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毕业设计（论文）

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毕业设计（论文）报告

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液力变矩器课程设计说明书

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液力变矩器课程设计说明书

摘要：液力变矩器作为一种重要的传动装置，在汽车、船舶等众多领域得到了广泛应用。本文针对液力变矩器的工作原理、结构特点、性能分析等方面进行了深入研究，并在此基础上设计了液力变矩器课程设计方案。通过对液力变矩器工作原理的阐述，使学生能够掌握液力变矩器的基本知识；通过对液力变矩器结构特点的分析，使学生了解液力变矩器的设计要点；通过对液力变矩器性能的分析，使学生能够评价液力变矩器的性能优劣。此外，本文还对液力变矩器课程设计中的关键技术进行了详细讲解，为学生提供了实际操作经验。本文的研究成果对液力变矩器教学和实践具有重要意义。

随着我国汽车工业的快速发展，液力变矩器作为汽车传动系统的重要组成部分，其性能直接影响着汽车的燃油经济性和驾驶舒适性。因此，对液力变矩器的研究和教学具有重要意义。本文从液力变矩器的工作原理、结构特点、性能分析等方面进行了深入研究，并在此基础上设计了液力变矩器课程设计方案。本文首先对液力变矩器的基本概念、工作原理进行了介绍，然后分析了液力变矩器的结构特点，并对液力变矩器的性能进行了详细分析。最后，本文针对液力变矩器课程设计中的关键技术进行了讲解，为学生提供了实际操作经验。本文的研究成果对液力变矩器教学和实践具有重要意义。

一、液力变矩器概述

1.液力变矩器的基本概念

(1)液力变矩器是一种利用液体动力传递扭矩的传动装置，它主要由泵轮、涡轮和导向叶片等部分组成。泵轮位于输入轴端，涡轮位于输出轴端，两者之间通过工作液体相连。当发动机带动泵轮旋转时，工作液体在泵轮的作用下产生离心力，从而流入涡轮。涡轮则通过工作液体的流动产生反作用力，推动输出轴旋转，实现动力传递。

(2)液力变矩器具有自锁功能，当发动机转速与涡轮转速相等时，液力变矩器会自动进入锁定状态，此时泵轮和涡轮之间没有工作液体流动，相当于一个刚性连接，提高了传动效率。此外，液力变矩器还具有无级变速的功能，通过改变导向叶片的角度，可以调节涡轮与泵轮之间的流量比例，从而实现无级变速。

(3)液力变矩器在工作过程中，其内部压力和流量分布会随着工况的变化而变化，这就要求液力变矩器具有良好的性能，包括效率、稳定性、响应速度等。为了提高液力变矩器的性能，设计师通常会采用优化结构、改进材料和增加冷却系统等方法。同时，液力变矩器的应用领域也非常广泛，不仅在汽车、船舶、飞机等交通工具上得到应用，还广泛应用于各种工业领域，如风机、水泵、压缩机等。

2.液力变矩器的工作原理

(1)液力变矩器的工作原理基于流体力学和能量转换。当发动机驱动泵轮旋转时，泵轮叶片对工作液体施加作用力，使工作液体产生离心力，从而流动到涡轮叶片。根据帕斯卡原理，工作液体在泵轮和涡轮之间传递压力能，转化为涡轮叶片的旋转动能。例如，在汽车中，液力变矩器的泵轮通常与发动机曲轴直接连接，涡轮则与汽车传动轴相连。

(2)在液力变矩器的工作过程中，工作液体的流动速度和压力是关键参数。通常，泵轮入口处的液体流速较低，压力较高；而涡轮出口处的液体流速较高，压力较低。以某型号液力变矩器为例，泵轮入口处的液体流速约为2.5m/s，压力约为0.7MPa；涡轮出口处的液体流速约为6m/s，压力约为0.2MPa。这种压力差使得工作液体在泵轮和涡轮之间循环流动，实现动力传递。

(3)液力变矩器中的导向叶片起到调节工作液体流动方向的作用，从而实现无级变速。通过改变导向叶片的角度，可以调节工作液体在涡轮中的流动路径，进而改变涡轮的转速。例如，当汽车需要加速时，驾驶员通过操作变速器，使导向叶片角度增大，增加工作液体在涡轮中的流动阻力，从而提高涡轮转速，实现加速。在实际应用中，液力变矩器的无级变速范围可达0-100%，满足了各种工况下的动力需求。

3.液力变矩器的发展历程

(1)液力变矩器的研发始于20世纪初，最初由美国通用汽车公司的工程师ClessieLyleCummins在1914年发明。早期的液力变矩器主要用于船舶和大型工业机械，其设计以简单可靠为主，主要依靠泵轮和涡轮之间的流体动力来实现扭矩传递。这一阶段的液力变矩器效率较低，应用范围有限。

(2)20世纪50年代至70年代，随着汽车工业的快速发展，液力变矩器开始在汽车领域得到广泛应用。这一时期，液力变矩器的技术得到了显著提升，如引入了导向叶片调节系统，实现了无级变速。同时，液力变矩器的效率也得到了提高，达到了大约85%的水平。在这个阶段，液力变矩器开始成为汽车传动系统的重要组成部分。

(3)进入21世纪，液力变矩器技术进入了一个新的发展阶段。