导叶可调式液力变矩器在液力行星齿轮中的应用研究

发布时间：2017-09-01 06:48

  本文关键词：导叶可调式液力变矩器在液力行星齿轮中的应用研究

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【摘要】：液力行星齿轮是一种新型的大功率液力机械调速装置，已在全世界范围内广泛应用，其高效稳定、适应性强、使用寿命长等诸多优点已得到用户一致认可。随着我国经济不断发展，现代化、工业化进程不断深入，我国的能源、电力、石化等诸多行业已越来越来多的应用到此类设备。本文深入分析了液力行星齿轮工作原理，研究其主要结构参数与其传动性能之间的相互影响关系，得到了液力行星齿轮主要参数的设计原则，并设计了一套基于实例参数的5500kW液力行星齿轮传动方案；本文还研究了液力行星齿轮的核心传控部件——导叶可调式液力变矩器的设计及计算校核过程；对液力行星齿轮的国产化具有一定意义。 首先，本文基于LB46导叶可调式液力变矩器模型，设计计算了应用于额定功率5.5MW液力行星齿轮的液力变矩器的几何结构参数，推导了可调导轮几何参数随导叶开度的变化关系；采用一元束流理论计算了导叶可调式液力变矩器在不同导叶开度下的静态输出特性，，将其与负载通过行星排的分流特性进行了匹配分析，以验证是否满足液力行星齿轮的性能要求；并通过对比分析一元束流理论计算得到的无因次特性参数与基型液力变矩器LB46试验得到无因次特性参数，检验了设计参数与计算模型正确性。本文还分析了特性计算值与试验值的误差分布规律及误差影响因素，探讨了减小计算模型误差的方法。 其次，通过分析液力行星齿轮的调速原理，在结合速度矢量叠加原理及能量守恒定律的基础上，论述了液力行星齿轮主要结构参数对液力行星齿轮调速性能的影响规律，确定了液力行星齿轮主要参数的设计原则；并根据实例参数要求设计了液力行星齿轮主要结构参数，并分析了设计方案的传动比、转矩关系、传动效率等静态性能。 液力元件的轴向力是影响其使用寿命的最主要原因，而液力变矩器的轴向力与其循环圆直径成4次方关系，因此通过相似设计放大的液力变矩器必须校核计算其轴向力。本文对所设计液力变矩器在不同导叶开度下各个工况的轴向力进行了分析计算，讨论了供油压力、密封性能等不同因素对轴向力的影响规律，并针对这些因素提出了一些轴向力平衡方案。
【关键词】：大功率传动 液力行星齿轮 导叶可调式液力变矩器 轴向力
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137.332;TH132.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 论文选题意义及背景9-11
• 1.2 液力行星齿轮传动装置简介11-15
• 1.2.1 液力行星齿轮调速原理12-13
• 1.2.2 与其他调速设备的比较13-14
• 1.2.3 国产化意义14-15
• 1.2.4 研发条件15
• 1.3 研究现状15-20
• 1.3.1 液力行星齿轮的研究现状16-17
• 1.3.2 可调式液力变矩器研究现状17-19
• 1.3.3 液力变矩器的轴向力研究19-20
• 1.4 本文主要研究内容20-21
• 第2章 液力变矩器相似设计与静特性计算21-37
• 2.1 液力变矩器的水力相似设计21-26
• 2.1.1 主要几何结构参数21-24
• 2.1.2 可调导轮参数24-26
• 2.2 一元束流静特性计算26-30
• 2.2.1 液力变矩器静特性方程27-28
• 2.2.2 间接参数计算28-30
• 2.3 计算结果30-33
• 2.4 计算分析33-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第3章 液力行星齿轮参数设计与特性分析37-54
• 3.1 液力行星齿轮调速原理分析37-39
• 3.2 液力行星齿轮主要参数计算39-45
• 3.2.1 行星排参数的确定39-44
• 3.2.2 设计转速比与循环圆直径44-45
• 3.3 工况分析45-46
• 3.4 设计方案46-47
• 3.5 液力行星齿轮性能分析47-51
• 3.6 液力变矩器匹配分析51-53
• 3.7 本章小结53-54
• 第4章 轴向力计算与分析54-75
• 4.1 液力变矩器的轴向力计算54-59
• 4.1.1 轴向力计算公式55-56
• 4.1.2 计算过程与计算结果56-59
• 4.2 轴向力与密封59-68
• 4.2.1 密封性能对轴向力的影响60-64
• 4.2.2 密封方式的选择64-66
• 4.2.3 迷宫密封泄漏量计算66-68
• 4.3 卸荷孔的影响68-73
• 4.4 供油压力的影响73
• 4.5 本章小结73-75
• 结论75-76
• 参考文献76-81
• 致谢81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 陆忠东;吴光强;;液力变矩器流场分析与设计的研究现状及展望[J];船舶工程;2008年04期

2 何玉林;李成武;杜静;李丽丽;黎明;;大功率风电机组新型传动系的建模与仿真[J];重庆大学学报(自然科学版);2007年09期

3 周志强;;中国能源现状、发展趋势及对策[J];能源与环境;2008年06期

4 王芝荃;一种新型的压缩机调速驱动系统——调速行星齿轮Vorecon[J];风机技术;2005年05期

5 郭士伊;顾成奎;;我国亟需全面提升电机能效水平[J];节能与环保;2013年03期

6 董泳;闫国军;周绪强;;多级液力变速传动装置的工作特性与功率分流原理分析[J];机床与液压;2008年10期

7 陈诗一;;节能减排与中国工业的双赢发展:2009—2049[J];经济研究;2010年03期

8 郝英慧;液力变矩器轴向力的分析与计算[J];机械;1996年04期

9 李春生;董泳;;高效液力变速行星齿轮复合传动装置及其应用[J];节能技术;2013年02期

本文编号：770567