雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片，其特征在于：導(dǎo)輪葉片的外輪廓由葉片前緣、壓力面輪廓、吸力面輪廓和葉片尾部平滑連接構(gòu)成海豚形狀。本發(fā)明所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片克服了現(xiàn)有技術(shù)中由于雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪葉片前緣肥大、邊緣曲線曲率不連續(xù)、中間流線不合理等因素等造成液流流經(jīng)導(dǎo)輪后的能量損失較大的問題，雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片，曲線過度光滑平整，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，可有效提高雙渦輪液力變矩器的性能。
【專利說明】雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種新型的雙渦輪液力變矩器的導(dǎo)輪葉片。
【背景技術(shù)】
[0002]雙渦輪液力變矩器廣泛應(yīng)用于推土機(jī)、裝載機(jī)等工程車輛，是車輛傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其運(yùn)行的效率對整車的經(jīng)濟(jì)性和排放有著重要的影響。液力變矩器在傳動(dòng)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)范圍廣、起動(dòng)變矩比大、提升了車輛的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，但是其最高的效率也只是在85%左右，所以提升變矩器的工作效率是目前行業(yè)的需求。目前，現(xiàn)有的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪葉片前緣肥大、邊緣曲線曲率不連續(xù)、中間流線不合理等因素，造成液流流經(jīng)導(dǎo)輪后的能量損失較大，因此改善導(dǎo)輪葉片的結(jié)構(gòu)，是一種提高液力變矩器性能的有效的措施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)存在的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪葉片前緣肥大、邊緣曲線曲率不連續(xù)、中間流線不合理等因素等造成液流流經(jīng)導(dǎo)輪后的能量損失較大的問題，提供了一種雙渦輪變矩器非常規(guī)的導(dǎo)輪葉片結(jié)構(gòu)，通過對海豚體表面的充分研究，提取海豚體曲線取代原始葉片。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片，其特征在于:導(dǎo)輪葉片6的外輪廓由葉片前緣1、壓力面輪廓2、吸力面輪廓4和葉片尾部3平滑連接構(gòu)成海豚形狀。
[0006]技術(shù)方案中所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片，其特征在于:葉片前緣I的葉片入口角a為90。、葉片入口內(nèi)切圓半徑d為0.7mm、葉片入口長度E為4_，壓力面輪廓 2 的輪廓曲線為 y=6E_05x6-3.5E_03x5+7.46E_02x4-0.7523x3+3.7186x2-10.127x+14.584，其中x為壓力面輪廓2的輪廓曲線的軸向坐標(biāo)，y為壓力面輪廓2的輪廓曲線的徑向坐標(biāo)，葉片尾緣3的葉片出口角P為33°、葉片出口內(nèi)切圓半徑T為0.45mm，吸力面輪廓4的輪廓曲線為 y=-lE_06x6-4E_05x5-0.2E_03x4+l.9E_ci3x3+0.453E_ci1x2+0.2547x_3.5002，其中 x 為吸力面輪廓4的輪廓曲線的軸向坐標(biāo)，y為吸力面輪廓4的輪廓曲線的徑向坐標(biāo)，葉片高度H為43.55mm,葉片軸向長度L為25.5mm。技術(shù)方案中所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片適用于循環(huán)圓有效半徑r為117.5_的雙渦輪液力變矩器。
[0007]技術(shù)方案中所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片，其特征在于:葉片前緣I的葉片入口角度a為86°、葉片入口內(nèi)切圓半徑d為0.66mm、葉片入口長度E為3.5mm，壓力面輪廓 2 的輪廓曲線為 y=0.6E_ci3x6-0.0263x5+0.4175x4-3.1549x3+11.499x2-20.43x+16.768，其中x為壓力面輪廓2的輪廓曲線的軸向坐標(biāo)，y為壓力面輪廓2的輪廓曲線的徑向坐標(biāo)，葉片尾緣3的葉片出口角@為37°、葉片出口內(nèi)切圓半徑T為0.42mm，吸力面輪廓 4 的輪廓曲線為 y=-2E_06x6-5E_05x5-0.4E_03x4-l.1E_03x3+7.19E_ci2x2+0.2085x_3.1239，其中x為吸力面輪廓4的輪廓曲線的軸向坐標(biāo)，y為吸力面輪廓4的輪廓曲線的徑向坐標(biāo)，葉片高度H為40.95mm,葉片軸向長度L為23.5mm。技術(shù)方案中所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片適用于循環(huán)圓有效半徑r為157.5mm的雙渦輪液力變矩器。
[0008]技術(shù)方案中所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片，其特征在于:葉片前緣I的葉片入口角a為94°、葉片入口內(nèi)切圓半徑d為0.6mm、葉片入口長度E為3.5mm，壓力面輪廓 2 輪廓曲線 y=0.2E_03x6-8.7E_ci3x5+0.1658x4-1.486x3+6.3546x2-13.486x+14.249，其中 x為壓力面輪廓2的輪廓曲線的軸向坐標(biāo)，y為壓力面輪廓2的輪廓曲線的徑向坐標(biāo)，葉片尾緣3的葉片出口角P為29°、葉片出口內(nèi)切圓半徑T為0.4_，吸力面輪廓4的輪廓曲線為:y=-4E_06x6-8E_05x5-4E_05x4+2.5E_ci3x3+0.0403x2+0.2151x_2.9568，其中 x 為吸力面輪廓 4的輪廓曲線的軸向坐標(biāo)，I為吸力面輪廓4的輪廓曲線的徑向坐標(biāo)，葉片高度H為40.3mm,葉片軸向長度L為23_。技術(shù)方案中所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片適用于循環(huán)圓有效半徑r為155_的雙渦輪液力變矩器。
[0009]本發(fā)明所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片通過對海豚體表面的充分研究，提取海豚體表面曲線取代原始的常規(guī)導(dǎo)輪葉片結(jié)構(gòu)，改善了原始葉片由于葉片前緣肥大等原因造成能量的損失，從而提高了液力變矩器的效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明:
[0011]圖1是實(shí)施例一所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片的俯視圖。
[0012]圖2是實(shí)施例二所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片的俯視圖。
[0013]圖3是實(shí)施例三 所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片的俯視圖。
[0014]圖4是本發(fā)明所述的導(dǎo)輪仿生葉片的雙渦輪液力變矩器結(jié)構(gòu)組成裝配示意圖。
[0015]圖5是實(shí)施例一所述的雙渦輪液力變矩器使用常規(guī)導(dǎo)輪葉片的效率曲線和使用本發(fā)明所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片之后的效率曲線對比圖。
[0016]圖6是實(shí)施例二所述的雙渦輪液力變矩器使用常規(guī)導(dǎo)輪葉片的效率曲線和使用本發(fā)明所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片之后的效率曲線對比圖。
[0017]圖7是實(shí)施例三所述的雙渦輪液力變矩器使用常規(guī)導(dǎo)輪葉片的效率曲線和使用本發(fā)明所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片之后的效率曲線對比圖。
[0018]圖中:1.葉片前緣，2.壓力面輪廓，3.葉片尾緣，4.吸力面輪廓，5.導(dǎo)輪內(nèi)環(huán)，
6.導(dǎo)輪葉片，7.導(dǎo)輪外環(huán)，r.循環(huán)圓有效半徑，a.葉片入口角，(6.葉片出口角，L.葉片軸向長度，d.葉片入口內(nèi)切圓半徑，T.葉片出口內(nèi)切圓半徑，E.葉片入口長度，H.葉片高度。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對本發(fā)明所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0020]一、如圖1所示，導(dǎo)輪葉片6的外輪廓由葉片前緣1、壓力面輪廓2、吸力面輪廓4和葉片尾緣3平滑連接構(gòu)成海豚形狀，葉片前緣I的葉片入口角a為90°，葉片入口內(nèi)切圓半徑d為0.7mm，葉片入口長度E為4mm，葉片尾緣3的葉片出口角@為33°，葉片尾緣3的葉片出口內(nèi)切圓半徑T為0.45mm,葉片6在導(dǎo)輪內(nèi)環(huán)5與導(dǎo)輪外環(huán)7之間，葉片高度H為43.55mm，從葉片前緣I進(jìn)口到葉片尾緣3出口的葉片軸向長度L為25.5mm。[0021]壓力面輪廓2所在的輪廓曲線曲線函數(shù)可以擬合成的6次多項(xiàng)式函數(shù)如下:
[0022]y=6E_05x6-3.5E_03x5+7.46E_ci2x4-0.7523x3+3.7186x2_10.127x+14.584，其中 x 為壓力面輪廓2的輪廓曲線的軸向坐標(biāo)，y為壓力面輪廓2的輪廓曲線的徑向坐標(biāo)。
[0023]吸力面輪廓4的輪廓曲線函數(shù)在原點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度后，擬合成的6次多項(xiàng)式函數(shù)如下:
[0024]y=-lE.x6-4E-05x5-0.2E_03x4+l.9E_ci3x3+0.453E_ci1x2+0.2547x_3.5002，其中 x 為吸力面輪廓4的輪廓曲線的軸向坐標(biāo)，y為吸力面輪廓4的輪廓曲線的徑向坐標(biāo)。
[0025]本實(shí)施例導(dǎo)輪葉片6適用于循環(huán)圓有效半徑r為117.5mm的雙潤輪液力變矩器。
[0026]二、如圖2所示，導(dǎo)輪葉片6的外輪廓由葉片前緣1、壓力面輪廓2、吸力面輪廓4和葉片尾緣3平滑連接構(gòu)成海豚形狀，葉片前緣I的葉片入口角a為86°，葉片入口內(nèi)切圓半徑d為0.66mm，葉片入口長度E為3.5mm。葉片尾緣3的葉片出口角P為37°，葉片出口內(nèi)切圓半徑T為0.42mm,導(dǎo)輪葉片6在導(dǎo)輪內(nèi)環(huán)5與導(dǎo)輪外環(huán)7之間，葉片高度H為40.95mm，從葉片前緣I進(jìn)口到葉片尾緣3出口的葉片軸向長度L為23.5mm。
[0027]壓力面輪廓2的輪廓曲線函數(shù)可以擬合成的6次多項(xiàng)式函數(shù)如下:
[0028]y=0.6E_ci3x6-0.0263x5+0.4175x4_3.1549x3+11.499x2_20.43x+16.768，其中 x 為壓力面輪廓2的輪廓曲線的軸向坐標(biāo)，y為壓力面輪廓2的輪廓曲線的徑向坐標(biāo)。
[0029]吸力面輪廓4的輪廓曲線函數(shù)在原點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度后，擬合成的6次多項(xiàng)式函數(shù)如下:
[0030]y=-2E.x6-5E-05x5-0.4E_03x4-l.1E_03x3+7.19E_ci2x2+0.2085x_3.1239，其中 x 為吸力面輪廓4的輪廓曲線軸向坐標(biāo)，y為吸力面輪廓4的輪廓曲線的徑向坐標(biāo)。
[0031]本實(shí)施例導(dǎo)輪葉片6適用于循環(huán)圓有效半徑r為157.5mm。
[0032]三、如圖3所示，導(dǎo)輪葉片6的外輪廓由葉片前緣1、壓力面輪廓2、吸力面輪廓4和葉片尾緣3平滑連接構(gòu)成海豚形狀。葉片前緣I的葉片入口角a為94°，葉片內(nèi)切圓半徑d為0.6mm，葉片入口長度E為3.5mm，葉片尾緣3的葉片出口角@為29°，葉片出口內(nèi)切圓半徑T為0.4mm,導(dǎo)輪葉片6在導(dǎo)輪內(nèi)環(huán)5與導(dǎo)輪外環(huán)7之間，葉片高度H為40.3mm,從葉片前緣I進(jìn)口到葉片尾緣3出口的葉片軸向長度L為23_，壓力面輪廓2的輪廓曲線函數(shù)可以擬合成的6次多項(xiàng)式函數(shù)如下:
[0033]y=0.2E_03x6-8.7E_ci3x5+0.1658x4_1.486x3+6.3546x2_13.486x+14.249，其中 x 為壓力面輪廓2的輪廓曲線軸向坐標(biāo)，y為壓力面輪廓2的輪廓曲線徑向坐標(biāo)。
[0034]吸力面輪廓4的輪廓曲線函數(shù)在原點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度后，擬合成的6次多項(xiàng)式函數(shù)如下:
[0035]y=-4E_06x6-8E_05x5-4E_05x4+2.5E_ci3x3+0.0403x2+0.2151x_2.9568，其中 x 為吸力面輪廓4的輪廓曲線軸向坐標(biāo)，y為吸力面輪廓4的輪廓曲線的徑向坐標(biāo)。
[0036]本實(shí)例導(dǎo)輪葉片6適用于循環(huán)圓有效半徑r為155mm。
[0037]通過圖5、圖6、圖7中使用常規(guī)導(dǎo)輪葉片的效率曲線和使用本發(fā)明所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片之后的效率曲線對比可以看出，使用本發(fā)明所述的導(dǎo)輪仿生葉片之后的能量損失較小，雙渦輪液力變矩器的效率得到提高。
【權(quán)利要求】
1.雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片，其特征在于:導(dǎo)輪葉片(6)的外輪廓由葉片前緣(1)、壓力面輪廓(2)、吸力面輪廓(4)和葉片尾部(3)平滑連接構(gòu)成海豚形狀。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片，其特征在于:葉片前緣(1)的葉片入口角(a )為90°、葉片入口內(nèi)切圓半徑(d)為0.7mm、葉片入口長度(E)為4mm，壓力面輪廓(2)的輪廓曲線為:
y=6E_05x6-3.5E_03x5+7.46E_02x4-0.7523x3+3.7186x2-10.127x+14.584，其中 x 為壓力面輪廓(2 )的輪廓曲線的軸向坐標(biāo)，y為壓力面輪廓(2 )的輪廓曲線的徑向坐標(biāo)，葉片尾緣(3 )的葉片出口角(@ )為33°、葉片出口內(nèi)切圓半徑(T)為0.45mm，吸力面輪廓(4)的輪廓曲線為:
y=-lE_06x6-4E_05x5-0.2E_03x4+l.9E_ci3x3+0.453E_ci1x2+0.2547x_3.5002，其中 x 為吸力面輪廓(4)的輪廓曲線的軸向坐標(biāo)，y為吸力面輪廓(4)的輪廓曲線的徑向坐標(biāo)，葉片高度(H)為43.55mm，從葉片前緣(I)進(jìn)口到葉片尾緣(3)出口的葉片軸向長度(L)為25.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利2所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片，其特征在于:所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片適用于循環(huán)圓有效半徑(r)為117.5mm的雙渦輪液力變矩器。
4.根據(jù)權(quán)利I所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片，其特征在于:葉片前緣(I)的葉片入口角度(a )為86°、葉片入口內(nèi)切圓半徑(d)為0.66mm、葉片入口長度(E)為3.5mm,壓力面輪廓(2)的輪廓曲線為:
y=0.6Eki3X6-0.0263x5+0.4175x4-3.1549x3+11.499x2-20.43x+16.768，其中 x 為壓力面輪廓(2 )的輪廓曲線的軸向坐標(biāo)，y為壓力面輪廓(2 )的輪廓曲線的徑向坐標(biāo)，葉片尾緣(3 )的葉片出口角(P )為37°、葉片出口內(nèi)切圓半徑(T)為0.42mm，吸力面輪廓(4)的輪廓曲線為:
y=-2E_06x6-5E_05x5-0.4E_03x4-l.1E_03x3+7.19E_ci2x2+0.2085x_3.1239，其中 x 為吸力面輪廓(4)的輪廓曲線的軸向坐標(biāo)，y為吸力面輪廓(4)的輪廓曲線的徑向坐標(biāo)，葉片高度(H)為40.95mm,從葉片前緣(1)進(jìn)口到葉片尾緣(3)出口的葉片軸向長度(L)為23.5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片，其特征在于:所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片適用于循環(huán)圓有效半徑(r)為157.5mm的雙渦輪液力變矩器。
6.根據(jù)權(quán)利1所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片，其特征在于:葉片前緣(I)的葉片入口角(a )為94°、葉片入口內(nèi)切圓半徑(d)為0.6mm、葉片入口長度(E)為3.5mm，壓力面輪廓(2)的輪廓曲線為:
y=0.2E_03x6-8.7E_ci3x5+0.1658x4-1.486x3+6.3546x2_13.486x+14.249，其中 x 為壓力面輪廓⑵的輪廓曲線的軸向坐標(biāo)，y為壓力面輪廓⑵的輪廓曲線的徑向坐標(biāo)，葉片尾緣(3)的葉片出口角((6)為29°、葉片出口內(nèi)切圓半徑⑴為0.4_，吸力面輪廓⑷的輪廓曲線為:
y=-4E_06x6-8E_05x5-4E_05x4+2.5E_ci3x3+0.0403x2+0.2151x_2.9568，其中 x 為吸力面輪廓(4)的輪廓曲線的軸向坐標(biāo)，y為吸力面輪廓⑷的輪廓曲線的徑向坐標(biāo)，葉片高度⑶為40.3mm，從葉片前緣(I)進(jìn)口到葉片尾緣(3)出口的葉片軸向長度(L)為23mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片，其特征在于:所述的雙渦輪液力變矩器導(dǎo)輪仿生葉片適用于循環(huán)圓有效半徑(r)為155mm的雙渦輪液力變矩器。
【文檔編號】F16H41/26GK103807403SQ201410040097
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】劉春寶, 劉長鎖, 馬文星, 李華龍, 才委, 盧秀泉 申請人:吉林大學(xué)