论文摘要
液体粘性传动（Hydro-Viscous Drive,简称HVD）是20世纪70年代中期从国外发展起来的一种新型的流体传动形式。液体粘性传动装置基于牛顿的内摩擦定律,利用摩擦副之间的油膜剪切力来传递动力,并通过改变油膜厚度进行无级调速的一种新型的传动设备,其在大功率风机和水泵的调速节能领域已得到广泛应用,具有广阔的应用前景和发展空间。现有的液体粘性传动装置大都安装在原动件的输出轴上,输入转速高传递转矩小,摩擦副间的介质存在着紊流的形态,使其可控性降低。本文借助雷诺数分析了液体粘性传动装置摩擦副间介质层流和紊流的流态,研究了液体粘性传动的摩擦片工作在混合摩擦区、油膜剪切区、加速区传递的转矩。对本课题研究的液体粘性传动装置,构建其在低速工况下的实验台,对其输出转速和传递转矩进行在线检测,获得系统实际运行工况下的物理参数,得出其在低速工况下控制油压、输出转速和传递转矩三者之间的关系。本文论述了液体粘性传动的特点和类型,介绍了液体粘性传动装置机械系统和液压控制系统的结构和工作原理,在此基础上对液体粘性传动装置摩擦副间的油膜进行了力学分析。通过对油膜进行力学特性分析得出液体粘性传动装置的油膜和负载的动态平衡方程,从而推导出液体粘性传动装置的输出力矩和输出转速的传递函数,利用Matlab对其输出特性进行仿真分析和研究。