液力变矩器流场是液力机械变速装置内的核心研究对象,为设计出性能更加优良的液力变矩器,本文分析国内外诸多研究现状,对液力变矩器发展历程、现代设计理论主要特点、流场试验研究、数值模拟研究以及未来发展趋势等进行较为全面的阐述与总结,同时综合前人研究成果,重点对液力变矩器在大型农业机械上已有的应用作概述,并且展望其更广泛的应用前景,为以后进一步研究提供必要的理论支撑。

金属切削过程中,刀具磨损对刀具寿命有着显著影响,而切削试验是研究刀具磨损的常用方法,但是存在周期长、成本高等问题。因此,通过切削仿真平台对优化设计的涂层硬质合金车刀在切削过程中磨损情况进行对比研究。结果表明:优化设计车刀较原车刀最大磨损深度下降37.64%,平均磨损深度下降38.15%。研究成果为该涂层硬质合金车刀的进一步优化奠定理论基础,为其他金属切削过程刀具磨损的仿真研究提供参考。

车刀前刀面切削刃近域作为金属切削过程高温高压的集中作用区域,其热力强度对刀具切削性能有重要影响。文章以前期工作所获得的切削过程刀屑接触界面平均切削温度和平均切削力作为热载荷和机械载荷,确定出刀屑接触区域范围,合理施加约束和边界条件。将稳态热分析和静力学结构分析相关联,对车刀进行热力耦合分析,根据在热载荷和机械载荷综合作用下主切刃近域的应力分布,对该微槽车刀切刃近域热力强度进行分析评价。研究结果表明,该硬质合金微槽车刀切削刃近域的最大等效应力小于刀具材料的许用强度,即该硬质合金微槽车刀在给定切削工况下进行切削时,刀具切削刃近域强度足够,不会因为强度问题影响切削过程的正常进行。

刀屑接触界面的温度分布尤其是刀具最高切削温度对刀具磨损研究至关重要,而相对稳定的温度场是获得客观可靠模拟结果的必要前提,但在切削仿真过程中稳定温度场的获取存在周期长、不稳定等难题。针对上述问题,文章基于切削仿真平台,探寻硬质合金涂层车刀切削过程刀具温度场达到相对稳态时的传热学条件。采用修正的拉格朗日算法和局部网格重划分技术对该切削过程进行有限元仿真,重点关注并揭示刀具与工件间的总传热系数和刀具与周围环境间的对流换热系数对切削仿真温度分布的影响规律,从而获得给定切削条件下的优选方案。研究发现,当刀具与工件间传热系数取为1500k W/（m2k）,刀屑界面与周围环境的对流换热系数取为15k W/（m2k）时,＂刀具-工件-空气＂三者可迅速达到基本热平衡状态,并获得相对稳定的刀具温度场。