牛顿流体粘性传动系统的若干关键技术研究

机械设计制造及其自动化论文，论文编号:JX1205  论文字数:21234.页数:47

摘  要
 液体粘性调速离合器属于液体粘性传动，这是一门新兴的学科。它是利用液体的粘性和油膜剪切来传递动力的。其基本原理是牛顿内摩擦定律：两平行的平板间充满粘性的液体，形成一定厚度的油。当两平板作相对运动时，其间的油膜受到剪切作用，动力由主动盘传向被动盘。油膜所传递的切应力大小与液体的动力粘度成正比，与两平板的相对速度成正比，与油膜厚度成反比。液体粘性调速离合器就是根据上述工作原理设计而成的。液体粘性调速离合器通过调节油膜厚度来改变所传递动力的大小，从而达到无级调速的目的，可获得无转速差高效率的直接传动，理论上此时无功率损失，是一种新型的软启动装置；而且液体粘性调速离合器可通过控制油压力的大小来控制传递转矩，可以自动限制传递的转矩，因而对传动系统起到保护作用。论文论述了液体粘性调速离合器自身特点，分析了其国内外的研究现状；对粘性离合器进行油膜剪切传动的机理性研究，探求了温度，剪切力与粘性之间的函数关系。
关键字：液体粘性调速离合器 液体粘性传动 无级调速 粘温关系函数
ABSTRACT   
    Hydro-viscous speed-adjusting clutch belong to liquid viscosity transmission, this is a new discipline. It transmits power by the viscous of  liquid and oil film cut. The basic principle is the Newton''''s law of internal friction: two parallel plates full of viscous liquid, forming a certain thickness of oil. When two flat for relative motion, the film was cut, the power passes on by the driving disc to by shifting plate. Oil film the shear stress in size and the liquid is proportional to the dynamic viscosity and two flat is proportional to the relative velocity, and inversely proportional to the thickness of the oil film. The clutch is designed according to the above works. Clutch by regulating the lubricant film thickness to change the force, so as to achieve a stepless, get no speed difference high efficiency of direct drive, theoretically, no power loss at this time, is a new type of soft start device; and clutch by controlling the oil pressure to control the transmission torque, limit the transmission torque automatically, and thus play a protective effect on the transmission system.Paper discussed the liquid clutch their own characteristics and analyzes its recent status; By analyzeing viscous clutch transmission oil film shear mechanism,explores the temperature, shear stress and viscosity as a function of relationship.
 Key words:  hydro-viscous drive；hydro-viscous speed-adjusting clutch；stepless timing； temperature-viscosity function and a non-Newtonian fluid
目  录
摘  要 I
ABSTRACT II
目  录 III
第一章 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 国外研究现状 2
1.2.2 国内研究现状 3
1.3 液体粘性传动的分类 4
1.4 液体粘性传动的比较与优势 4
1.5 液体粘性传动的工作原理和基本工作特性 6
1.5.1 液体粘性传动的工作原理 6
1.5.2 液体粘性传动的基本工作特性 8
1.6 HVD装置工作原理 11
1.7 本论文主要研究内容 12
第二章 液体油膜剪切传动机理的理论研究 14
2.1 摩擦片间油膜受力分析 14
2.2 液体粘性油膜剪切传动理论的分析方法 27
2.2.1 N-S方程介绍 27
2.2.2油膜剪切传动理论的数学模型 28
2.3 本章小结 30
第三章 探求引起粘性调速离合器转速波动的原因 31
3.1 油膜传动的流体动力稳定性分析 31
3.2 粘度由于温度和剪切发生的变化 33
3.2.1 摩擦片间温度场对油液粘度的影响 33
3.2.2 传热分析 35
3.2.3 摩擦片传递的剪切力对油液粘度的影响 36
3.2.4 粘度的变化对输出转矩的影响 38
3.3本章小结 40
第四章 总结 41
参考文献 42
致  谢 43