的平顺性，有效地减轻驾驶员的疲劳强度，使车辆获得良好的动力经济型。 综上所述，液力变矩器在我国有广阔的市场，入世以后，我国液力变矩器的制造业正面临着前所未有的挑战。另一 方面，无论是液力变矩器的设计方法，还是其制造方法仍有许多工作值得去做。要积极推广变矩器的使用，开发新型液力变矩器，并不断地改善其性能。液力变矩器的研究工作对我国工业水平的提高，对国防事业的发展都存在深远的意义。 二、设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 汽车工业一直是 统应用的先锋，使用 件，结合所学相关知识，对 载机液力变矩器进行 优化设计，使其结构更合理，基本内容如下： 1）液力变矩器设计方案： 将液力变矩器和液力减速器进行结构上的一体化设计符合车辆传动系统 发展的要求，减小传动系统的尺寸、简化操纵控制，提高传动系统的功率密度； 2）液力变矩器性能计算：利用实验数据，对液力变矩器的原始特性进行计算，由此可以评价传动装置与动力元件的匹配和工作性能，进而评价整车性能； 3）减速制动器及闭锁离合器设计计算； 4）单向联轴器的设计计算； 5）关键零件设计校核： 作用在液力变矩器工作轮上的 圆周力通过涡轮作用在变矩器轴上，并且此圆周力为一变力，对轴的工作可靠性和寿命有直接的影响；因此，在设计完变矩器轴后，应进行轴的强度校核。 拟解决的主要问题： 1） 液力变矩器的性能计算：发动机净 特性，共同工作的输入输出特性；运用与带闭 锁离合器的液力变矩器相同的计算方法对某综合传动装置进行牵引计算； 2） 对 载机液力变矩器结构中的制动器，闭锁离合器进行计算和结构设计 。 三、技术路线（研究方法） 四、进度安排 （ 2 月 28 3 月 13） 调研、收集资料、撰写开题报告 。 （ 3 月 14 3 月 27） 研究 确定液力变矩器的设计方案 ，完成 主要零部件的设计计算 。 （ 3 月 28 4 月 24） 对所收集的材料进行整理，完成 设计草图 ，中期答辩。 （ 4 月 25 5 月 8 ） 用软件进行绘图，并完成大部分图纸 。 1 （ 5 月 09 5 月 15） 完成主要设计。 3 （ 5 月 16 5 月 29） 撰写设计说明书 ， 完善图纸设计提交指导老师审核。 5 （ 5 月 30 6 月 12） 更改并最终完成设计，准备答辩 。 7 周 （ 6 月 13 6 月 19） 毕业设计答辩。 液力变矩器性能计算 确定 液力变矩器的 设计方案 减速制动器及闭锁离合器设计计算 减速 制动器及闭锁离合器设计计算 关键零件的设计校核 完成 设计 图纸， 说明书 调研和查阅资料 五、 参考文献 1 方泳龙 M国防工业 出版社 2 胡兴军 、 白杉 M2004. 3 程国华 M2006. 4 董立春 、 斗来新 列液力变矩器 J2000.(04) 5 马文星 、 刘文同 、 吕景忠 、 曹金海 、 太增 、 崔久顺 矿用液力变矩器的研制 J1997.(01) 6 董立春 、 雷福斗 、 李来新 列液力变矩器 J4) 7. 梁艳红 、 吕新民 、 刘雪艳 J2009（ 06） . 8. 孙跃东 、 周萍 、 尹冰声 J2003.(03). 9. 蔡遂生 J1998.(03). 刘文同 、 吕景忠 、 曹金海 、 刘太增 、 崔久顺 . 矿用液力变矩器的研制 J1997（ 01） . 王守春 、 徐建立 . 发动机与液力变矩器匹配优化设计 J1995（ 04） . 液力变矩器现代设计理论的研究 D2005,(06). 双离合器式自动变速器的研究 D2005,(06). 14. B. S. . B. . S. et F A : J. 2008, 9 (2) _8 . 15. R. . . et J. 2009, 131 (1) _10 . 六、备注 指导教师意见： 签字： 年 月 日 毕业设计（论文）指导记录 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导 记录 （ 指导内容 、存在问题及解决 思路 ） 通过朱老师的讲解，明确了选题目的及方向，了解所需的文献和书籍，并根据任务书的内容查找相关的资料。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 把搜集到的资料拿给朱老师，朱老师对资料进行了详细的阅读，告诉我那些是对我所做的 设计有用的，让我们重点学习这些资料，然后确定自己的设计方案，告诉撰写开题报告的一些注意事项。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 朱老师对我初步完成的开题报告进行了指导，告诉我设计内容和需要解决的问题和技术路线需要改进，参考文献的格式等问题。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 毕业设计（论文）指导记录 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 将完成的开题报告拿给朱老师让朱老师签字，朱老师给我详细的讲解了开题答辩时的一些注意事项。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 朱老师给我讲解了一些 液力变矩器的结构要求，我对液力变矩器 的参数不清楚，朱老师给了我认真的解答。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 我把自己 的 初步设计 方案拿给老师审查，老师提出了一些问题。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 业设计（论文）指导记录 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 针对 设计方案 ，朱老师向我 交代了我下一步应该进行的工作。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 朱老师 交我如何应用 件，并求出拟合曲线方法的分析。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 在 用 程中遇到了一些问题，经老师讲解把问题解决了。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 业设计（论文）指导记录 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 将 拟合出的数据和曲线图拿给朱老师检查，朱老师对结果 进行分析，并指出需改进的地方 。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 将修改后的 拟合曲线图 拿给老师检查，在 细节 上朱老师说 还需要进一步的修改。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 将前三章的论文初稿拿给老师，老师交代 我 如何 完成中期检查表。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 业设计（论文）指导记录 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 将初步的中期检查表拿给朱 老师，朱老师对其中的主要内容和待完成的主要内容进行了修改，告诉我回去修改，并告诉我中期检查时的一些注意事项。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 今天朱老师主要讲了一些接下来的任务， 根据 出的曲线来进行下一步的工作，设计循环圆。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 把设计出来的循环圆拿给老师看，老师交代下一步进行的工作，设计单向离合器。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 业设计（论文）指导记录 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 对于 设计出来的单向离合器 ，朱老师告诉我要对结构参数进行反复的修改，再反复进行分析，直到结果完全符合要求。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 朱老师让进行闭锁离合器的设计以及关键部件的校核，讲解了注意事项 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 将修改过的图纸和设计说明书拿给朱老师看，朱老师对 图纸指出来还存在一些问题，设计说明书中的格式、字体大小、书写 规范等不正确，让我回去按照规范认真完成设计说明书。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 业设计（论文）指导记录 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 将修改后的设计说明书拿给老师审查，朱老师认真检查了其中存在的问题，我对 老师认真的教我学会了怎么打引用文献的上角标，如何调整行间距等。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 本次指导主要对说明书的排版，图纸的标注等问题进行检查，并对预答辩的注意事项进行讲解，为周末的预答辩做准备。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 集中对预答辩发现的问题进行讲解和指导，对 连杆 材料的选择提出了新的意见和要求，对设计图纸的内容进行了纠正。 学生 （记 录人） 签名： 指导教师 签名： （论文）指导记录 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 本次指导主要是建模和 析部分内容欠缺，经老师指导，进行了完善处理。并详细说明了图纸及说明书的内容及部分格式要求。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 本次指 导主要对说明书的排版，图纸的标注等问题进行检查，并对预答辩的注意事项进行讲解，为周末的预答辩做准备。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 集中对预答辩发现的问题进行讲解和指导，对半轴材料的选择提出了新的意见和要求，对设计图纸的内容进行了纠正。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 黑龙江工程学院本科生毕业设计摘 要随着车辆动力技术的提高和车辆向高速、重载、自动化方向的发展，车辆的安全性能受到了人们的普遍重视，从而对车辆制动系统的可靠性、稳定性和操纵性提出了更高的要求，车辆制动装置的性能优劣直接关系到车辆的机动性和行车安全。本论文针对一种新型入地研究。本文基于束流理论，建立了液力变矩器的原始特性和净外特性进行了理论计算和分析，为研究该液力元件和发动机共同工作特性提供了理论依据。本文基于究了该液力元件在车辆下长坡连 制动工况和 制动工况的制动性能，从而 液力制动力 到 分 ， 和提高了车辆的制动性能， 了车辆的 矩制动。基于 分析，对新型 ，可 到该液力元件的原始特性、 器 动 特性和在 液力变矩器的动 性能、 器 动 特性。关键词 液力速器 束流理论 特性 I 黑龙江工程学院本科生毕业设计of of to to of to of or of of to a on a of f s of in of be to s on in 黑龙江工程学院本科生毕业设计第1章 绪 论在车辆发展的过程中，传动装置伴随着内燃机的应用而应用。并且为了与其更好的匹配，能够将动力装置输出的转矩、转速变为适应各种行驶工况要求的转矩、转速，进而提高车辆的机动性能。尤其是近半个多世纪以来，车辆传动的技术水平有了很大的提高。经历了从机械传动，到电液控制的液力机械综合传动；为了满足传递功率密度的不断增长，从单功率流到双功率流或多功率流传动，其功用不断完善，来适应使用条件和行驶要求各异的不同车辆。题的目的及意义液体在运动过程中所具有的液体能一般表现为三种形式：动能，压能，位能。凡是依 工 液体动能的变 来传递或变 能 的液体 件 为液力件。 在传动 中有一个或一个以 的 用液力 件来传递动力，液力传动。 用的液力 件有液力变矩 和液力 合 。其中液力变矩 ， 和 ，形 形工 ，在工 中 有工 液。工， 动力装置 动 转，同 动 液在工 中 流运动，将能 转 为液体的动能和压能。运动的液体经过 的变矩 用，能 过 传递到的传动机。而液力 合 和 ，有 ，有变矩 用，性。液力传动的要：1具有适应性。液力变矩 能够动 各种行驶工况 ”变转速，转矩，以适应不同的况和使用要求。转矩随转速的 动增大， 速 性好。动矩大，有平，速 。2具有过 功能。液力变矩 能够传动机中各种件 过大的过力矩，同 和了 发动机的 。3具有 的 用。 工 液体的 性，液力变矩 以 为一大 度的 件， 发动机 不平运转 的 动，同 能提高车辆在速或制动种不 工况的动应， 长发动机和传动件的使用 。4 。 用液力传动装置的传动机 以 ， 1黑龙江工程学院本科生毕业设计，进而提高车辆的平行驶速度。5 为 制动 与制动 同工 ， 合制动 ，提高车辆的制动 能 性， 性，有行车 。，液力传动有 当的是与机械传动 比， 是有一些缺先就是传递 率问题。与机械传动 比液力传动的 率 很多，经济性较差。其次，补偿供 ，控制 结复杂，体积较大，造价比较高。而且， 装置法进行发动机制动， 不能用牵 办法动发动机。内外研究的现状液力传动是在19世纪末20世纪初 盖尔曼 费丁格创造的。经过100多年的发展，液力传动已经广泛应用到铁机车，矿山机械，工程机械，汽车，军用车辆 各个领域。液力传动最早并不是应用在车辆的传动 ，而是被应用在船舶从动力装置到螺 桨的传动机中。来， 其能”善动力装置的动力性趋近与理想动力性的应用在各种车辆 。论是大功率种军用车辆 的综合传动装置， 是近些年来与现代动 技术的结合，应用在不同类型和 次的民用车辆 ，都展示出液力传动技术的不断 熟，显示出在车辆传动中占有的势。目前，国外已普遍将液力传动用轿车，公汽车，豪华型大客车，重型汽车，牵 车及非公用车。以美国为例，20世纪70年代，每年液力变矩 在轿车 的装备率达90以 ，在市区的公汽车 的装备率达100，在重型车货 在3080吨的重型矿用卸车 乎都 用了液力传动。此外，在大分坦克和军用车辆 应用了液力传动，大大提高了战车的机动性和过性。在欧洲，以德国为例，70年代末在发动机 为34升的轿车 ，液力变矩 的装备率就已达60。目前在日本，新装用的动变速 乎 都是 有液力传动的液力机械动变速 。在我国， 个世纪50年代，液力传动首先应用“红旗”牌轿车，60十年代 应用工程机械，七十年代已应用多种行业，从仿制逐走向行研制的道。从军用车辆来看，现行研制的新型战坦克和装甲车辆已开始 用液力传动。20世纪 0年代液力传动开始应用装甲车辆 。 首先在 坦克 应用了液力变矩 。来美国在 2 坦克、 、 、 、 0 中型和战坦克以及行 和装甲输 车 乎 装甲 车辆 ，都 用2黑龙江工程学院本科生毕业设计了液力传动 。20世纪 0年代德国发展的 战坦克，将液力传动 的应用技术提高到一个新的技术水平。近些年，液力传动在装甲 车辆 到了更广泛的应用。现代战 战 车辆的机动性的要求更高了，而 用液力传动 以进行动力 或动 ，提高车 的速度。提高速性能 开 和 甲 的 ，提高坦克在战 的 能力具有重大 。此外，随着液力传动技术的发展， 合 的应用，电液动 、液压转向的应用， 和 率的提高，使液力传动 的到”善。现代坦克应用的液力传动 在“和结 ，具有以fl 用 合 的液力变矩 和多 变速，液力传动和机械传动的，提高了动力性能，”善了经济性能；2 用双流机械或双流液压转向，多半转向能力，提高了车辆的转向 性； 用液压或电液动 ； 用高 能的制动 ； 用多 ； 个综合传动 变速、转向、制动、 机 一个体，使体积 、重 。计的主要内容本“液力变矩 的要内 ” 0装机液力变矩 体“从” 0装机液力变矩 的结 ，分动力性能和制动性能的要有变矩 的性能，要增速 的制动功能。车辆的不同要求重 0装机液力变矩 的性能“：发动机性，同工 的输输出性。 液力变矩 “。 ” 0装机液力变矩 结中的单向合 进行“和结“。 ” 0装机液力变矩 结中的合 进行“和结“。 ” 0装机液力变矩 中件进行 度“和。3黑龙江工程学院本科生毕业设计第2章 力变矩器用的液力 件有液力变矩 和液力 合 。其中液力变矩 ，和 ，形 形工 ，在工 中 有工 液。工 ， 动力装置 动 转，同 动 液在工 中 流运动，将能 转 为液体的动能和压能。运动的液体经过 的变矩 用，能 过 传递到的传动机。在综合传动装置中应用的大多是 合 或是 单向合 的综合液力变矩 。 液力传动变为机械传动， 以现将液力传动和机械传动种工况一体的传动式。研 液力变矩 与发动机同工的外性，用液力变矩 的 速大矩性，在 和克 使变矩 工 在液力工况，提高了性能，速性能和 性能；其适应性 提高了平行驶速度，增了动力传动 和 的性能， 了动 ，从而提高了工 。在高速行驶，控制合 在其高区工 在机械工况，提高传动 率，提高车辆的燃 经济性。近些年电 技术的发展及先进控制技术在车辆工程中的应用，使 液力变矩 的控制 到发展， 以车辆不同行驶工况，道 况 各种 ，“ 应的 ， 。 液力变矩 的 。提高行驶的平性，有 驶的 度，使车辆好的动力经济性。力减速器4B T 液力 合 22 综合液力变矩 黑龙江工程学院本科生毕业设计在综合传动中液力传动应用的一技术就是液力速 ，其是一种液力 合 。液力制动是用工 内液流与 的 用，将车辆的动能转 为液体的能来现车辆制动。动 与 转件 ， 与 件 。工 ，动 转，动 液，将机械能转为液体动能，液在 道中运动， ，工 液体的 和 变为液体的能，其 度不断升高。工 液体 的 将过 液体的流动经走。在动 与工 液体 用中，工 液体 用力动 ， 制动力矩。液力速 制动力与 着力， 以车辆在 速。制动力矩与转速的平 比， 此，液力制动较其 制动式在高速 更能提供较大的制动力矩，并且在速制动过程中有机械 ，制动 ，噪音 ，体积 ， 长。液力速 在车辆 的布置位置 以分为三种形式：布置在多 汽车的非驱动 毂内。速 的动 以过一个增速行星 在非驱动 毂内，不仅 以合理用空间，结紧凑，同 过增速的动以提高制动力矩。但是，同样 布置在非驱动 毂内的结 ，限制了速 的，使 布置 ，毂的， 布置在传动末端，并且行星 增速能力有限，基以 限制了制动功率和 续制动 间。2在车辆 用的布置形式是与变速制 一体。种布置形式的布置在变速机的前端， 以布置在变速机的端，性比较大。与变速一体，结比较紧凑，比较大， 以合理的布置装置 在前端 以与发动机用一套装置。布置在间的转型液力速 。种液力速 用多 车辆汽车和 车 ，个工 都是转动的，一个 转，一个转，分别 个 驱动。该速 用转结，速 的力矩 较高， 而 以在较 的转速力速 的综合性能要 以 ：型，控制和况。液力速 的控制的内： 液力速 的单独控制， 机， 的控制； 液力速 与制动 的合控制。控制二者的合理匹配 机，制动力矩大 的分配是合制动技术的。液力速制动 应用中 在的问题：(1) 速制动能力差(2) 液力速 的性所决 ，当车速，其制动能力快，在转速为 完 去制动能力。5黑龙江工程学院本科生毕业设计(3)空转 大(4)当液力速 不 液 ，不 制动力矩。作业为主的工程机械液力变矩器工程机械 使用液力变矩 ，具有平、 便、 在较大范围内现变速 此，液力变矩 在工程机械中 到了广泛的应用。国内 式装机 应用的双 综合式液力变矩 ，具有高 区宽广、变矩过渡至 合工况平的够动适应急剧变 并且周期 重复 业的 ；机动性好，前挑头频繁，空退的速度甚至较前进速度快； 动力 挡， 任何前进挡直 挂到退 ，能够边行走边 业，行走和 业的动力分配 以任 “ 。以选用单向单液力变矩 配合- 逆转变速 ， 以选用内分流液力机械变矩 配二 逆转或前二一 的变速 。 某些消毒为叉车， 仅配有 向 ，有变速 。为了满足车速的要求，而选用二 单变矩 。 式工程机械 选中 透穿T=-，大中速变矩 K=2 -的液力变矩 ， 选K= 0- 0的内分流液力机械变矩 。 式工程机械， 车速 ，动力范围不大，且希望司机能感知 的变 况， 选T=，K=22的液力变矩 ， 选用透穿大的外分流液力机械变矩 。类机 中凡要求边行走边 业的具有并动力流的机械， 装机和叉车， 以选择具有 述参的 “液力变矩 。石 钻机，钻进 脉动大、 ，而且随着井深的增，增大，脉动和 剧。要求变矩 有宽的动力范围，大的速变矩 和 的透穿。 平，但 变 大，空占的 间长。要求变矩 的空 ， 率高。 以选择具有 述性的液力变矩 但为了解决链条 的问题，需要限制输出转速，那就要选用”变 液率的“变矩 或其 “变矩 。 0装机液力变矩 要求平，速性好， 动力不中断， ，舒适性好，易 驶，”善司机的工 条件， 性好并且易现动 ；液力速，交 性好；有 好的 和 动和 的功能， 性好；能以蠕动的速度 行驶，过性好；前进速度高，退仅为挑头有速度要求 。能够动适应急剧变 并且周期 业的 ；6黑龙江工程学院本科生毕业设计机动性好，前“头频繁，空退的速度甚至较前进速度快； 动力 ，任何前进 直 挂到退 ； 率高，能够边行走边 业，行走和 业的动力分配 以任 “ 。在“” 0装机液力变矩 ，首先要了解发动机的性能。车辆“的重的车辆重动力性有的车辆重经济性。有的车辆变矩 工况 、 大分 间处工况， 在“ 以速制动性能 为一个重 0装机液力变矩 在一个 变矩工况切 到速制动工况的过渡过程，车辆高速行驶的 候要求过渡过程应 间短，” 0装机液力变矩 有液力速 的 放 过程，个过渡过程 是个合 结合的过程，个过程中以用到发动机的制动力矩，有车辆的速制动。计原则在进行结“之前，需要明确“目的，确 合理的“则。具有普液力变矩 始性的各性能指标，变矩比，能和 率，且各指标应满足使用要求；2能满足车辆传动 使用要求，具有 透性和适应性；能现变矩 工况和 合 工况的动切 ，能过现机械传动； 进行工况转 不应当 车辆的动力性能，制动结束，车辆应能立即速，不出现动力中断，要求现制动的 过程中不需要进行放有控制，不需要现工 的转 ；制动 的 性要求，进行制动 同进行机械制动 一样，踩现制动，有或极 ； 制动力矩应能满足车辆要求，制动力矩要求有一 的 控性或者说制动力矩水平要求有一 的层次差别 。 0装机液力变矩 其结和牵 制动工况转 式有类，一类是增行星机使 转，一类是切割 或 形 制动 ，者具有结单的 的、出口处切割出一个工 ， 为制动 ，制动 角度分别和 出口角度 同， 同 在 的出口处切割一个工 ， 为制动 。从结 行性考虑，分割 型案要7黑龙江工程学院本科生毕业设计分割 型案。 为分割 型案而分割 型案需要多一层套 到制动 ，在结 需要更大的。转型 2，要 一个合 、一个制动 和一个普液力变矩 。牵 工况合 结合，制动 分开；制动工况合 松开，制动 结合，同 过变速中的 机是与输出端 的 转， 动液体 ， 制动力矩。2 转型为了提高 在变矩工况的矩 推广为 2 所示的案，结合双 液力变矩 工 理。双 牵 制动型液力变矩 在变矩 工况 ，制动 和 之间的合 结合形 一个 ，现变矩 性；制动工况 制动 和体之间的合 结合，表现出制动 性， 需要 以在变矩工况使制动 空转来”变变矩工况的能性。2 双 式牵 制动型液力变矩 2 的案在变矩 工况制动 空转有 到用， 2工 在变矩 工况制动 和 过合 结合形 一个大 ，但是第二种案比85432 2大制动 制动 12黑龙江工程学院本科生毕业设计较复杂，多一个合 ，在传动 中多一个控制 。第二种案 当 的 伸 在一 的弯 ，而第一种案的制动 的 为直 。为了达到所需的制动力矩， 以在 园的内 和制动 之间增一个的液力速 来满足要求。2 置形式” 0装机液力变矩 要完 液力变矩 的功能，所以在传动 中的布置位置处前端。结形式 章小结现代车辆的传动 向高动力性、动控制向发展，随着动力性的提高，要求提高车辆传动 的功率密度。需要传动 具有体积 、 率高、重 、 的其是长 间持续制动的 性最为在高速 车辆综合传动装置中 用牵 制动型液力变矩 以使传动装置结 ，体积 。将液力变矩 和液力速 进行结 的一体 “符合车辆传动 发展的要求， 传动 的 、 控制，提高传动 的功率密度。本研 的” 0装机液力变矩 ，结合了液力变矩 和液力速 的 以满足牵 工况所需的液力变矩 的性， 以便 切 到速工况满足车辆在高速 况所需的力矩。其结在有的三工 液力变矩 的基础 增了个 结的制动 ，一个合 、一个制动 、一个单向合 ，布置在发动机。9黑龙江工程学院本科生毕业设计2 本案“牵 制动型液力变矩 所 用的结10黑龙江工程学院本科生毕业设计第3章 与液力变矩 同工 ，它们 以被看 是一种 外输出功率并具有一 转矩和转速“ 范围以及燃 经济性的动力装置。此 ，变矩与柴 机同工 的输性 视 种动力装置的内性，而其同工的输出性，则以外性的形式显示出者合工 的最终结 。经验表明，性能 好的柴 机与性能 好的液力变矩 若匹配不当，动力传递 的性能 不能满足工程机械 动力性和经济性以及 业 率 的要求。 此，研 液力变矩 与柴 机同工 的目的是确 液力变矩 和柴 机选型是 合适，以使 机 的性能。本 所研 的内， 结合 液力变矩 及柴 机匹配所 用的 “法的分，过 立柴 机转矩性的 型、液力变矩 的 型进行转矩及 率 参的 功率及分功率匹配“，并与 “法的结 进行 比分。油机与液力变矩器的原始数据本所选的是 型柴 机和 0 型液力变矩 。表 出柴 机和液力变矩 的基本参；表2、表 出所选柴 机和液力变矩 的始性。油机和液力变矩器的基本参数如下柴 机 功率 2 柴 机 转速 200 柴 机最高空转转速 2 00 液力变矩 有 直 液力变矩 公 转矩 0 液力变矩 功率 200 14 - -00 2 00 2 00 2 200 00 2 22 00 2 22 00 2 22 202 00 2 20 2000 2 2 2200 0 2 2 8000 0 2 0 0 20 02 02 22 0 200 0 2000 0 00 200 0 0 0 200 2 0 200 0 0 0 0 22 0 0 2 0 20 0 0 0 000 0 0 00 0 0 0 0 0 02 2 0 02 02 油机特性曲线的拟合及转矩方程的求解12黑龙江工程学院本科生毕业设计柴 机转矩性 分为外性 和“速性 。外性 为单 ，以近 用二次 表示。“速性 从标 工况到最大转速直，用直程表示。现在已知性 的若 =2， 此，先 柴 机的外性 用最 二法 合，求“速性 的直程。柴 机的转矩程为 式中 柴 机转矩， ；柴 机转速， ；外性与“速性交的柴 机转速 200 ；0、2、 。 程进行 合“： 合的 为 =0“ “2 2，则最 二法 合的 程 1211210141312131211 122理 性程 1 1 1242311201 1 13221101 1 12210i i i 解性程 求 合 的各个 ，进而 到 合 程。同理 以 柴 机的功率 和燃 消率 进行最 二 合。将表2中各分别代性程 中进行求解。为求解便，本 用 程程 以输出各 的 ，并求 13黑龙江工程学院本科生毕业设计转矩程 的 合 程= “ “0000 2 2 用 合 到的程 解出各的转矩表 以看出用 合程求 各 差在以内， 此以为此 合程是 的。同理 验其它 合 都与 符，在此不一一 述。散点与拟合曲线上对应点的偏差- - 差 00 2 2 - 00 00 2 2 2 00 2 2 00 2 2 0 2 00 2 2 20 00 2 20 0 00 2 - - 0 2000 2 200 0 0 0 =200 ， 200 =0 ， =2 00 ， 2 00 =0，求 直 程= - 式 和 柴 机的转矩 合程 是用最 二法 合并制的柴 机始性 2是用最 二法 合并制的柴 机外性 。力变矩器能容系数的计算液力变矩 转矩为=” 2 式中液力变矩 的有 直0 ；” 转矩 在有 直，转速 ，工 液体重度为 ，工 在变矩 工 的转矩工 液体重度， ； 转速， 同柴 机转速。动机始性 动机外性 液力变矩 的始性表中 出了 000的液力变矩 的能 ” 式 5210001000 液力变矩 的能 ” 0- 分别为： ，20 ，20 ，20 ，20 20，20 ， ， 0 2， ， ， 2 ，2 ，2 ， 02应的制动工况能 、最高 率工况能 、最大传动比能 、最大能 分别为： 0- ， 0- ， 020- ，20 200- 。力变矩器泵轮吸入转矩式 ， 出柴 机在不同转速、不同传动比转矩的大 ，进而 用最 二法 合 并制出液力变矩 的输性 。 是液力变矩 的输性 ，表是不同转速不同传动比的转矩。 液力变矩 的输性 油机的净转矩计算在 柴 机与液力变矩 同工 进行分 ，柴 机传 变矩 的功率和转矩是去 动力 装置 、发电机、空压机、变矩 所消的功率和转矩此要用些功率和转矩的性来 同工 的传动性。各 装置的参 已知， 直 求出各 装置消的转矩。但是，不是所有 况出各 的参。样便不能用 个公式求解。为了 到传到液力变矩 的转矩需 装置消的转矩进行。5 5 率匹配 最 2，按分功率匹配 最多 0 0。所以柴 机的转矩e 式中 装置消转矩， 。按 功率匹配“ 0式中 柴 机 转速 ，即 200。按分功率匹配“ 进行 功率匹配 ，式0f 218黑龙江工程学院本科生毕业设计将式 和2代式 中， 到 功率匹配 的转矩程进行分功率匹配 ，式有= 将式 、 代式 中， 到分功率匹配 的转矩程 e 式 、和 以看出，柴 机的转矩程和 程，都是转速 的表达式。样，将它们同比例 在同一标 内 ，就 了者同工 的输性 ，同 以 到它们之间的同工 是柴 机与液力变矩 同工 的输性 。从 中 以看出，速工况 0的 柴 机最大转矩辆 的最大转矩；最大输功率 应的转速域内，即液力变矩 和 2 围的区域，平输出功率较 ，车辆的平行驶速度或 业 率 。同工作点的求解在 同输性求解同输出性 ，需要求 柴 机在各个传动比 和柴 机 的交9黑龙江工程学院本科生毕业设计 发动机与液力变矩 同工 输性 求解液力变矩 与柴 机同工 的输性，就是求柴 机转矩 )(M e 变矩 输性 )(n 的一 交 所示，过立二 程求 。但柴 机转矩 与变矩 输性 的交在外性 ， 能在“速性 。若将转矩 为外 中 所示则任一条输性 与区 都有交此 将输性 程分别与区 程立，求 各交进行 断求 交0黑龙江工程学院本科生毕业设计 同工 输性示 与外性 程立22210 将式 进行 理2-” 2“ “0- =0 程 的解 52052211121124 中 何 知 = 2 2 与“速性 程立210e 将式 进行 理” 2 = 020程20的解 5 05211141324 21黑龙江工程学院本科生毕业设计2同理有n,n n 14131(2) 结合 中 何 ，交的转速为 = 2 ，用=” 2求 应的 是， 出变矩 与柴 机的同工 = 2 经以 的分， 以用 程= - =022从式 、和 以看出，是解以转速 为变 的一程问题， 问题本 的 理 决 ，解的 在性和 一性 需明。将式 、式和式代式22中， 到 功率匹配和分功率匹配的同工 是同工 输出特性匹配分析式 各传动比 输出转矩 =K 2式中 传动比 的 输转矩， ；K 传动比 的变矩 。式 各传动比 输出功率 T T 2 式中 T 传动比 的 输出功率， ；同工作点的转速和转矩值功率匹配 分功率匹配i nB(r/m) nB(r/m)0 液力变矩 的 率 =K ， = 2 2 式 输出转速 2 将表 中的代式2、2 、2、2 和2 中，求 柴 机与液力变矩 同工 的输出性， 表 、表 所示。功率匹配 的输出特性N N N 0 0 2 2 0 00 2 22 2 0202 22 202 0 0 0 2 0 0 000 22 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 2 220 0 2 0 00 0 2 00 0 2 0 0 0 00 000 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 00 2 2 2 20 0 0 220 2 0 2 2 0 020 2 2 2 2 0223黑龙江工程学院本科生毕业设计 功率匹配 的输出性 分功率匹配 的输出特性i nT(r/m) NB(Nr(0 0 5 4 5 参 求 转速 、 将些法 合， 到 式 T = T T 、 T= T T 、 = T 。将所 合的 以 的形式表达出来， 到变矩 与柴 机同工 的输出性 。所 式 是求解匹配 价参的基础。24黑龙江工程学院本科生毕业设计 分功率匹配 的输出性 是 功率匹配 的输出性 ， 是分功率匹配 的输出性 。从 中 以看出，最大输功率 应的转速高 区内，不能 分用柴 机的最大有 功率。高 区转速范围 ，动力性不能 到 分发 。章小结本 柴 机与液力变矩 进行了 功率匹配和分功率匹配“，并在此基础 液力变矩 的有 直，以使柴 机与液力变矩 具有更好的输输出性。出柴 机和液力变矩 的始，用最 二法 合发动机转矩性程，“ 到液力变矩 能 ， 合液力变矩 输性 ，为同工 的输性，分“了发动机传至液力变矩 的转矩性，进而求解发动机与液力变矩 的同工 到发动机与液力变矩 功率匹配和分功率匹配 的同工 输出性。 出结论：最大输功率 应的转速高 区内，不能 分用柴 机的最大有 功率；液力变矩 高 区转速范围 ，动力性不能 到 分发 。25黑龙江工程学院本科生毕业设计第4章 液力变矩器 设计 和 “法 有 “经验法、 “法和理论“法三种。在现代液力变矩 “中 用求“法消 先进技术。 理论， 任何一 动力 的液力变矩 ，其始性 同， 以用 理论进行的工 。 大型的新“的液力变矩 ， 以用 型验来 其 的性能。 大 大功率的液力传动装置进行 验比较 ， 此 以 用基 型样的验来确 其 性能。2 选 一个比较 熟的性能 的