基于贝塞尔曲线的液力变矩器三维叶片造型方法.pdf

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1、第53卷第10期机械工程学报Vol.53No.102017年5月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGMay2017DOI：10.3901/JME.2017.10.201*基于贝塞尔曲线的液力变矩器三维叶片造型方法11,21,2刘城闫清东魏巍(1.北京理工大学机械与车辆学院北京100081；2.北京理工大学车辆传动国家重点实验室北京100081)摘要：为满足液力变矩器三维流动设计的需要，解决传统基于一维束流理论叶片造型方法精度差、适应性低的缺点，提出基于贝塞尔曲线及保形变换的三维叶片造型方法。叶片二维型线由骨线叠加厚度分布的形式构造，叶片

2、骨线和厚度均由两段三次贝塞尔曲线构成。为实现直接通过关键几何参数进行叶片设计，建立叶片几何参数与贝塞尔曲线控制点之间的数学关系式。利用保形变换方法进行叶片二维型线与三维曲线间的无误差转换，将二维叶片型线投影到循环圆环面生成三维叶片曲线，然后再堆叠三维曲线以构造叶片实体。新型叶片造型方法能够实现二阶导数连续、曲率连续的叶片曲线设计，从而提高了叶片液力性能，同时改善了叶片造型精度及适应性。利用新型造型方法对原始液力变矩器叶片进行优化设计，结果表明，新方法优化后的叶片液力性能要明显优于初始叶片，验证了新方法的可行性。关键词：流体传动与控制；液力变矩器；叶片造型；贝塞

3、尔曲线；保形变换中图分类号：TH137ThreeDimensionalTorqueConverterBladeModellingBasedonBezierCurves11,21,2LIUChengYANQingdongWEIWei(1.SchoolofMechanicalEngineering,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081;2.NationalKeyLabofVehicularTransmission,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081)Abstract：

4、Becauseofthelackofaccuracyandflexibility,thetraditionalblademodellingmethodisnotsuitablefortorqueconverter3Dflowdesign.Thenovel3DblademodellingapproachbasedonBeziercurvesandconformaltransformationisproposedtosolvetheproblem.The2Dbladeprofileisconstructedbyaddingathicknessdistributio

5、ntothecamberline,andboththecamberlineandthicknessdistributioncomposedoftwocubicBeziercurves.Thecontrolpointsarederivedfromthemaingeometriccontrolparameters,bywhichgeometricbladedesignisachieved.Theconformaltransformationiscarriedouttotransformbetween2Dbladeprofileand3Dbladecurve,whi

6、chimprovesthedesignaccuracy.The3Dbladeentityisconstructedbystacking3Dcurves.Thesecondderivativeandcurvatureofthebladecurvegeneratedbythenovelmethodarecontinuous,thusthehydrodynamicperformanceisimproved,andthenovelbladedesignmethodimprovestheaccuracyandflexibility.Anoptimumpumpbladei

7、sgeneratedbasedonthenewmethodandthentested.ThehydrodynamicperformanceoftheoptimizedtorqueconverterisimprovedandthusthenovelBezierblademodelingmethodisvalidated.Keywords：fluidtransmissionandcontrol；torqueconverter；blademodelling；Beziercurve；conformaltransformation决定液力变矩器性能。同时由于液力变矩器叶

8、片是*0前言高度扭曲的，难以直接进行三