液力偶合器是利用液体的动能进行能量传递的一种液力传动机械,对其内部流场的研究具有重要意义。由于受客观条件限制,液力偶合器流场仿真分析过去一直基于一维束流理论,但与实际情况差距较大。本文采用k-ε紊流模型建立了液力偶合器内部紊流流动的数学方程组,并应用Star-CD软件对JO127X型液力偶合器在1.7%滑差的工况进行了整体的三维流场仿真,仿真计算所得转矩与试验符合较好。目前国际与国内均无其他单位开展液力偶合器流场三维仿真分析并获得成功的文献和报道。

建立了万向联轴器叉头的型线优化模型,基于分治法提出了一种针对叉头型线的优化策略,总结了6个设计变量对叉头最大应力的影响规律。研究表明,叉头圆弧槽和肩台的结构参数变化对叉头最大应力的影响显著,在设计时应当重点关注。开展了叉头型线优化的案例分析,在保持回转直径不变的前提下,有效降低了叉头的最大应力,提高了传扭能力。研制了目前国内船用传扭能力最大的某型重载万向联轴器,并开展了性能试验,为重载万向联轴器叉头的型线设计和优化提供了参考。