调速型液力偶合器叶轮的有限元分析及优化设计

发布时间：2020-05-24 22:04

【摘要】： 本课题是与大连创思福液力偶合器成套设备公司合作完成,为该公司设计的新产品YOCQ550液力偶合器的叶轮的强度和刚度提供理论数据。为保证其主要部件叶轮设计的科学性、合理性,对该型号的偶合器泵轮、涡轮进行了详细的有限元计算分析。具体完成如下工作:现场工况调研,了解工厂的概念设计,系统设计和功能设计分析,物理模型的建构,主要部件叶轮的加工工艺现场分析,叶轮的有限元模型建构,在流体力学和动力学理论基础上,利用I-DEAS、ANSYSY软件对该液力偶合器叶轮进行了三维有限元分析计算,最后得到叶轮的应力和位移分布情况,对分析结果评估和验证,对工厂设计人员提供设计的指导意见,向工厂提供有限元分析报告等书面材料。 经过分析得出如下结论: 1)通过有限元分析,叶轮在高转速情况下,金属材料在高速转动时产生的离心力是引起应力变化的主要原因。 2)泵轮上应力最大发生在叶片上,这是因为壳体在离心力作用下产生变形将叶片拉伸造成的,在设计时,可以适当增大叶片与壳体内壁连接处的圆角过渡。 3)叶片边缘应力比较大,最大值146.3MPa,发生在叶片与内壁相接外轮缘处,叶片材料为ZL114A,材料屈服极限为310MPa,最大应力值低于屈服极限,安全系数为2.0,泵轮结构有一定的强度储备,故泵轮不致失效,可以安全工作。 通过本文的研究,对市场上存在的液力偶合器叶轮破裂的现象普遍认识有了相当大的改观,在提高叶轮铸造工艺的同时,更要提高传动轴的铸造,加工各个环节的质量控制,同时要重视传动轴的轴承的质量。
【图文】：

第一章 液力偶合器简介.1 液力偶合器简介及工作原理液力传动发明于 20 世纪初，，最早用于船舶动力与螺旋桨之间的传动装置。1905 国人盖尔曼·费丁格尔教授发明了世界第一台液力变矩器应用在船舶领域中。191，英国人鲍西尔将费丁格尔变矩器中的导轮去掉，发明了世界上第一台液力偶合器 20 世纪 30 年代，汽车、内燃机车、起重机、锻压机上开始应用液力传动[3]。二战，坦克、自行火炮上也应用了液力传动。战后，尤其是 20 世纪 60 年代以来，液力在民用和军用车辆、起重运输机械、工程机械、矿山机械、石油钻井机械，以及电金、建材等部门开始推广应用，并获得了空前的发展。

第一章 液力偶合器简介.1 液力偶合器简介及工作原理液力传动发明于 20 世纪初，最早用于船舶动力与螺旋桨之间的传动装置。1905 国人盖尔曼·费丁格尔教授发明了世界第一台液力变矩器应用在船舶领域中。191，英国人鲍西尔将费丁格尔变矩器中的导轮去掉，发明了世界上第一台液力偶合器 20 世纪 30 年代，汽车、内燃机车、起重机、锻压机上开始应用液力传动[3]。二战，坦克、自行火炮上也应用了液力传动。战后，尤其是 20 世纪 60 年代以来，液力在民用和军用车辆、起重运输机械、工程机械、矿山机械、石油钻井机械，以及电金、建材等部门开始推广应用，并获得了空前的发展。
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH137.331

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本文编号：2679061