本技术属于工程机械的液力辅助制动技术领域,具体公开了一种基于CST函数的缓速器弯曲叶片参数化造型方法,利用CST函数构造单元叶片骨线和单元叶片厚度分布曲线,依据循环圆设计曲线,将单元厚度分布曲线叠加于单元叶片骨线实现单元叶片吸力面压力面曲线的构造,最后将单元叶片曲线进行旋转缩放操作得到真实的弯曲叶片曲线;最终将二维叶片型线通过保角变换映射到三维空间构造出液力缓速器三维叶片实体以及液力缓速器三维叶轮模型。本发明可实现缓速器叶型快速设计、制动性能快速宽域调节、高制动功率密度设计的功能,有利于加快缓速器在制动领域的快速发展和产业化应用。
背景技术
车辆在长下坡道路行驶的时候,需要进行连续制动,制动器设计的好坏直接影响着驾驶员的生命安全。常见的制动方式可以大致分为两种,(1)机械制动:通过摩擦片之间的摩擦,在极短的时间内将车辆的动能转化为摩擦片之间的热进行耗散,实现车辆的快速制动,该种制动方式极其容易发生热衰退现象,造成摩擦片烧蚀失效;(2)液力缓速制动:车辆下坡的动能经过车轮传递至变速箱,再传递至缓速器转子,缓速器转子在离心力作用下将流体由叶片入口传递至叶片出口,实现机械能向流体动能的转变,缓速器出口的流体冲击定子实现流体动能向热能的转换,最终热流体经过换热器实现热能交换,缓速器周而复始的持续制动和能量耗散,实现车辆的持续制动。液力缓速制动属于绿色制动,不会造成材料的急剧磨损,只需要提供一个换热器就可以实现快速高效的连续制动,因此被广泛应用于重型卡车、载重货车等领域。
缓速器设计主要包括循环圆设计和叶片设计,叶片设计是缓速器设计中核心和最复杂的部分,其设计的好坏直接决定了液力缓速器的制动性能。制动转矩由叶片压力面和吸力面之间的压差所形成,叶片最终决定了液力缓速器的制动转矩。传统缓速器叶片设计多采用直叶片进行设计,其设计参数包括叶片倾角、叶片楔角、叶片厚度和叶片数等参数,可调节的参数很少,叶片参数调节的范围也很窄,最终导致缓速器的制动转矩调节范围窄,无法满足重载车辆超长下坡路面快速高效制动的需求。
针对传统直叶片缓速器制动性能低、制动转矩可调范围窄、叶片设计可调参数少的技术缺点,亟需提出一套新的缓速器叶型设计方法,实现缓速器叶型快速设计、制动性能快速宽域调节、高制动功率密度设计的功能,加快缓速器在我国制动领域的快速发展和产业化应用。
实现思路