液力偶合器容积计算方法

　　1 引言

　　液力偶合器是通过液体动能转化成机械能以传递动力的一种装置,由于其具有减振等优点,已获得广泛地应用。液力偶合器主要由叶轮、壳体、输入输出轴、联轴器等零件组成,由于其传递动力的工作介质是液体,所以液体的充液量直接影响到偶合器的工作特性,因此精确计算出偶合器的容积十分必要。通常在计算时,都需要进行大量的数据变换,一般需用两天时间进行计算和复算,但得出的结果是近似值。笔者在实际工作中利用AutoCAD和Solid-works软件间转换建立了一种有效、简便的、以实体假代液体进行容积计算的方法:用AutoCAD进行平面装配图设计,用Solidworks处理,将液腔假想为实体腔,生成立体实体模型,再转化容积计算。当用AutoCAD进行偶合器装配图设计后,通过上述方法就可以在20min内获得非常精确的容积,得出偶合器所需要工作介质的最高容积量、最低容积量以及任何液面的容积量,为偶合器设计提供了参数资料和正常使用时所需的维护保养资料。

　　2 建立实体假代液体模型

　　众所周知,使用量具是可以准确测量出液体容积的,但根据测量容积的情况再修改容器的设计参数,再重新制造、测试,会大大延误新产品的开发周期。我们从一只玻璃杯装满水,然后放到冰柜将水结成冰,取出已凝固冰块,固体冰块的体积就是玻璃杯的容积这件事中得到启发,对已设计、制造和试验的偶合器产品进行校算时作出了新的设想:把偶合器所有本体设为隐藏,而把其复杂的容腔当成实体,换句话讲,任何结构容腔的空间均可用实体代替,依此建立实体假代液体模型(简称“实体模型”),然后通过计算机应用软件生成实体图,再计算出相应体积,将结果转化为容腔的容积。结果发现,对容积发校算结果与产品试验结果完全一致。再经过多种偶合器校算依然符合,为此,将这种方法应用于开发新产品设计中。

　　当新产品设计计算出容腔的容积过少或过大时,适当调整相关设计参数,对修改的实体模型经过多次修正,直至容腔的容积符合设计要求。若容腔的容积在产品设计前已符合要求,而在后续设计中发现部份零部件干涉需作局部修改调整,此时容腔的容积也会发生变化,此时只要把修改实体模型重新进行复算即可知道结果,并可在设计中任何时候予以修改调整,不改动的部分无需进行复算,因而可节省大量的计算工作。

　　3 实体模型容积计算

　　建立实体模型后,对容积初算还需进行多次修改、调整、复算。计算实体模型容积可采用多种方法,我们采用的实体模型容积计算流程见图1所示。

　　(1)建立实体模型草图可在AutoCAD生成,也可在Solidworks生成,因为AutoCAD和Solidworks之间的*. dwg文件可以转化。优先选择主轮廓截面作草图,也可在其它方向面生成草图。