基于simulink的液力缓速器制动力矩仿真分析.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.11.016基于simulink的液力缓速器制动力矩仿真分析刘丽华（长春汽车工业高等专科学校，吉林长春130013）摘要：液力缓速器制动力矩的大小是设计开发液力缓速器时要考虑的重要因素，对液力缓速器制动力矩的主要影响因素进行仿真分析有利于设计开发人员进行制动力矩的预估，节约计算的时间成本。文章应用流体理论建立制动力矩的数学模型，通过matlab中的simulink模块对建模进行仿真分析，得到制动力矩随叶片倾角a和循环圆内外径变化的曲线，对选取和确定主要设计参数有指导意义。关键词：液力缓速器；制

2、动力矩；simulink仿真中图分类号：U467.3文献标识码：A文章编号：1671-7988(2016)11-43-03TheBrakingTorqueSimulationofHydraulicRetarderBasedonsimulinkLiuLihua(Changchunautomobileindustrycollege,JilinChangchun130013)Abstract:Thebrakingtorqueistheprincipalelementwhendesigningthehydraulicretarder.Makingsimulati

3、onanalysisonthemaininfluencefactorofhydraulicretarder’sbrakingtorqueisbeneficialtoestimatebrakingtorqueforthedesignersandsavethecalculationtime.Thearticlemakesmathematicalmodelsbyfluidtheory,makessimulationanalysisbythesimulinkmoduleinmatlab,getsthecurveofbrakingtorquevariational

4、ongwiththebladeangleandinner/outsidediameterofcirculatingcircle,ismeaningfultochooseandconfirmmaindesignparameters.Keywords:hydraulicretarder;brakingtorque;simulinksimulationCLCNO.:U467.3DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2016)11-43-03液力缓速器是在重型车辆上应用较多的一种辅助制动装置，它的制动作用是通过液流在泵轮和涡轮（下统

5、称叶轮）1、数学模型的建立形成的腔室内循环流动实现的，制动力大小的影响因素包括叶片倾角α、叶轮形成的腔室的形状、循环圆内外径、叶片厚度、叶片数、进出油口个数等。在初步设计时忽略次要因素的影响，仅考虑循环圆内外径和叶片倾角α两个主要因素并运用一维束流理论进行设计计算。图1前倾叶片图2循环液流轴面投影液力缓速器的叶片有直叶式和倾斜叶片两种，用回转曲作者简介：刘丽华（1988-），女，硕士，助教，就职于长春汽车工面切割工作轮，其展开图上叶片和截面的交线同外环与截面业高等专科学校。的交线的夹角为α，如图1所示，直叶片就是叶片倾角α为2016年第11期刘丽华：基于

6、simulink的液力缓速器制动力矩仿真分析44零的叶片，叶片倾斜方向与工作轮旋转方向相同时为前倾，能，建立前倾叶片式液力缓速器的仿真模型，分析循环圆内反之，为后倾。设：缓速器泵轮和涡轮的进出口半径对应相外径和叶片倾角α的变化对制动力矩的影响，计算制动力矩等，RB2=RT2=R2，RB1=RT1=R1，a1=a2=a，循环圆内半径的仿真型如图4所示：为r，外半径为R，它们之间的关系如图2所示，满足下列式Am10.2R子：a+a=R-rR21Am*Vm12；RQ0.12rR1a1a2r1R=+rR=R-Subsystem122Gain1；21.1制动力矩公

7、式推算R2arfaVm设缓速器工作腔内充满液体，充液率为100%且泵轮和arfaf(u)1R1(R2*Vu2-R1*Vu1)Ty涡轮的转速为一定值，如图3所示，泵转速为nB，顺时针方1rou*Q*(R2*Vu2-R1*Vu1)EcjEcj860向转动，泵轮进出口半径（中间流线回转曲面与叶片进、出rou0.01Emctan(arfa)口处轮廓线交点处的半径）分别是R和R，进出口处液EmcB1B2-C-w流的绝对速度V是牵连速度U和相对速度W合成的结果。wBBBSubsystem1图4前倾叶片式缓速器的制动力矩仿真模型其中，计算Vm的subsystem1子模

8、块如图5所示：21tan(arfa)R222tan

9、u

10、aarfa223图3泵轮