论文(165)
财政政策支持团场职工多元增收
党的十八大报告指出:要千方百计增加居民收入……多渠道增加居民财产性收入……促进兵团职工增收历来是兵团党委工作的出发点和落脚点。近年来,兵团、师、团各级党政高度重视促进团场职工增收工作,做了大量卓有成效的工作。增收渠道不断拓宽,增收方式和手段更加多元,团场职工自主创收,多元、持续增收的环境、条件逐步形成。兵团司令员刘新齐在会上作了以《全力推进职工多元增收快速增收持续增收,为实现跨越发展和长治久安作出更大贡献》为题的重要讲话,这一讲话对兵团壮大履行屯垦戍边使命的实力有着重要意义,对兵团在西北地区率先实现全面建成小康社会有着很强的现实指导意义。
促进团场职工增收历来是兵团工作的重中之重。近年来，兵团、师、团各级党政高度重视促进团场职工增收工作，做了大量卓有成效的工作，通过全面落实各项惠农政策和减负政策、加大“三农”投入力度、加快农业结构调整、完善大宗农副产品收入分配制度、扶持职工发展自营经济等措施，职工负担大幅减轻，土地承包经营收入稳定增长，增收渠道不断拓宽，团场职工自主创收、持续增收的环境条件逐步形成。
一是组织引导职工参加城镇化建设，大力发展城镇经济，开辟团场职工致富增收新渠道。二是组织引导团场职工实现规模化种植，土地生产经营适度向能者集聚，提高职工规模经营收入。
三是组织引导职工向城镇服务业转移，大力发展家政、社区养老等服务业，创造公益性服务岗位。四是组织引导职工集资购置农业设施（设备），投资入股团场改制企业，参与投资城镇基础设施，增加职工权益性收入。五是千方百计落实中央强农富农惠民政策，增加职工转移性收入。六是加强团场城镇基本公共服务体系建设，最大限度地减轻团场职工不合理负担。
同时，制定优惠政策促进团场职工多元增收，形成职工收入持续增长长效机制。具体要从以下几个方面下工夫：第一，深化团场收入分配制度改革。第二，加快推进农业现代化。第三，加大团场非农产业发展。加快产业链长、附加值高的二三产业发展。第四，改善职工生产生活生态环境。促进职工多元增收不仅要做好增量工作多渠道拓宽收入，还要做好“减法”工作促进增收，千方百计降低职工生活消费、转移性和财产性支出，增加团场职工财产性收入和转移性收入。
在促进职工多元增收上，团场要进一步解放思想，创新管理，以职工增收作为工作的出发点和落脚点，推进农业结构战略性调整，加快发展农业产业化经营，实施科技兴农战略，强化农业发展基础支撑，不断推进农业现代化建设，为实现职工更加文明富裕的生活作出新的贡献。
一、创新发展模式。一是在调整三次产业结构上下工夫，转移农业大田多余劳动力。二是走现代农业之路。推广应用先进农业机械化技术、信息化技术，减轻农业职工的劳动强度，扩大职
工承包地规模,提高劳动效率。三是大力发展资源密集型、技术密集型和劳动密集型相结合的农业产业。四是转变经营方式，加快畜牧业和果蔬园艺业发展，提高规模化、组织化、标准化、市场化程度，促进农业内部结构优化升级。
二、降低农业生产的经营成本。在生产资料供应上，坚持集团采购，做到厂家直销，减少中间费用。在生产管理环节上，采取的技术措施要讲成本、讲效益。落实好中央对农业的“三补一免”政策（种粮补贴、良种补贴、职工购买农机具补贴，免农业税）和生态建设补偿的政策，让职工体会到中央的支持和关怀，获得实实在在的利益。
三、加快经营方式转变。一是扩大职工承包面积，通过良种良法配套，依靠科技提高劳动生产率和土地产出率。二是发展专业合作社，发挥专业合作社组织化程度高的优势，确保职工收入稳步增长。三是发展多种经营，如以股份制和股份合作制的形式，引导团场职工以土地、产品、资金等生产要素入股，增加分红收入。
千方百计促进团场职工多元增收，必须站在兵团推进跨越式发展和长治久安的高度，
首先，要进一步加快推进“三化”建设，拓展团场职工多元增收门路。要有计划、有步骤地引导团场劳动力向城镇转移，投身商贸、餐饮、运输、维修等服务业；加快开发区和工业园区建设，增加团场职工从事工业生产的机会，同时鼓励职工自主创业，发
展特色加工业、民族特色手工业，增加营业性收入；加大农业现代化建设力度，着力提高土地产出率、劳动生产率和综合效益，让团场职工从农业生产经营中得到更多收益。
其次，要加快体制机制创新，激活团场职工多元增收活力。团场职工难以实现多元增收，体制机制约束是不容忽视的因素。必须做好“放活”的文章，进一步深化团场综合改革，完善土地承包政策，完善职工多元增收的制度和办法，充分调动职工生产经营的积极性，为团场职工多元增收创造良好的体制机制环境。
再次，要不断提升职工科技文化素质，增强团场职工多元增收能力。促进团场职工多元增收，关键在职工自身。要通过经常性职业技能培训、“科技之冬”培训等，让更多团场职工成为有文化、懂技术、会经营的新型职工，增加就业、创业机会，提升职工发展致富的能力。
团场要以大力发展庭院经济为主体的职工自营经济，作为落实兵团党委保障民生措施的主要抓手，积极发挥兵团党委赋予的牵头作用，大力实施“宣传发动、竞赛拉动、政策驱动、服务推动、项目带动”发展战略，激励引导广大职工群众自主创业，促进团场职工多元增收。职工自营经济成为团场经济新的增长点和重要组成部分，呈现持续、快速、健康发展的良好态势。当前及今后一个时期，团场将继续尽职尽责发挥好职工自营经济发展牵头作用，努力在“五个着力”上下工夫、求实效：着力建设一批自主创业、再就业示范基地。着力培育一支致富带头人
队伍。采用先富带后富、结对共致富的办法；着力抓好职工自营经济实用和特色技术培训。通过聘请专家授课，外地考察学习，组织“专家服务团”等方式；着力加强职工自营经济专业协会、合作社建设。不断提高职工自用地经营管理水平。广泛开展特色养殖、特色加工和精品田、精品园、精品棚竞赛活动。要不断提升职工科技文化素质，增强团场职工多元增收能力。促进团场职工多元增收，关键在职工自身。要通过经常性职业技能培训、“科技之冬”培训等，让更多团场职工成为有文化、懂技术、会经营的新型职工，增加就业、创业机会，提升职工发展致富的能力。
扩展阅读：CL165 液力变矩器 毕业论文
摘要
液力变矩器作为液力传动装置的一种，广泛的应用在在汽车、工程机械、化工机械中，起着传动和变矩的重要作用。它是以液体为工作介质，利用液体动能来传递能量的流体传动。随着液力传动技术的飞速发展，现代液力变矩器以平稳性好，变矩效果明显等优点被越来越广泛的应用并且不断在改进。所以，提高液力变矩器自主研发能力对我们来说是十分重要的。
本论文主要研究的是CL165液力变矩器的结构设计，而叶片设计又是液力变矩器设计当中的中重要部分，通过使用环量分配法设计叶片旨在使其能够达到所需额定条件，从而实现增加扭矩，动力输出等要求，达到提高传动效率，降低损耗。
关键词：液力变矩器叶片设计环量分配法
IABSTRACT
Hydraulictorqueconverterasakindofhydraulictransmissionarewidelyusedintheautomobile,engineeringmachinery,chemicalmachinery,andplayanimportantroleintransmissionandmultiplicationoftorque.Itisbasedontheliquidastheworkingmedium，usekineticenergyoftheliquidtodeliverthepower。Withtherapiddevelopmentofhydraulictransmissiontechnology,moderntorqueconverterwiththegoodstabilityandtheadvantagesofvariabletorqueobviouseffectismorewidelyusedandconstantlyimproving.Therefore，independentresearchanddevelopmenttoimprovetheabilitytotorqueconverterisveryimportanttous.ThisthesisisstudiesontheCL165torqueconverterStructuredesign，andthebladedesignisthetorqueconverterinwhichanimportantpartofthedesign.Throughtheuseofbladecirculationdistributionmethoddesignedtoenableittoachievetherequiredratingconditions,inordertoachieveincreasedtorque,poweroutputandotherrequirements,toimprovetransmissionefficiency,reducelosses.
Keywords:Hydraulictorqueconverter;thebladedesign;thecirculationdistributionmethod
II目录
摘要.............................................................................................................................IABSTRACT..................................................................................................................II第1章绪论..................................................................................................................1
1.1液力传动简介...................................................................................................11.2液力变矩器综述...............................................................................................1
1.2.1液力变矩器的简介.................................................................................11.2.2液力变矩器的种类.................................................................................21.3国内外研究现状...............................................................................................4第2章工作原理及设计方法......................................................................................6
2.1液力变矩器的工作原理...................................................................................62.2设计方法..........................................................................................................8
2.2.1相似设计法.............................................................................................82.2.2经验设计法............................................................................................82.2.3理论设计法............................................................................................8
第3章传动方案论证................................................................................................10
3.1液力变矩器参数确定.....................................................................................103.2工作轮在循环圆中的排列位置.....................................................................103.3传动过程及类型确定.....................................................................................103.4本章小结.........................................................................................................11第4章液力变矩器的叶片设计................................................................................12
4.1液力变矩器叶片的设计流程.........................................................................124.2循环圆的确定.................................................................................................124.3叶片的设计.....................................................................................................14
4.3.1泵轮叶片的设计...................................................................................144.3.2涡轮叶片设计.......................................................................................183.3.3导轮叶片设计.......................................................................................223.4工作轮壳体的设计.........................................................................................26第5章总结................................................................................................................27参考文献......................................................................................................................28致谢..........................................................................................................................29
III第1章绪论
1.1液力传动简介
液力传动是以液体为工作介质，利用液体动能来传递能量的流体传动。1液力传动工作原理主要是叶轮将动力机（内燃机、电动机、涡轮机等）输入的转速、力矩加以转换，经输出轴带动机器的工作部分。液体与装在输入轴、输出轴、壳体上的各叶轮相互作用，产生动量矩的变化，从而达到传递能量的目的。液力传动与靠液体压力能来传递能量的液压传动在原理、结构和性能上都有很大差别。液力传动的输入轴与输出轴之间只靠液体为工作介质联系，构件间不直接接触，是一种非刚性传动。
液力传动装置的整体性能跟它与动力机的匹配情况有关。若匹配不当便不能获得良好的传动性能。因此，应对总体动力性能和经济性能进行分析计算，在此基础上设计整个液力传动装置。为了构成一个完整的液力传动装置，还需要配备相应的供油、冷却和操作控制系统。
液力传动一开始应用于船舶内燃机与螺旋桨间的传动。20世纪30年代后很快在车辆(各种汽车、履带车辆和机车)、工程机械、起重运输机械、钻探设备、大型鼓风机、泵和其他冲击大、惯性大的传动装置上广泛应用。
液力传动装置有液力耦合器和液力变矩器两种。液力耦合器是一种非刚性联轴器。液力变矩器实质上是一种力矩变换器。它们所传递的功率大小与输入轴转速的3次方、与叶轮尺寸的5次方成正比。传动效率在额定工况附近较高：耦合器约为96～98.5%，变矩器约为85～92%。偏离额定工况时效率有较大的下降。根据使用场合的要求，液力传动可以是单独使用的液力变矩器或液力耦合器;也可以与齿轮变速器联合使用,或与具有功率分流的行星齿轮差速器(见行星齿轮传动)联合使用。与行星齿轮差速器联合组成的常称为液力-机械传动
液力传动的优点是：能吸收冲击和振动，过载保护性好，甚至在输出轴卡住时动力机仍能运转而不受损伤，带载荷起动容易，能实现自动变速和无级调速等。因此它能提高整个传动装置的动力性能。
液力传动装置要完成能量转换与传递的过程，必须具有如下机构：1、盛装与输送工作循环液体的密闭工作腔；
2、一定数量的带叶片的工作轮及输入输出轴，实现能量转换和传递；3、满足一定性能要求的工作液体与其辅助装置，以实现能量的传递并保证正常工作。
1.2液力变矩器综述
1.2.1液力变矩器的简介
液力变矩器作为液力传动装置的一种，其是以液体为介质，利用液体的相互
作用引起机械能与液体动能之间的相互转换，通过液体动量矩的变化来改变传递转矩的传动装置2。其广泛应用于汽车、军用车辆、工程机械、石油、冶金、矿山及化工机械等领域，是车辆及工程机械自动变速系统的主要部件。通过对液力变矩器的研究，有助于车辆机械等更好更快的发展，从而给人们带来便捷。
图1-1液力变矩器分层图
1.2.2液力变矩器的种类
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。
液力变矩器中“变矩”有两个含义：一是改变扭矩的数值，二是改变扭矩的方向。正转变矩器叶轮布置的特点：顺着循环液流的流动方向为泵轮、涡轮、导轮，称为BTD型。用泵轮、导轮、涡轮的排列次序（BDT）也可以组成变矩器。但是这样的变矩器的导轮内的损失很大、效率低、变矩器的正透穿性大、性能不
好、已被淘汰。反转变矩器的特点是：在在牵引工况，涡轮与泵轮的转向相反。在结构上的特点是，导轮放在泵轮的后面。
液力变矩器的级是指安装在泵轮与导轮之间或导轮与导轮之间彼此刚性连接的涡轮数。液力变矩器的“相”是指在液力变矩器中，由于单向离合器或制动器等机构的作用，使工作元件的工况随之发生改变，变矩器由于这种改变而得到不同的几种功用，称之为几相（液力变矩器工况转为液力耦合器工况，称为二相）。
1按插在其它叶轮之间的涡轮的数目分，有单级，二级，三级液力变矩器。
2按轴面液流在涡轮内的流动方向分，有离心涡轮，轴流涡轮和向心涡轮变矩器。
3按涡轮相对泵轮的转动方向分，有正转变矩器（同向），反转变矩器（反向）。
4按变矩器的能容可否调节分，有可调变矩器与不可调变矩器
5按能否实现耦合器工况分，能实现耦合器工况分，能实现耦合器工况者为综合式液力变矩器
6按传递功率流的数目分，有纯液力变矩器以及液力机械传动其功率流分两路传递，功率分流在变矩器以外，即在行星齿轮传动及公众进行功率分流或汇流的称为外分流液力机械传动。功率分流在液力变矩器内部的，称为内分流液力机械传动。
图1-2液力变矩器种类图
单级变矩器一般由一个泵轮，一个涡轮，一个或者两个导轮组成。还有两个泵轮的液力变矩器，辅助泵轮由奥米伽离合器调节其转速，改变变矩器的能容。
两级变矩器由一个泵轮，两个涡轮，两个涡轮间还有其他叶轮相隔和一个或者是两个导轮组成。三级变速器由一个泵轮，三个涡轮和两个或者三个导轮向间组成。
可调变矩器有调节机构，调节泵轮叶片或导轮叶片的角度，改变变矩器的能容量。也可以在循环圆内装一个可调的节流挡板来达到调节变矩器性能的目的。
综合式液力变矩器叶轮布置特点：泵轮与涡轮对称布置，导轮装在单向离合器上，单向离合器允许导轮着泵轮旋转方向旋转。
多循环液力传动装置，双循环圆，多循环圆液力传动是有两个或几个液力变矩器液力偶合器组成。多循环的液力传动是为了得到反转或者是为了得到不同的速度档。动力由输入轴输入，经过液力变矩器由输出轴输出功率。当左边的正转向心涡轮变矩器充满工作液，而右边的反转变矩器倒空时，工作机正转。档右边的反转变矩器充液，而左边的正转变矩器倒空时，工作机反转。
1.3国内外研究现状
自液力变矩器产生开始，研究者们就没有停止过对其性能的研究。这使得液力变矩器的性能不断提高，基本上，液力变矩器的开发和设计师伴随着人们对流体力学知识、数学知识、计算机知识以及相关实验条件的改善而不断提高的。其开发设计过程大致可以分为实验设计和理设计及两个方面，当然这两个方面是相辅相成的。
我国在50年代就将液力变矩器应用到红旗牌高级轿车上，70年代又将液力变矩器应用于重型矿用汽车上。目前，我国车辆液力变矩器主要应用于列车机车、一些工程机械和新一代的主战坦克及步兵战车等车辆上。液力传动在国内工程机械上的应用始于60年代，由天津工程机械研究所和厦门工程机械厂共同研制的ZL435装载机上的液力传动开始的。80年代由天津工程机械研究所研制开发了"YJ单级向心涡轮液力变矩器叶栅系统"和"YJSW双涡轮液力变矩器系列"。两大系列目前已成为我国国内工程机械企业的液力变矩器的主要产品。其产品的主要性能指标已达到国外同类产品的先进水平。80年代北京理工大学为军用车辆研制开发了Ch300、Ch400、Ch700、Ch1000系列液力变矩器，突破大功率、高能容、高转速液力变矩器的设计与制造关键技术，达到国际先进水平，满足了军用车辆的使用要求。一些合资企业生产的轿车和重型载重车等也应用了进口的液力变矩器。同国外相比，我国车辆应用液力变矩器虽然有了一定基础，但应用范围窄，数量较小，在中型载货汽车、公共汽车、越野汽车等车辆上没有应用或应用极少。西部大开发和我国经济的大发展，交通运输、水利水电、建筑业、能源等领域将是发展重点，因此液力变矩器在我国有广阔的市场。3
国外已普遍将液力传动用于轿车、公共汽车、豪华型大客车、重型汽车、某些牵引车及工程机械和军用车辆等。以美国为例，自70年代起,每年液力变矩器在轿车上的装备率都在90%以上，产量在800万台以上，在市区的公共汽车上，液力变矩器的装备率近于100%，在重型汽车方面，载货量30-80t的重型矿用自卸车几乎全部采用了液力传动。迄今为止，在功率超过735kW，载货量超过100t的重型汽车上，液力传动也得到了应用。如阿里森(ALLISON)的CLBT9680系列液力机械变速器就应用于功率为882.6kW、装载量为108t的矿用自卸车上，在某些非公路车辆上，在大部分坦克及军用车辆上也装备了液力传动。在欧洲和日本，近年来装备液力传动的车辆也有显著增加。国外较大吨位的装载机、推土机等工程机械多数都采用了液力传动。1.4本论文研究目的与意义
液力变矩器是以液体为介质，利用液体的相互作用引起机械能与液体动能之间的相互转换，通过液体动量矩的变化来改变传递转矩的传动装置。液力变矩器是关键的动力传动部件，可以保证系统平稳起步、变速和变矩载荷的瞬态变化基本不会反映到动力机上。其具有自动适应性、无级变速、良好稳定的低速性能、过载保护性能，减振隔振及无机械磨损，降低冲击等优良特性，延长了动力传动装置的使用寿命，提高了乘坐的舒适性、安全性及通过性，因此广泛应用于汽车、军用车辆、工程机械、石油、冶金、矿山及化工机械等领域，是车辆及工程机械自动变速系统的主要部件。通过对液力变矩器的研究，有助于车辆机械等更好更快的发展，从而给人们带来便捷。
第2章工作原理及设计方法
2.1液力变矩器的工作原理
液力变矩器是一种复杂的透平机械，一个典型的变矩器由泵轮涡轮导轮等三个工作轮及其它零件组成。泵轮和涡轮都通过轴承装在壳体上，而导轮则与壳体固定不动。三个工作轮都密闭在有壳体形成的并充满油液的空间中。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耦合器的主要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。
图2-1为液力变矩器的横截面示意图。液力变矩器的循环圆内充满着工作液体（液压油），不工作时液力处于静止状态，不传递任何能量。工作时，其输入端即液力变矩器的壳体与发动驱动盘花键连接，而泵轮是液力变矩器壳体的一部分，通过泵轮旋转将发动机的能量转化为液体能量。泵轮内叶片带动工作液体一起作牵连的圆周运动和相对叶片间流道的相对运动，液体在离开泵轮时获得一定的动能和压能。，液体从泵轮叶片的出口流出冲击涡轮的叶片，迫使涡轮开始旋转，并且使涡轮轴（输出轴）上获得一定的扭矩去克服外界阻力做功。这样涡轮从液体中吸收能量并由输出端传递给变速箱或其它装置。导轮是一个反作用元件，位于涡轮出口和泵轮进口之间，其作用是将涡轮出口的液流反向并使其流回泵轮。液流从涡轮流出，经过导轮叶片时，相对运动速度可发生两种变化，一是速度大小发生变化，二是速度方向改变。液流速度的大小和方向的改变都将导致液流动量矩的变化，而动量矩的变化将导致在导轮上承受液体扭矩的作用或产生给予液体的反作用扭矩，导轮的主要作用就在于此。导轮在给液体的反作用的同时改变液流中液能的形式，一般是将液体压能变为液流的动能进入泵轮，这样泵轮出口处液流将具有更高的动能，冲击涡轮时，使涡轮吸收更多的液能，以获得较高的扭矩和转速，然后液流从涡轮又流入导轮，重复这一循环。液力变矩器的工作过程也就是液流与叶轮间相互作用的过程。
液力变矩器中几个重要的传动部分如图2-1所示。
图2-1液力变矩器工作原参考图
从上述可以看出，液流与叶轮之间的相互作用，包括速度、能量和转矩的变化，液体的流动是粘性的三维非稳定流动，是一个相当复杂的过程。为便于研究，应用束流理论。将V分解为两个分速度：
VVmVu
（2-1）
式中Vm是速度在轴面上的分速度，它与相对速度ω、流量Q以及叶片β角的关系为：
VmQFsin（2-2）
Vu是绝对速度的圆周分速度：
VuuVmcotuVmcot（2-3）
设TB,TT,TD分别为泵轮、涡轮和导轮作用在液体上的转矩，根据力学定律，在稳定工况下，作用与液体的外传矩之和应为零，即：
TBTTTD0(2-4)
从上式可以看出作用在涡轮上的转矩增加了，起到了变矩的作用。
2.2设计方法
液力变矩器早期研制，是凭经验，采用多种模型及试验来筛选、改进，最后定型。随着技术的发展，理论的建立，要求应用计算方法来进行设计，并使做出的产品的试验性能与计算性能相一致。液力变矩器的设计主要内容有叶栅系统出入口参数设计、工作轮流道设计、特性计算、整体结构设计等。这些设计计算都是基于一维束流理论的传统设计方法，传统设计方法的主要缺陷在于：只有通过试制产品的性能和流场试验才能获得改进设计的经验，而试验和试制的费用和工作量往往占据了整个设计开发的80％以上。因此在设计阶段获得液力变矩器的流场信息，对于减少试制、试验次数，为设计工程师提供准确的改进信息有重要的意义。
根据掌握资料、设计要求和达到目标的不同，现有设计方法基本上可以分为三大种：
2.2.1相似设计法
以某种性能比较理想的液力变矩器作为设计基型，循环圆形状、工作轮布置、叶型等均依其为据，用相似理论确定几何参数。此法亦称为基型设计法，其性能提高受所选机型限制，因而应用中有局限性。
2.2.2经验设计法
以统计资料中所归纳出的规律、图表为基础，运用自身的设计经验进行综合分析，从而确定液力变矩器的结构与参数。此法对已有液力变矩器进行改进设计是方便的，但对全新设计的液力变矩器的性能预测精度是不高的；由于主要依据数据与图表，所以不适合于优化设计和优选参数，亦不便于用计算机进行分析研究。
2.2.3理论设计法
基于建模和计算的复杂性和液力变矩器流场的特殊性，液力变矩器叶片设计的理论基础已由一维流动理论、二维流动理论发展到三维流动理论。
（1）一维流动理论：因液力变矩器的流道内液体流动较一般叶片机械的流动复杂，所以尽管多元流动及附面层理论研究取得了很大进展，但距应用到实际设计上还有一定距离。早期对液力变矩器中复杂的空间三维流动在理论和试验方面研究都不够深入，对其速度场和压力场的分布规律研究存在很多空白。因此，为了对这样的液体运动进行理论的分析研究，必须通过某些假设加以简化。
首先，使空间的立体流动简化为平面的二维流动，再进一步简化为单一的流线流动，即用一条流线的流动来代替空间的立体流动，将工作轮中的总液流假设成由许多流束组成，认为叶片数无穷多，厚度无限薄，忽略粘性对流场的影响，即将工作液体在液力变矩器工作腔内的空间三维流动，简化为一维流动的理论，称为一元束流理论。其简化很大，具有一定的工程实用价值，能反映流体作用的
宏观效果，但不能正确反映宏观效果的微观原因，与液力变矩器实际内流场差别较大。
一元束流理论首先为欧拉提出，并被广泛应用于叶片机械上，故又称为欧拉束流理论。
（2）二维流动理论：在束流理论的基础上，认为工作轮中的液体只在垂直于旋转轴线的一组平行轴面内的平面流动，且其中每一平面的速度分布和压力分布都是相同的，即流动参数是两个空间坐标的函数。在给定了叶片的边界形态和流量后，即可用数学物理方程求出该平面上任一点的流动参数分布。该简化对纯离心式或轴流式工作轮中的实际流动情况，较为接近；对常用的向心式涡轮液力变矩器来说，与实际流动的差别仍然很大。
（3）三维流动理论：由于实际工作轮中流动参数的变化，在空间三个坐标方向都存在，因而，只有三元流动理论才能对实际流场进行较正确的描述。液力变矩器是流道封闭的多级透平机械，流道内为复杂的三维粘性流动。由于流道的曲率变化非常大，叶片的形状也是三维的，这就造成液流沿着流线方向、圆周方向以及从内环到外环都是变化的。另外，油液是有粘性的，这就必然会在流道壁面上出现附面层，由此还会引起“二次流动”和“脱流”、“旋涡”等。要想得到准确的流场计算结果，必须对变矩器内部流场进行三维粘性流动计算，直接对N-S方程求解。液力变矩器采用计算流体动力学数值模拟技术研究液力变矩器内部的流动形态，但能反映变矩器内部真实流动的数学模型还不完善，有待进一步研究和发展。3
2.3本章小结
本章介绍了液力变矩器的结构型式，对液力变矩器的工作原理进行了阐述，并指出了导轮在液力变矩器中的重要作用，液流经过导轮叶片时，相对运动速度可发生两种变化，一是速度大小发生变化，二是速度方向改变。对液力变矩器的设计方法进行了简要阐述，指出了几种液力变矩器设计的重设计方法，对后续设计打下基础。
第3章传动方案论证
3.1液力变矩器参数确定
此次要设计的是CL165液力变矩器，液力变矩器的几何参数是影响液力变矩器性能的关键，它主要包括叶形参数和循环圆参数。
变矩器叶片是复杂的空间几何形状，要想对其进行完全精确的定义，只能直接通过三维模型进行。在研究和设计工作中，为了描述的方便，主要采用各叶轮进出口处的半径和叶片角作为叶形参数,具体要求及指标为：
1.额定力矩：71Nm，转速2200转/分钟，功率：92kw
2.泵轮入口角B1=120°;导轮入口角D1=122°;涡轮入口角T1=48°泵轮出口角B2=122°;导轮出口角D1=38°;涡轮出口角T1=150°
3.2工作轮在循环圆中的排列位置
由于在循环圆中的排列位置的不同，变矩器有以下几种形式的工作轮。①径流式这种工作轮与轴面图（即沿变矩器旋转轴心线的截面），液流沿
着对片半径方向流动。若液流从小半径向大半径方向流动，称为离心式工作轮；反之，称为向心式工作轮。径流式工作轮均为单曲叶片。
②轴流式这种工作轮从周面图看，液流在叶片流道内轴向流动。③混流式这种工作轮从周面图看，液流在工作轮流道内既有轴向流动又
有径向流动，它的叶片均为空间扭曲叶片。
圆形循环圆变矩器在多数情况下，采用混流式工作轮；长方形循环圆变矩
器除了泵轮之外，其余工作轮多采用精馏式或者轴流式工作轮。
目前常用的汽车和工程机械用变矩器大多数按照泵轮→导轮→涡轮的顺
序进行排列。
3.3传动过程及类型确定
相对于汽车液力变矩器导轮的低速不转动，高速时转动。由于此液力变矩器主要是用于增加扭矩，所以CL165液力变矩器的导轮是固定不转动的。压力油经过发动机所带动的泵轮旋转离心进入涡轮，涡轮与输出轴刚性连接，涡轮受到泵轮离心出的油液冲击转动，从而带动输出轴转动，位于涡轮出口和泵轮进口之间的导轮将涡轮出口的液流反向并使其流回泵轮。完成一个工作周期，同时，液力变矩器泵轮壳体上装有齿轮，与回油泵齿轮啮合。从而能够带动回油泵转动，对其它工作部分进行驱动控制。
这样就可以确定CL165液力变矩器是正转型，单级单相单导轮混流式液力变矩器。
液流在变矩器内的流向见图3-1
图3-1液力变矩器液流流向图
3.4本章小结
本章对液力变矩器的参数和液力变矩器类型进行了确定。并了解了工作轮在循环圆中的排列位置的不同对于液力变矩器的性能有着很大的改变，确定了一些列参数后，可以开始进行液力变矩器的叶片设计了。
第4章液力变矩器的叶片设计
4.1液力变矩器叶片的设计流程
液力变矩器的设计主要是指变矩器的循环圆设计、叶片设计、特性计算、整体结构设计以及一些关键零部件的设计，由于叶片参数直接影响到变矩器的性能，因而是液力变矩器的设计的关键是叶片设计。
具体设计流程如图4-1。
课题设计要求循环圆确定参数选择环量分配法计算叶片三维造型计算结果分析符合设计要求Y完成设计
图4-1变矩器叶片设计流程图
4.2循环圆的确定
过液力变矩器轴心线做截面。在截面上与液体相相接的界线形成的形状，称为循环圆。
由于轴线对称，一般画出轴线上的一半,如图4-2。
图4-2变矩器循环圆
循环圆实际是工作液体在各工作轮内循环流动是流道的轴面形状，工作液体循环流动是一个封闭的轨迹，因而起名为循环圆。3
循环圆是由外环、内环、工作轮的入口边和出口边组成的。外环是循环流体的外圈，内环是循环流体的内圈，入口边和出口边是各工作轮内叶片的入口和出口边得轴面投影，此外，再循环圆上，还表示出中间流线（或称设计流线）。中间流线在液力变矩器内是无形存在的，设计时是要用到的。中间流线可以根据外环与中间里流线过流面积和中间流线与内环的过流面积相等的原则求出。
循环圆的最大直径，称为液力变矩器的有效直径D。它是液力变矩器的特性尺寸。最大半径为Rac，循环圆外环最小直径为d0，最小半径为R0c。循环圆宽度为B。
设扣除发动机各辅助设备所消耗功率后由发动机传给变矩器泵轮轴的功率为Pe，发动机轴与变矩器泵轮轴直接相连，则有ne=nB，传给变矩器泵轮轴的转矩为：
TB=
PBB=Te=
30PenB（4-1）
为适应设计设计要，则循环圆的外圆直径即有效工作直径为378mm。已知外环后，开始确定内环、设计流线。设计流线的原则是使液流速度沿流
道均匀变化。为此假定在同意过流断面上各点的轴面流速相等，各相邻流线所形成的流过面积相等。在任意元线上的流过面积F可按下列正即截头圆锥体旋转面公式计算：
F=cos2（r2rc）（4-2）s试中元线相对垂线的夹角，所有元线均垂直于设计流线rs任意元线与外环交点上的半径；
rc同一元线与内环交点上的半径；
r同一元线与设计流线交点上的半径。
首先选定一些任意的元线，并计算出初步轮廓。半径rs和角可从图中量出，而rs和rc则可相应地按4-3式计算
12Fcos2rcrs（4-3）
12Fcos2rrs(4-4)
2确定出内环和设计流线。由于整个圆是由三段圆弧组成，内环和中间线都是,不一样的，将会在叶片设计中代入数值。
4.3叶片的设计
4.3.1泵轮叶片的设计
角度要求：进口角B1120；出口角B2122
叶片设计是液力变矩器设计的核心问题，本次设计采用的是环量分配法。环量设计法的理论基础是速流理论，认为其在选定的设计速比下，循环圆平面中间流线上每增加相同的弧长，液流沿叶片中间流线应增加相同的动量矩，以保证流道内的流动状况良好。设计过程为：
根据前期循环圆的确定，在泵轮转矩方程TBQ(vuB2rB2vuB1rB1)中的
vuB2rB2vuB1rB1项是确定泵轮动量矩变化的一个因数，经计算测量得出泵轮进口
半径外环为95mm，内环为123.5mm；出口半径外环为196mm，内环为167mm这样转速比为0.5，在2200r/min时输出转矩为71Nm。则根据公式：
rB2Bvm2r2B2B24rB2cotB2rD2cotD2TBF2rB2cotB2rD2cotD2（4-5）
计算出循环轴面流速为9.745m/s
对泵轮带入这些数值
vuB1rB1rB1(uB1vB1cotB1)（4-6）（4-7）
所得数值为:0.912类似的，在出口处
vuB2rB2rB2(uB2vB2cotB2)所得数值为：4.1865
则vur改变量，即vuB2rB2vuB1vuB1得：4.1865-0.912=3.2745
图4-3液力变矩器泵轮元线分布图
将此改变量分为十份，按其中九分各占10.5%，一份占5%划分，元线9与元线10之间的增量为5%，以减少液体在叶片出口处的能量增量及其涡流损失。其次，在设计流线上，每一点的相应叶片角可根据公式计算：
vr1cotuurvm(4-8)
计算出每一截面元线在设计流线上的角度后，就应求内环和外环上的相应角度。
为了确定元线与内环之交点处的叶片角c，采用按反势流分布计算公式:
cotcrccotr(4-9)
即cotcrcrcot(4-10)
类似地，外环上可以利用下列公式计算
cotsrscotr(4-11)
即cotsrsrcot(4-12)
最后算得所以在叶片入口0处：
c12035s11842计算后整理成表：
表4-1变矩器泵轮角度计算参数
元线序号
进口0123456789出口10
-0.5774-0.5820-0.5867-0.5914-0.5961-0.6009-0.6068-0.6116-0.6171-0.6224-0.6249cotβ
设计流线上的
β120°120°12′120°25′120°37′120°50′121°02′121°15′121°27′121°40′121°53′122°
外环上的
β118°42′119°05′119°37′119°58′120°15′120°47′121°16′121°38′121°58′122°28′122°54′
内环上的
β120°35′121°56′121°45′121°34′121°23′121°12′121°01′121°11′121°21′121°34′121°52′
现在，需将计算出的角度转换为可以计绘制的三维叶形坐标。利用内外环半
径和偏移量，可以方便并精准的确定叶片形状。
为了确定任一叶片元线上的偏移量xk，可利用下列公式：
kxkrksin(y0jkrk)(4-13)
式中J相邻两点间的弧长；
Jkecot(4-14)
e相邻两电源线之间的距离；
y元线起点所在轴面与径向参考平面夹角；
rk元线与设计流线之交点上的半径，或视具体境况，表示元线与内环或外环之交点上的半径；
k元线的序号，k=0,1,2
下面以泵轮元线9为例，计算叶片偏移量x1：针对元线9，列出公式
x9r9sin(yJ10r10)
（4-15）
对于元线10，有
cotcrcrcot=
0.152430.1672cot122°=-0.5470
c=118.68°
rsrcot=
0.165120.1672cotscot122°=-0.5858
s=120.35°
对于外环，y=0.5
J10ecots，取e5.413.43.122.45mm
则J1022.45cot122.914.27mm
则外环第9元线叶片偏移量为：
x9187.01sin(0.514.27189)1.4mm
对于内环，y=0.4，可以采用和外环一样的计算方法.
J10ecotc，取e413.33.117.16mm
则J1017.16cot121.8510.66mm
所以内环第9元线叶片偏移量为：
x9166.21sin(0.410.66167)0.987mm
这样，每一个元线的内外环偏移量均可求出，以直接连接内外环之相应点，即可作出叶片形状。
计算结果和最终尺寸如表4-2.
表4-2泵轮叶片最终尺寸
元线序号
轴向距离/mm
外环半径/mm
叶片偏移
量/mm
入口0123456789出口10
40.8149.0253.4454.5253.3450.2144.4236.5225.6312.610.00
95.00107.62120.81132.91143.74153.72164.33173.63181.61187.01189.00
22.0021.6019.5516.2112.989.986.994.152.331.400.00
16.8121.0525.3427.8128.5427.5124.5319.3321.525.510.00
123.50126.51131.72137.44143.11148.81154.64159.90163.91166.21167.00
轴向距离/mm
内环半径/mm
叶片偏移
量/mm20.1515.7014.7712.4310.128.115.453.011.980.990.00
注：内外环轮廓相对位置应保证叶片垂直于外环。
4.3.2涡轮叶片设计
角度要求:进口角T148；出口角T2150
图4-4液力变矩器涡轮元线分布图
涡轮叶片计算与泵轮叶片计算顺序相似，根据前期循环圆的确定，在转矩方程TTQ(vuT2rT2vuT1rT1)中的vuT2rT2vuT1rT1项是确定泵轮动量矩变化的一个因数，经计算测量得出泵轮进口半径外环为95mm，内环为123.5mm；出口半径外环为196mm，内环为167mm这样转速比为0.5，在2200r/min时输出转矩为71Nm。则根据公式4-5计算出循环轴面流速为9.745m/s
对涡轮带入这些数值
vuT1rT1rT1(uT1vT1cotT1)（4-16）（4-17）
所得数值为：2.1201类似的，在出口处
vuT2rT2rT2(uT2vT2cotT2)所得数值为：9.2657
则vur改变量，即vuT2rT2vuT1rT1得：4.1865-0.912=7.1457
将此改变量分为十份，按其中九分各占10.5%，一份占5%划分，元线9与元线10之间的增量为5%，以减少液体在叶片出口处的能量增量及其涡流损失。其次，在设计流线上，每一点的相应叶片角可根据公式计算：
19-vr1cotuurvm（4-18）
计算出每一截面元线在设计流线上的角度后,开始求内环和外环上的相应角度。
为了确定元线与内环之交点处的叶片角c，采用按反势流分布计算公式：
cotcrccotr（4-19）
即cotcrcrcot（4-20）
类似地，外环上可以利用下列公式计算：
cotsrscotr（4-21）
即cotsrsrcot（4-22）
最后算得所以在叶片入口10处：
c47144912s计算后整理成表4-3。
涡轮与泵轮一样，同样需将计算出的角度转换为可以计绘制的三维叶形坐标。利用内外环半径和偏移量，可以方便并精准的确定叶片形状。
为了确定任一叶片元线上的偏移量xk，可利用之前计算泵轮叶片偏移量的公式：
kxkrksin(y0jkrk)（4-23）
这样通过对1~10元线上的内、外环偏移量x0~x10计算，得到涡轮叶片的最终尺寸，见表4-4。
表4-3涡轮角度计算参数
元线序号
出口0123456789入口10
-1.7319-1.49661.16870.76860.48880.27450.0700.12630.35210.14410.9000cotβ
设计流线上的
β150°146°15′139°27′127°33′116°04′105°21′94°02′82°45′70°34′59°27′48°
表4-4涡轮叶片最终尺寸
元线序号
轴向距离/mm
出口0123456789入口10
40.8149.0253.4454.5253.3450.2144.4236.5225.6312.610.00
外环半径/mm95.00107.62120.81132.91143.74153.72164.33173.63181.61187.01189.00
叶片偏移量
/mm－17.907.1223.1537.1546.1754.0049.8934.6722.8911.400.00
轴向距离/mm16.8121.0525.3427.8128.5427.5124.5319.3321.525.510.00
内环半径/mm123.50126.51131.72137.44143.11148.81154.64159.90163.91166.21167.00
叶片偏移量
/mm16.3225.1431.2337.5640.1643.1244.3142.7633.2224.2317.20
外环上的
β151°45′148°03′141°12′128°12′117°15′106°47′95°16′83°38′71°58′61°28′49°12′
内环上的
β149°11′145°37′138°54′126°56′115°34′104°31′93°23′81°11′69°45′59°01′47°14′
3.3.3导轮叶片设计
角度要求：入口角D1122；出口角D238
对于导轮，可以按照泵轮叶片的设计方法进行叶片计算，因此设计转速比为0.5，由于在CL165液力变矩器中，导轮并不转动，不必计算圆周速度u，从而使vur的计算简化。
将泵轮的出口角，入口角带入下列公式计算：
vurrvmcot（4-24）
在入口处可得：
vu1r10.09139.745cot122=－0.5560
在出口处：
vu2r20.09139.745cot38=1.1389
若像泵轮与涡轮叶片那样，vur采用线性分布，则导轮的叶片长度会造成金属模铸造问题。因此，如表中改变vur的分布状况，从而缩短叶片。这会在叶片出口附近边缘区形成拔模角，以利于铸造。经验表明，缩短叶片并不会使性能恶化。
图4-5液力变导器涡轮元线分布图
液力变矩器的叶片有等厚的和变厚度的两种。对于铸造工作轮一般采用变厚叶片，即入口处叶片较厚，而出口处叶片较薄，叶片呈流线形，以减小冲击损失，提高效率。一般要求叶片厚度均匀地变化，使流道面积均匀变化，以减小液流的损失。通过分析多种液力变矩器的叶形，进行统计，获得了一些规律。由统计资料表明，设计流线、外环流线、内环流线的叶片厚度的变化规律是一致的，用最
小二乘法似合了几个计算式，设计时选择一些初始参数，应用计算式即可得到三条流线的叶片厚度。
表4-5导轮叶片中间流线
元线序号
设计流线r/m
进口0123456789出口10
0.09310.08970.08690.08470.08130.08010.08130.08470.08690.08970.0931
5.56.57.48.410.612.612.612.612.612.6
vur增量/%
设计流线上的叶片
角度122°114°12′101°34′91°45′82°07′74°33′64°24′56°15′47°19′41°08′38°
当算出相应于中间流线的截面后，可采用流线型表面。经验表明，在设计导轮叶片时，叶片厚度以相对厚度（即以叶片厚度对其长度的百分比）表示，其值如表4-6所示：
表4-6导轮叶片的合理设计厚度
在叶片长度方向上的
相对距离/%
0510203040
叶片相对厚度/%
09111087
在叶片长度方向上的
相对距离/%
5060708090100
叶片的相对厚度/%
5432.521.5
同样的，为了确定元线与内环之交点处的叶片角c，采用按反势流分布计算公式（4-10）和（4-12）算得所以在叶片入口0处：
c12117s12221具体元线0到10上的内外环角度整理为表4-7。
表4-7变矩器导轮角度计算参数
元线序号
进口0123456789出口10
0.62510.25300.18620.02790.13870.27640.47920.66800.92291.14551.2801
cotβ
设计流线上的β
122°104°12′100°34′91°45′82°07′74°33′64°24′56°15′47°19′41°08′38°
122°21′106°04′102°12′92°33′83°15′45°47′66°16′57°38′48°58′42°28′40°12′
121°17′103°08′99°12′90°35′81°12′73°23′63°34′55°07′46°45′40°45′37°05′
外环上的β
内环上的β
最后根据之前设计泵轮涡轮叶片的公式，将计算出的角度转换为可以计绘制的三维叶形坐标。利用内外环半径和偏移量，利用公式（4-13）对1~10元线上的内、外环偏移量x0~x10计算，可以方便并精准的确定叶片形状，注意分清楚泵轮的吸入侧和压力侧，最终具体尺寸见表4-8和4-9。
表4-8导轮叶片外环最终尺寸
元线序号
轴向距离/mm
半径/mm
压力侧/mm
012345678910元线序号
38.5033.2226.5218.9110.240.0010.2418.9126.5233.2238.50
轴向距离/mm
92..5088.1183.8280.4278.0177.0078.0180.4283.8288.1192.55半径/mm
压力侧/mm
012345678910
16.0013.2110.119.643.720.003.729.6410.1113.2116.00
121.50120.81120.21119.73119.42119.30119.42119.73120.21120.81121.50
0.003,124.175.127.1110.1216.0120.4527.7734.1441.700.004.935.447.119.9513.1218.5625.1134.1245.8955.98
叶片偏移量
/mm
吸入侧/mm
0.00－2.21－2.13－0.851.444.788.9914.5821.9830.0138.67
叶片偏移量
/mm
吸入侧/mm
0.00－3.98－2.78－0.911.986.1713.4520.9831.1243.3454.12
表4-9导轮叶片内环最终尺寸
3.4工作轮壳体的设计
叶片设计后，即可根据叶片尺寸进行泵液力变矩器的泵轮、涡轮、导轮的壳体尺寸设计。
由于泵轮与导轮的循环圆外环、内环尺寸一致，所以壳体内环尺寸基本相同。由于泵轮轮体与变矩器外壳连接，所以泵轮壳体应设计出与外壳接触部分，而导轮则要配合涡轮与泵轮的装配，最终尺寸见零件图，具体配合如图4-6所示。
图4-6变矩器涡轮、泵轮、导轮配合图
第5章总结
液力变矩器的性能能随着液力传动技术的发展而不断提高。如今，液力变矩器已经广泛应用于各个领域，并占有着重要的地位。本次设计主要是运用环量分配法对液力变矩器的泵轮、涡轮以及导轮的叶片形状进行设计，叶片的形状直接影响到变矩器的性能。
设计叶片时，主要考虑的是循环圆的确定和内部液流流道的形式。液力变矩器是流道封闭的多级透平机械，流道内为复杂的三维粘性流动。由于流道的曲率变化非常大，叶片的形状也是三维的，这就造成液流沿着流线方向、圆周方向以及从内环到外环都是变化的。另外，油液是有粘性的，这就必然会在流道壁面上出现附面层，由此还会引起“二次流动”和“脱流”、“旋涡”等。要想的到准确的流场计算结果，必须对变矩器内部流场进行三维粘性流动计算，直接对N-S方程求解。液力变矩器采用计算流体动力学数值模拟技术研究液力变矩器内部的流动形态，但能反映变矩器内部真实流动的数学模型还不完善，有待进一步研究和发展。如何有效充分利用这些特性，成为了液力变矩器叶片设计的关键。
总之，本次设计基本完成了初始目的，达到了设计要求。通过这次毕业设计使我巩固了专业知识，同时在查找资料的过程中也使我了解和掌握了许多的课外知识，开拓了视野，使自己专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。也将是走向工作岗位的一个重要的开端。
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致谢
很高兴能够有这么一个机会表达我对所有给予我帮助的人们的感谢。在整个毕业设计过程中,我得到了刘悦老师的悉心指点。刘老师体现的那种一丝不苟，细心细致的科学精神让我十份的钦佩。特别是刘老师的扎实功底和谆谆教导让我受益匪浅。在此谨向导师在学业上的指导致以最崇高的敬意。
近一个学期的不懈努力,大学本科学习中非常重要的一个环节毕业设计终于完成在即！这是我在毕业之前对所学的各门知识的一次深入的综合的总复习，也是一次理论联系实际的真正训练,。因此,它在我四年的大学生活的占有很重要的地位。通过这次毕业设计我对自己的下一个阶段的顺利进行作了一次适应性的演练,很好的锻炼了自己分析问题、解决问题的能力，回顾了以前的学习内容并为将来的学习和工作打下了很好的基础。
由于自己的能力有限,并且经验和知识的储备在一定的程度上也限制了我在设计上的水平,但是正是这些缺陷激励着我不断的前行。在以后的学习和生活中我会更加的努力去掌握更多的知识,让自己的视野更加广阔,并且这种良好的学习精神也将永远的保留下去
所以在设计中出现的许多不足之处,期望各位老师和同学多多包涵并给予指教,以激励我更好的改进,在将来的生活和学习中不断的完善自己。在本次毕业设计期间，我也得到其他老师的指点，以及同组成员的帮助，在此向所有关心帮助过本文写作的老师、同学及参考文献的作者表示衷心感谢！
最后再一次的感谢母校和四年来辛勤培养我的各位老师,我将永远记住您们的教导，我将永远以母校为荣耀。
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《论文(165)》
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