双循环圆液力缓速器叶形参数优化设计.pdf

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1、第36卷第3期兵工学报Vo1．36No．32015年3月ACTAARMAMENTARIIMar．2O15双循环圆液力缓速器叶形参数优化设计闫清东，穆洪斌，魏巍，刘树成’(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：为对双循环圆液力缓速器弯叶片叶形参数进行优化设计，搭建叶栅系统优化设计平台。建立缓速器内流道参数化模型，并通过网格独立性研究对仿真模型可信度进行验证。基于三维流场仿真技术，以叶形包角与工作面内外圆弧半径为设计变量，进行试验设计研究，分析设计参数对缓速器制动性能的影响，构建近似模型，采用多岛遗传算法进行全

2、局优化设计，得到最优的设计参数，并对优化前后缓速器内流场特性与制动性能进行对比分析。分析结果表明：优化后缓速器的制动性能显著提高，制动力矩平均增幅可达42．3％．关键词：流体传动与控制；双循环圆液力缓速器；弯叶片；叶片设计；优化设计中图分类号：TP137．332文献标志码：A文章编号：1000—1093(2015)03-0385-06DOI：10．3969／j．issn．1000-1093．2015．03．001DesignOptimizationofBladeParametersofDualTorusHydraulicRetarderYANQing．dong，MUHong．bin

3、，WEIWei，LIUShu．cheng’(1．SchoolofMechanicalEngineering，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China；2．NationalKeyLabofVehicleTransmission，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China)Abstract：Anoptimizationplatformofhydraulicretardercascadeisestablishedtooptimizetheparametersofthebowedb

4、ladeofdualtorushydraulicretarder．Theparametricmodelingofsingleperiodicflowisa—chieved，andthegridindependenceisstudiedtovalidatethecredibilityofsimulationmode1．BasedonCFDsimulation，thedesignofexperimentsisadoptedtostudytheinfluencesofbladewrapanglesandpressuresurfaceradiionthebrakeperformance．T

5、heresponsesurfacemethodologyisbuilttogettheopti—mumparameters，andthemulti—islandgeneticalgorithmisusedforglobaloptimizationdesign．Compari—sonofinternalflowfieldandbrakeperformancebeforeandafteroptimizationshowsthatthebrakeper—formaneeofhydraulicretarderwiththeoptimumparametersisimprovedobserva

6、bly，andthebrakingtorqueisaveragelyincreasedby42．3％．Keywords：fluiddriveandcontrol；dualtorushydraulicretarder；bowedblade；bladedesign；optimiza—tiondesign。引言等优轰大，径向尺液力缓速器又称液力减速器，是一种常用的车寸小等优点，多用在大功率轮式车辆上。其叶辆辅助制动装置。作为典型的液力元件，液力缓速片多采用弯叶片结构，叶片整体呈轴向弯曲状，工作器以其制动功率密度大、制动平稳、制动持续时间长面与垂直轴面夹角约为90。角，避免了叶片间的相收稿

7、日期：2014-06-23基金项目：国家自然科学基金项目(51475041)；车辆传动国家重点实验室基金项目(9140C35020905)；部级预先研究项目(40402050202)作者简介：闫清东(1964一)，男，教授，博士生导师。E-mail：yqingdong@gmail．con388兵工学报第36卷参数化模型建立图7优化设计流程图Fig．7Flowchanofoptimizationdesign趋势与图8(C)相反，随着r的增加，制动力矩减小，并在400～8