一種節(jié)能液力變矩器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及液力變矩器，尤其公開了一種節(jié)能液力變矩器，包括外殼，外殼內(nèi)設(shè)有泵輪組件、導(dǎo)輪組件、渦輪組件以及前罩組件、后罩組件、輸入軸與輸出軸，所述的泵輪組件、渦輪組件與導(dǎo)輪組件分別與輸入軸、輸出軸和前罩組件相連，后罩組件與前罩組件相互密封，所述導(dǎo)輪組件位于泵輪組件與渦輪組件之間，所述泵輪組件包括泵輪與泵輪外殼，泵輪外殼設(shè)置在泵輪外側(cè)，所述渦輪組件為渦輪葉片。本發(fā)明為節(jié)能液力變矩器，是傳動(dòng)系統(tǒng)的車輛自動(dòng)變速和扭矩是關(guān)鍵部件之一，它的主要功能是自動(dòng)適應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化的改變，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)傳輸，可以實(shí)現(xiàn)工作效率的改善，提高能源的利用率以及產(chǎn)品的可靠性。
【專利說(shuō)明】
一種節(jié)能液力變矩器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及液力變矩器，尤其涉及了一種節(jié)能液力變矩器。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，國(guó)外普遍使用液壓傳動(dòng)在汽車、公共汽車、豪華巴士，等車輛，如美國(guó)，自70 年代開始，每年對(duì)汽車使用液力變矩器設(shè)備率超過(guò)90%，產(chǎn)量在800萬(wàn)多個(gè)單位，城市公交 車，液力變矩器設(shè)備率接近100%，重型卡車，30-80噸載貨能力的重型礦山設(shè)備幾乎全部采 用液壓傳動(dòng)。到目前為止，在超過(guò)735千瓦的電力，超過(guò)100噸載貨能力的重型卡車，液壓傳 動(dòng)應(yīng)用。如阿里森(41^130?〇^9680系列液壓機(jī)械傳動(dòng)應(yīng)用于882.6千瓦的力量，承載能 力108噸的礦山設(shè)備，在特定的越野車，在大多數(shù)的坦克和軍用車輛配備了液壓傳動(dòng)。近年 來(lái)在歐洲和日本，配備了液壓驅(qū)動(dòng)車輛大幅增加。外國(guó)大噸位裝載機(jī)、推土機(jī)等工程機(jī)械主 要采用液壓傳動(dòng)。
[0003] 變矩器在中國(guó)比在國(guó)外的研究實(shí)驗(yàn)和理論研究都有很大的差異，后期開始，起點(diǎn) 低。我們國(guó)家在50年代和液力變矩器的應(yīng)用紅旗轎車，開創(chuàng)了獨(dú)立的液力變矩器設(shè)計(jì)和制 造在我國(guó)的歷史。液壓傳動(dòng)應(yīng)用于60年代在國(guó)內(nèi)工程機(jī)械，機(jī)械工廠在廈門和天津工程機(jī) 械研究院開發(fā)zl435裝載機(jī)裝有液力變矩器。之后，又開發(fā)出大功率，大容量，高速度的液力 變矩器，以滿足使用，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的軍用車輛的要求，軍用車輛液力變矩器。與國(guó)外 相比，中國(guó)的汽車液力變矩器的應(yīng)用，雖然有一定的基礎(chǔ)。但數(shù)量少，應(yīng)用范圍窄，在公共汽 車上、越野車輛如汽車、中型卡車很少甚至沒(méi)有應(yīng)用。
[0004] 現(xiàn)在雖然使用的液力變矩器開始增多，但是不夠省油，在使用的過(guò)程中造成了浪 費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中不夠節(jié)能以及不夠省油等缺點(diǎn)，提供了一種節(jié)能液力變矩 器。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決：
[0007] -種節(jié)能液力變矩器，包括外殼，外殼內(nèi)設(shè)有栗輪組件、導(dǎo)輪組件、渦輪組件以及 前罩組件、后罩組件、輸入軸與輸出軸，所述的栗輪組件、渦輪組件與導(dǎo)輪組件分別與輸入 軸、輸出軸和前罩組件相連，后罩組件與前罩組件相互密封，所述導(dǎo)輪組件位于栗輪組件與 渦輪組件之間，所述栗輪組件包括栗輪與栗輪外殼，栗輪外殼設(shè)置在栗輪外側(cè)，所述渦輪組 件為渦輪葉片。
[0008] 作為優(yōu)選，在所述后罩組件中設(shè)有輔助輸出齒輪與輔助輸出軸，所述輔助輸出軸 為輔助輸出齒輪的中心軸。
[0009] 作為優(yōu)選，前罩組件包括前端外殼與護(hù)板，所述護(hù)板設(shè)置在前端外殼的外側(cè)。
[0010] 作為優(yōu)選，所述輸入軸與輸出軸為同軸。
[0011] 作為優(yōu)選，所述前罩組件與后罩組件通過(guò)密封圈密封。
[0012] 作為優(yōu)選，所述后罩組件為一體成型結(jié)構(gòu)。
[0013] 本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果：
[0014] 本發(fā)明為節(jié)能液力變矩器，是傳動(dòng)系統(tǒng)的車輛自動(dòng)變速和扭矩是關(guān)鍵部件之一， 它的主要功能是自動(dòng)適應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化的改變，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)傳輸，可以實(shí)現(xiàn)工作效率的 改善，提尚能源的利用率以及廣品的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016] 圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0017] 標(biāo)號(hào)說(shuō)明：1 一外殼、2-栗輪組件、3-導(dǎo)輪組件、4一禍輪組件、5-前罩組件、6- 后罩組件、7-輸入軸、8-輸出軸、51-前端外殼、52-護(hù)板、61-輔助輸出齒輪、62-輔助 輸出軸。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而 本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
[0019] 實(shí)施例1:
[0020] -種節(jié)能液力變矩器，如圖1所示，包括外殼1，外殼1內(nèi)設(shè)有栗輪組件2、導(dǎo)輪組件 3、渦輪組件4以及前罩組件5、后罩組件6、輸入軸7與輸出軸8,栗輪組件2、渦輪組件4與導(dǎo)輪 組件3分別與輸入軸7、輸出軸8和前罩組件5相連，后罩組件6與前罩組件5相互密封，導(dǎo)輪組 件3位于栗輪組件2與渦輪組件4之間，栗輪組件2包括栗輪與栗輪外殼，栗輪外殼設(shè)置在栗 輪外側(cè)，渦輪組件4為渦輪葉片。
[0021] 實(shí)施例2:
[0022] -種節(jié)能液力變矩器，如圖1所示，包括外殼1，外殼1內(nèi)設(shè)有栗輪組件2、導(dǎo)輪組件 3、渦輪組件4以及前罩組件5、后罩組件6、輸入軸7與輸出軸8,栗輪組件2、渦輪組件4與導(dǎo)輪 組件3分別與輸入軸7、輸出軸8和前罩組件5相連，后罩組件6與前罩組件5相互密封，導(dǎo)輪組 件3位于栗輪組件2與渦輪組件4之間，栗輪組件2包括栗輪與栗輪外殼，栗輪外殼設(shè)置在栗 輪外側(cè)，渦輪組件4為渦輪葉片。
[0023]本實(shí)施例中，在后罩組件6中設(shè)有輔助輸出齒輪61與輔助輸出軸62,輔助輸出軸62 為輔助輸出齒輪61的中心軸。為了更循環(huán)的使用液體，所以在輸出軸的周圍設(shè)計(jì)了輔助輸 出軸62與輔助輸出齒輪61。前罩組件5包括前端外殼51與護(hù)板52,護(hù)板52設(shè)置在前端外殼51 的外側(cè)。輸入軸7與輸出軸8為同軸。前罩組件5與后罩組件6通過(guò)密封圈密封。后罩組件6為 一體成型結(jié)構(gòu)，不易讓液體灑出。
[0024]工作原理:利用工作流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)沿著葉片流道流動(dòng)，形成一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)，用于 實(shí)現(xiàn)能量傳遞和轉(zhuǎn)換。引擎通常接近恒速驅(qū)動(dòng)栗葉輪，葉輪的旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為液 體，液體流入高速渦輪機(jī)。在渦輪葉片渦輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，液體的動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化為液體，由渦輪 機(jī)軸功率輸出；渦輪流動(dòng)的液體通過(guò)導(dǎo)輪改變流動(dòng)方向，然后流入栗輪。
[0025]本發(fā)明中還設(shè)計(jì)一個(gè)渦輪葉片設(shè)計(jì)的方法，如下：
[0026] 渦輪葉片的進(jìn)口角:βτ1 = 42°出口角:βΤ2=142°
[0027]渦輪葉片計(jì)算與栗輪葉片計(jì)算順序相似
[0028] 根據(jù)前期循環(huán)圓的確定，在栗輪轉(zhuǎn)矩方程18 = 0〇(>1^2^21111)1?1)中的￥1^2^2-vUBirBi項(xiàng)是確定栗輪動(dòng)量矩變化的一個(gè)因數(shù)，計(jì)算進(jìn)口栗輪外環(huán)半徑測(cè)量是97mm,內(nèi)環(huán)是 125.5mm;出口外環(huán)半徑是198mm，內(nèi)環(huán)為169mm,其速度比0.56,2180r/min時(shí)輸出扭矩為 73N · m〇
[0029]然后由公式：
[0031] 計(jì)算出循環(huán)軸面流速為9.632m/s
[0032] 對(duì)栗輪帶入這些數(shù)值 VuBirBi = rBi(UBi+VBicotfei) (4-17)
[0033] 所得數(shù)值為:0.802
[0034]類似的，在出口處VuB2rB2 = rB2(UB2+VB2C〇t0B2) (4-18)
[0035]所得數(shù)值為：3 · 1865則vur改變量，即 vuB2rB2-vuB1rB1得：3 · 1865-0 · 802 = 2 · 3845 [0036]表4-3變矩器渦輪角度計(jì)算參數(shù)
[0038]表4-4渦輪葉片最終尺寸
[0043] 還有導(dǎo)輪組件3的導(dǎo)輪葉片的設(shè)計(jì)方法：
[0044] 角度要求:入口角^ = 124° ;出口角&2 = 40°
[0045] 對(duì)于導(dǎo)輪，可以按照栗輪葉片的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行葉片計(jì)算，因此設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速比為0.55， 由于在液力變矩器中，輪子不轉(zhuǎn)，不需要計(jì)算圓周速度u，簡(jiǎn)化了計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)化。
[0046] 將栗輪的出口角，入口角帶入下列公式計(jì)算：
[0047] vur = rvmC〇tP (4-20)
[0048] 在入口處可得：
[0049] vuin = 0.0913X9.745Xcotl24〇 =-0.4975
[0050] 在出口處：
[0051] vu2r2 = 0.0913 X 9.745 X cot40° =0.6816
[0052] 如果像栗輪和渦輪葉片，使用葉片長(zhǎng)度的線性分布的導(dǎo)輪會(huì)導(dǎo)致金屬模具鑄造問(wèn) 題。結(jié)果，如表中變化的分布，以縮短葉片。出口附近的葉片邊緣形成拔模角度，以便鑄造。 經(jīng)驗(yàn)表明，其不使性能下降。
[0053]液力變矩器葉片厚度和變厚度的兩種。一般葉片鑄造都是厚葉片，也就是在入口 和出口的地方葉片薄，這樣可減少?zèng)_擊損失，改善效率。一般要求葉片厚度保持均勻，使其 均勻變化，減少流動(dòng)損失。通過(guò)分析各種液力變矩器的葉片形狀。統(tǒng)計(jì)，獲得了一些規(guī)則。通 過(guò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，設(shè)計(jì)流程，外部循環(huán)管路，葉片厚度的內(nèi)流的變化規(guī)律是一致的，與最小 二乘法和幾個(gè)公式，選擇一些初始設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算公式的應(yīng)用程序可以得到三個(gè)流線型葉 片厚度。
[0054]同樣的，為了確定元線與內(nèi)環(huán)之交點(diǎn)處的葉片角隊(duì)，采用按反勢(shì)流分布計(jì)算公式 算得所以在葉片入口 〇處：
[0056] 具體元線0到10上的內(nèi)外環(huán)角度整理為表4-5。
[0057]表4-5變矩器導(dǎo)輪角度計(jì)算參數(shù)
[0059] 最后根據(jù)之前設(shè)計(jì)栗輪渦輪葉片的公式，將利用內(nèi)外環(huán)半徑和偏移量，對(duì)1~10元 線上的內(nèi)、外環(huán)偏移量xo~X1Q計(jì)算，可以方便并精準(zhǔn)的確定葉片形狀，注意分清楚栗輪的吸 入側(cè)和壓力側(cè)，最終具體尺寸見(jiàn)表4-6。
[0060] 表4-6導(dǎo)輪葉片最終尺寸
[0062]此外，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名 稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡(jiǎn)單變化，均包 括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施 例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本 權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種節(jié)能液力變矩器，包括外殼（1)，外殼（1)內(nèi)設(shè)有栗輪組件(2)、導(dǎo)輪組件(3)、渦 輪組件(4)以及前罩組件(5)、后罩組件(6)、輸入軸(7)與輸出軸(8)，其特征在于:所述的栗 輪組件(2)、渦輪組件(4)與導(dǎo)輪組件(3)分別與輸入軸(7)、輸出軸(8)和前罩組件(5)相連， 后罩組件(6)與前罩組件(5)相互密封，所述導(dǎo)輪組件（3)位于栗輪組件（2)與渦輪組件(4) 之間，所述栗輪組件(2)包括栗輪與栗輪外殼，栗輪外殼設(shè)置在栗輪外側(cè)，所述渦輪組件(4) 為渦輪葉片。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能液力變矩器，其特征在于:在所述后罩組件(6)中設(shè) 有輔助輸出齒輪(61)與輔助輸出軸(62 )，所述輔助輸出軸(62)為輔助輸出齒輪(61)的中心 軸。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能液力變矩器，其特征在于：前罩組件（5)包括前端外 殼(51)與護(hù)板(52)，所述護(hù)板(52)設(shè)置在前端外殼(51)的外側(cè)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能液力變矩器，其特征在于:所述輸入軸（7)與輸出軸 (8)為同軸。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能液力變矩器，其特征在于:所述前罩組件(5)與后罩 組件(6)通過(guò)密封圈密封。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能液力變矩器，其特征在于:所述后罩組件(6)為一體 成型結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】F16H41/04GK106090176SQ201610651611
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月10日 公開號(hào)201610651611.1, CN 106090176 A, CN 106090176A, CN 201610651611, CN-A-106090176, CN106090176 A, CN106090176A, CN201610651611, CN201610651611.1
【發(fā)明人】喬印虎, 張春燕, 宋旭東, 劉豋水
【申請(qǐng)人】安徽科技學(xué)院