一種雙元件葉型導(dǎo)輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙元件葉型導(dǎo)輪的制作方法，從而改善液力變矩器在低速比工況時(shí)性能的方法，步驟主要包括雙元件葉型的設(shè)計(jì)，主葉片與副葉片之間槽隙寬度的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步抑制葉片吸力面處邊界層流動(dòng)分離的設(shè)計(jì)。通過雙元件葉型的設(shè)計(jì)可以得到初步的雙元件導(dǎo)輪葉型。通過主葉片與副葉片之間槽隙寬度的設(shè)計(jì)可以得到主副葉片之間寬度合理的取值范圍在4%至8%之間。通過進(jìn)一步抑制葉片吸力面處邊界層流動(dòng)分離的設(shè)計(jì)可以得到綜合性能更加優(yōu)良的雙元件葉型導(dǎo)輪。最終確定將動(dòng)量矩分配集中于副葉片前緣，可以有效地抑制低速比時(shí)導(dǎo)輪葉片吸力面上的邊界層流動(dòng)分離。
【專利說明】-種雙元件葉型導(dǎo)輪的制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種制作方法，特別涉及一種對(duì)汽車液力變矩器導(dǎo)輪進(jìn)行雙元件葉型 導(dǎo)輪的制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 液力變矩器是自動(dòng)變速器系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，其性能對(duì)整車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性起 著重要影響。傳統(tǒng)的液力變矩器單葉型葉片是基于投影于多圓柱面展開的等角射影法進(jìn)行 繪制的。進(jìn)行葉片繪制時(shí)首選需要得到所設(shè)計(jì)液力變矩器的循環(huán)圓，即軸面投影圖，和所設(shè) 計(jì)葉片的進(jìn)出口角。然后，在軸面圖上，對(duì)所作展開線的流線按等距分作5-15段。然后得 到多圓柱面的等角攝影圖。由軸面圖和多圓柱面等角射影圖即可得到葉片的正投影圖，即 空間葉片。具體的單元件葉型設(shè)計(jì)制作過程請(qǐng)參考馬文星編著的由化學(xué)工業(yè)出版社出版 2004年6月第一版的《液力傳動(dòng)理論與設(shè)計(jì)》中的投影于多圓柱面展開的等角射影法。
[0003] 轎車液力變矩器帶有鎖止離合器，可W在高速行駛時(shí)鎖止，功率直接通過離合器 傳遞至變速器，很大程度上彌補(bǔ)了液力變矩器傳動(dòng)效率較低的缺陷，而在低速比時(shí)要求液 力變矩器具有較高的變矩比，從而提高車輛的起步性能與爬坡性能。液力變矩器工作范圍 非常寬，造成潤(rùn)輪出口液流角度隨速比變化大。為了保證液力變矩器在高速比時(shí)具有較高 的效率，一般將導(dǎo)輪葉片進(jìn)口角設(shè)計(jì)成，在低速比時(shí)具有正沖擊角（液流沖擊葉片壓力面時(shí) 為正沖擊)，在高速比時(shí)具有負(fù)沖擊角。然而，在低速比時(shí)，由于存在較大的正沖擊角，致使 液流在導(dǎo)輪葉片吸力面處出現(xiàn)分離，液流分離會(huì)導(dǎo)致高剪切流道。由于分離泡的產(chǎn)生會(huì)降 低流道的有效過流面積，從而增加葉形損失，降低傳動(dòng)油循環(huán)流量與液力變矩器傳遞轉(zhuǎn)矩 的能力。此外，還會(huì)影響導(dǎo)輪出口處的液流角，增加設(shè)計(jì)過程的不確定性及難度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在提供一種雙元件葉型導(dǎo)輪的制作方法，或者說設(shè)計(jì)方法，通過使用本 方法可W有效的抑制葉片吸力面處邊界層流動(dòng)分離，提高轎車起步時(shí)的動(dòng)力性。
[0005] 為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明制作的關(guān)鍵點(diǎn)在于；（1)雙元件葉型導(dǎo)輪的主葉片 與副葉片葉型的制作；（2)主葉片與副葉片之間槽隙寬度的確定。具體地，一種雙元件葉型 導(dǎo)輪的制作方法，用于液力變矩器，步驟如下： 步驟一，確定雙元件葉型導(dǎo)輪的主葉片入口角W及副葉片出口角：W單元件原型葉片 作為基準(zhǔn)，使所述雙元件葉型導(dǎo)輪的主葉片入口角W及副葉片出口角與上述的單元件原型 葉片的進(jìn)、出口角分別一致； 步驟二，確定雙元件葉型導(dǎo)輪的主、副葉片分離點(diǎn)：將第一步中所述的雙元件葉型導(dǎo)輪 的主、副葉片分離點(diǎn)確定在原型葉片中弧線距前緣H分之一處； 步驟H，確定雙元件葉型導(dǎo)輪的主葉片與副葉片之間槽隙寬度；所述的雙元件葉型導(dǎo) 輪的主葉片與副葉片之間槽隙寬度的取值范圍在4%至8%弦長(zhǎng)之間； 步驟四，將雙元件葉型導(dǎo)輪的葉片中弧線彎折點(diǎn)移至副葉片前緣。
[0006] 在上述步驟基礎(chǔ)上，還需要對(duì)雙元件葉型導(dǎo)輪的設(shè)計(jì)制作的方法與原則進(jìn)行如下 說明： (1)步驟一中，W單元件原型設(shè)計(jì)作為基準(zhǔn)，使所述雙元件葉型導(dǎo)輪的主葉片入口角W 及副葉片出口角與上述的單元件原型葉片的進(jìn)、出口角分別一致。
[0007] 在上述的雙元件葉型導(dǎo)輪的主葉片入口角W及副葉片出口角確定之后，還需要進(jìn) 行葉片中弧線設(shè)計(jì)和葉片輪廓線設(shè)計(jì)，均采用參數(shù)化的制作方法。其參數(shù)化的方法如下： 由于葉片中弧線由一條2次NURBS曲線構(gòu)成。該NURBS曲線共由3個(gè)控制頂點(diǎn)確定， 其中首尾兩控制頂點(diǎn)分別與葉片前、后緣相重合。在NURBS曲線首尾處分別采用H重節(jié)點(diǎn)， 即節(jié)點(diǎn)向量為[0,0,0，VU]，從而使所生成的NURBS曲線分別插值首尾兩控制頂點(diǎn)。
[0008] 控制頂點(diǎn)巧位于設(shè)計(jì)平面的坐標(biāo)原點(diǎn)。控制頂點(diǎn)巧沿L軸(相當(dāng)于笛卡爾坐標(biāo)系 的X軸）的坐標(biāo)值為H維空間中葉片設(shè)計(jì)基線在柱坐標(biāo)軸面投影的弧長(zhǎng)，其沿N軸(相當(dāng)于 笛卡爾坐標(biāo)系的Y軸)的坐標(biāo)值暫時(shí)無法確定。先假定控制頂點(diǎn)巧，巧位置已經(jīng)確定，則控 制頂點(diǎn)5的坐標(biāo)由W下方程求得：

【權(quán)利要求】
1. 一種雙元件葉型導(dǎo)輪的制作方法，所述雙元件葉型導(dǎo)輪用于液力變矩器，其特征在 于： 步驟一，確定雙元件葉型導(dǎo)輪的主葉片入口角以及副葉片出口角： 以單元件原型葉片作為基準(zhǔn)，使所述雙元件葉型導(dǎo)輪的主葉片入口角以及副葉片出口 角與上述的單元件原型葉片的進(jìn)、出口角分別一致； 步驟二，確定雙元件葉型導(dǎo)輪的主、副葉片分離點(diǎn)： 將步驟一中所述的雙元件葉型導(dǎo)輪的主、副葉片分離點(diǎn)確定在原型葉片中弧線距前緣 三分之一處； 步驟三，確定雙元件葉型導(dǎo)輪的主葉片與副葉片之間槽隙寬度： 所述的雙元件葉型導(dǎo)輪的主葉片與副葉片之間槽隙寬度的取值范圍在4%至8%弦長(zhǎng)之 間； 步驟四，將雙元件葉型導(dǎo)輪的葉片中弧線彎折點(diǎn)移至副葉片前緣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙元件葉型導(dǎo)輪的制作方法，其特征在于：在第二步與 第三步之間，將所述雙元件葉型導(dǎo)輪的主葉片前緣壓力面削薄，并使副葉片厚度沿中弧線 的變化規(guī)律與上述的單元件原型葉片一致。
【文檔編號(hào)】F16H41/28GK104389978SQ201410563513
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】吳光強(qiáng), 王立軍, 朱文杰, 楊航 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)