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1、中文摘要液力变矩器在轿车、载货汽车和工程车辆上得到日益广泛的应用, 它可以使车辆起步平稳，减少传动冲击，但是液力变矩器开始闭锁直至闭锁完成的过程中，泵轮和涡轮的转速与转矩的变化，以及发动机一定惯性能量的释放，将以转矩扰动的形式传递给传动系，并带来闭锁冲击。因此如何更为合理的选取液力变矩器闭锁点，为改善闭锁品质提出合理化建议的研究成为一热点。 本课题的主要研究内容是用传统的方法确定XXX推土机所使用的液力变矩器的闭锁点，然后对液力变矩器闭锁点进行优化设计，优化设计的过程中综合考虑了闭锁前后发动机转速突降造成的惯性能量的释放,以及闭锁前后变矩器输入、输出转矩的变化，在二者最优解之间通过目标规划法建
2、立统一目标函数,并寻优得到最为合理的闭锁点。鉴于目前液力变矩器闭锁与滑差控制技术的发展趋势，本文在第五章对液力变矩器闭锁与滑差控制技术也进行了探讨，并初步设计了闭锁与滑差控制系统原理图。关键词: 液力变矩器 闭锁点 优化设计 滑差AbstractHydraulic torque converter is used widely in the car, truck and construction vehicle. It can make them start smoothly, reduce the impact, but when hydraulic torque converter sta
3、rts to block until the blocking process complete, the speed and the torques change of the pump and turbine, as well as certain inertia energy released by the engine, these will be passed to the power transmission by the way of the torque perturbation which will bring impact. Therefore, the research
4、of how do the more reasonable selection of hydraulic torque converter blocking spot, and proposing the rationalization proposal for the improvement block system quality has become a hotspot.The subject of research is to determine the block spot of the XXX bulldozers hydraulic torque converter with t
5、he traditional method, then carries on the optimized computation to the blocking spot of the hydraulic torque converter, around the released inertia energy because of the engine speed which has dropped suddenly, as well as the input and output torques change, establishes objective function through t
6、he target programming law between the two optimal solution, obtains the more reasonable block system spot.In view of the fact that present hydraulic torque converters block system and the slippery difference control technologys trend of development, this article has also carried on the discussion in
7、 the fifth chapter to the hydraulic torque converters block system and the slippery difference control technology, and preliminary design schematic diagram of the block system and slippery difference control system.Keywords: hydraulic torque converter, block system spot, optimization design, slipper
8、y difference目 录中文摘要IAbstractII目 录III第一章 绪论11.1 液力变矩器简介11.2 液力变矩器的发展和应用2 液力变矩器的发展2 液力变矩器的应用31.3 传统液力变矩器的优点与缺点5第二章 发动机与液力变矩器的共同工作与匹配72.1 共同工作与匹配的区别7 发动机特性7 液力变矩器的原始特性92.2 发动机与液力变矩器的共同工作10发动机与液力变矩器的共同工作的输入特性10发动机与液力变矩器的共同工作的输出特性12第三章 闭锁控制规律与理论分析173.1 液力变矩器闭锁的意义173.2 闭锁规律应满足的要求及分类17 闭锁规律应满足的要求17 闭锁规律的类型
9、183.3 主控制参数的选取193.3.1 车辆常用的参数193.3.2 XXX所选参数21 参数值确定223.4 闭锁点的选择23 理论闭锁点的确定243.4.2 闭、解锁循环现象25 借助换档规律选取闭锁点的方法263.5 XXX闭锁点的计算27闭锁点的确定27 插值法分析闭锁点处的参数33第四章 液力变矩器闭锁点优化设计374.1 确定优化约束条件374.2 确定目标函数374.3 目标规划法统一各目标函数39第五章 液力变矩器闭锁与滑差液压控制系统的设计435.1 闭锁离合器滑差控制的工作原理435.2 滑差控制区域的确定435.3 液力变矩器闭锁与滑差液压控制系统45总 结47参考文
10、献48致 谢49附 录50第一章 绪论1.1 液力变矩器简介液力变矩器是一个以液体为工作介质并通过工作液动量矩的改变来传递转矩的传动装置。以液体为工作介质的一种非刚性扭矩变换器，是液力传动的型式之一。图1-1为液力变矩器结构简图，它有一个密闭工作腔，液体在腔内循环流动，其中泵轮、涡轮和导轮分别与输入轴、输出轴和壳体相联。动力机(内燃机、电动机等)带动输入轴旋转时，液体从离心式泵轮流出，顺次经过涡轮、导轮再返回泵轮，周而复始地循环流动。泵轮将输入轴的机械能传递给液体。高速液体推动涡轮旋转，将能量传给输出轴。液力变矩器靠液体与叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。液力变矩器不同于液力偶合器的主要
11、特征是它具有固定的导轮。导轮对液体的导流作用使液力变矩器的输出扭矩可高于或低于输入扭矩，因而称为变矩器。液力变矩器的特点是：能消除冲击和振动, 过载保护性能和起动性能好；输出轴的转速可大于或小于输入轴的转速，两轴之间的转速差随传递扭矩的大小而不同；有良好的自动变速性能, 载荷增大时输出转速自动下降，反之会自动上升；保证动力机有稳定的工作区, 载荷的瞬态变化基本不会反映到动力机上。液力变矩器在额定工况附近效率较高，最高效率为8592。叶轮是液力变矩器的核心。它的型式和布置位置以及叶片的形状，对变矩器的性能有决定作用。它的种类比较多，目前工程机械和路面车辆采用的液力变矩器有单级单向式、综合式、双涡
12、轮式、导轮可反转式、双泵轮式以及液力机械分流传动等形式。以下为一广泛应用的典型液力变矩器三元件综合式液力变矩器的结构简图与特性图。它由泵轮、涡轮、导轮组成，导轮用铝合金铸造，并与单向离合器外圈作固定连接。该型液力变矩器结构简单，工作可靠，性能稳定，效率相对较高，故在高级轿车上应用极广，在大型客车、自卸车及工程车辆上也逐渐增多。 图1-1三元件综合式液力变矩器结构简图与特性1-涡轮 2-泵轮 3-导轮 4-单向离合器1.2 液力变矩器的发展和应用 液力变矩器的发展液力变矩器(Hydraulic Torque Converter简称T.C)是通过工作轮叶片的相互作用，引起机械能与液体能的相互转换来
13、传递动力，通过液体动量矩的变化来改变转矩的传动元件，具有无级连续改变转速与转矩的能力，对外负载有良好的自调节和适应性，是液力自动变速器的重要组成部分。它在汽车上的应用，极大地简化了汽车的操纵，使其起步平稳、加速迅速、柔和。同时，由于用液体来传递动力进一步降低了尖峰载荷和扭转振动，延长了动力传动系统的使用寿命，提高了乘坐舒适性和车辆平均行驶速度以及安全性和通过性。1905年德国人Fttiger发明偶合器，用作蒸汽机减速器。1928年英国人Sinclair和Vickers成功地将偶合器改造为变矩器并实用化。1930年英国Daimlar汽车公司将带液力偶合器用于汽车上。1940年综合式变矩器用于汽车
14、并批量生产。1978年克莱斯勒作为第一家汽车公司使用了带离合器的液力变矩器。宝马与1992年3月生产的五档自动变速箱5HP30使用了带滑差控制闭锁离合器的变矩器。现在液力变矩器的发展呈现出两大特点：1、从结构较复杂的多元件多级向结构简单的对称型三元件单级两相型式发展，上世纪六十年代后，福特自动变速箱首先采用三元件液力变矩器，汽车制造界开始采用，目前汽车上已经绝大多数采用这种型式。2、变矩比K由大变小，过去变矩器的变矩比K最高时达到78，目前为1.62.7，一般为2左右，对于档位多的自动变速器（五档）K小于2。为了通用，变矩器的变形产品K可能大于2。液力变矩器变矩比变小引起的变速器变矩能力下降，
15、完全可以从增加自动变速器档位得到弥补。 液力变矩器的应用液力变矩器的优点突出，但其效率不高，增加油耗和排放污染的问题却限制了它的发展。为了解决这个问题，汽车界的工程技术人员做了大量的工作。上个世纪60年代的研究重点是采用多元件多相工作轮来提高液力变矩器的效率。但是结构过于复杂，因此人们又想起了直接传递动力的方法，对液力变矩器实行闭锁就可以达到这一目的。这一做法可大大提高汽车在高速比情况下的传递效率，功率利用好。到今天，绝大部分自动变速汽车上的液力变矩器都是可闭锁式的。闭锁离合器的采用，提高传动效率。闭锁后消除了液力变矩器高速比时效率的下降，从而使高速比工况效率大大提高。也提高了汽车的动力性。目前的液力变矩器种类很多，其闭锁离合器的结构也不尽相同，闭锁控制方式也不一样。其包括液压闭锁式、离心闭锁式、粘性闭锁式等，最常用的是液压闭锁式。液压闭锁式液力变矩器是利用液压系统中的压力来使闭锁离合器接合，从而使涡轮和泵轮闭锁在一起，提高动力传递效率。液压闭锁式又可根据控制方式不同分为纯液压控制闭锁和电液控制闭锁式两种，前一种利用滑动柱塞阀提供油压来控制
