液力变矩器涡轮叶片三维立体设计1 Solidworks画涡轮叶片根据上章画的轴面图和正投影图可以确定涡轮叶片内环外环各点的三维坐标,有了各点的三维坐标就可也作出叶片的轮廓然后将轮廓拉伸一定距离,再放样便可得到叶片。
为了方便各点取为找分点是所确定的点。
1.1 统计各点的坐标。
1)确定x方向y方向的坐标在外环内环的正投影图以射线Ⅲ为y轴(向上为正),以过圆心的一条垂直于y轴的直线作为x轴(向右为正),然后便可以在CAD中读取各点的x、y坐标,现将读取的坐标统计如下:2) 确定z方向的坐标在轴面投影图上确定z坐标,以过圆心的一条垂直于顶点与圆心的连线的直线为z 轴(左为正方向),然后读出内线外线上各分点的z坐标,现将读取的坐标统计如下:表4.1 长叶片外环外线三维坐标点X Y Z0 0 176.94 01 -21.46 173.49 13.942 -35.26 165.73 26.653 -43.15 155.58 37.24 -46.05 144.63 49.195 -45.23 133.85 50.436 -41.94 123.84 53.237 -36.86 114.93 548 -30.28 107.21 53.879 -22.75 100.38 52.6210 -15.67 94.03 50.2911 -8.78 88.22 47.1812 -2.53 82.83 43.513 4.04 77.82 39.4314 10.76 72.92 35.0915 12.90 71.58 30.55表4.2 长叶片外环内线三维坐标点X Y Z0 0 176.94 01 -13.24 174.32 13.94点X Y Z2 -24.58 167.65 26.653 -31.43 158.35 37.24 -34.63 147.78 49.195 -34.39 137.03 50.436 -31.94 126.79 53.237 -27.91 117.41 548 -22.53 109.07 53.879 -16.64 101.58 52.6210 -10.94 94.69 50.2911 -5.41 88.49 47.1812 0.09 82.87 43.513 6.26 77.67 39.4314 12.362 72.49 35.0915 12.89 71.38 30.55表4.3长叶片内环外线三维坐标点X Y Z0 18.86 150.26 01 4.55 148.23 11.372 -1.4 140.86 19.843 -1.19 131.2 24.114 3.77 121.36 24.25 12.12 112.26 20.96 23.24 103.95 15.287 29.78 99.39 11.13表4.4 长叶片内环内线三维坐标点X Y Z0 18.86 150.26 01 9.89 147.98 11.372 4.02 140.81 19.843 3.82 131.15 24.114 8.13 121.15 24.25 15.21 111.89 20.96 24.32 103.72 15.287 30.43 99.39 11.13表4.5 短叶片外环外线三维坐标点X Y Z0 0 176.94 01 -24.689 173.068 13.94点X Y Z2 -35.748 165.626 26.653 -41.885 155.922 37.24 -43.595 145.384 45.195 -41.995 134.894 50.436 -38.188 125.049 53.237 -34.132 120.0934 53.68表4.6 短叶片外环内线三维坐标点X Y Z0 0 176.94 01 -8.241 174.625 13.942 -22.829 167.895 26.653 -32.015 158.244 37.24 -36.511 147.323 45.195 -37.443 136.228 50.436 -35.692 125.784 53.237 -34.097 120.185 53.68表4.7短叶片内环外线三维坐标点X Y Z0 18.796 150.255 01 9.208 150.041 6.242 4.555 148.234 11.393 0.751 144.597 16.564 -0.699 140.866 19.845 -0.766 136.129 22.596 -0.359 131.208 24.117 2.588 127.573 24.6表4.8 短叶片内环内线三维坐标点X Y Z0 18.796 150.255 01 14.373 149.629 6.242 9.656 147.989 11.393 5.412 144.497 16.564 3.713 140.817 19.845 2.419 136.110 22.596 2.328 131.187 24.117 2.588 127.573 24.61.2 叶片作立体图在Solidworks中作两个3D草图,将内环外环各点坐标分别输入两个草图中,然后在各草图中将分别将内环外环各点用样条曲线连起,便有了外环内环的轮廓,然后分别在内环外环的起点、末点调整样条曲线的控制点,调出一个圆弧来,再将各轮廓向外拉伸1mm, 最后将拉伸好的体放样成叶片,如下图所示:图 4.1 长(上)、短(下)叶片从图中可看出,按此坐标作出的叶片轴面方向弯曲度太小,所以要进行修改,在内环正投影图上将内环轮廓以中心逆时针旋转6.13°,再量取坐标如下:表4.9长叶片内环外线新三维坐标点X Y Z0 18.86 153.15 01 4.55 149.99 11.372 -1.4 142.47 19.843 -1.19 132.7 24.114 3.77 122.8 24.25 12.12 114.21 20.96 23.24 107.73 15.287 29.78 104.94 11.13表4.10 长叶片内环内线新三维坐标点X Y Z0 18.86 153.15 01 9.89 149.99 11.372 4.02 142.47 19.843 3.82 132.7 24.114 8.13 122.8 24.25 15.21 114.21 20.96 24.32 107.73 15.287 30.43 104.94 11.13表4.11 短叶片外环内线三维坐标点X Y Z0 0 176.94 01 -8.241 173.068 13.942 -22.829 165.626 26.653 -32.015 155.922 37.24 -36.511 147.323 45.195 -37.443 136.228 50.436 -35.692 125.784 53.237 -34.097 120.185 53.68表4.12短叶片内环内线三维坐标点X Y Z0 18.796 150.255 01 14.373 150.041 6.242 9.656 148.234 11.393 5.412 144.597 16.564 3.713 140.866 19.845 2.419 136.129 22.596 2.328 131.208 24.117 2.588 127.573 24.6同样按上面步骤作出叶片如下:图4.2 新长叶片图4.3 新短叶片这样叶片有一定弯曲度,所以采用此叶片。
2 液力变矩器装配图2.1 绘制外盖从循环圆上将涡轮叶片轴面图导入Solidworks中,然后只留下外线,在将外线向外加厚10mm作为外盖的厚度,然后以中心线为基准轴旋转此轮廓,便得到外盖。
2.2 绘制内盖同样的方法得到内盖。
2.3 装配图将作好的外盖、叶片、内盖组成装配图,如下:图4.4 装配图3 截取计算域在Solidworks 中挖出两个叶片之间工作液体流过的流道图,便可以在Fluent 中分析压力、流速、力矩等性能,以检验所设计叶片的好坏,有不合适处在返回去修改,这样反复修改以得到性能优良的液力变矩器。
3.1 Solidworks 中绘制整个计算域1) 将循环圆中涡流叶片的轴面投影图导入Solidworks 中,以中心线为轴,将其进行旋转,便可得到下图。
图4.52)在Solidworks中打开上述说做的实体,在点击插入——零件,将叶片插入并将其圆周阵列长短叶片各19个,然后点击插入——特征——组合命令,去除叶片流线上述实体,便得到整个流道图,如下图:图4.6 整体计算域图3.2 截取流道域在上一小节的基础上,以基轴上一点和叶片上、下两条线做4个基准面,分别在每个基准面上做合适的图形,然后利用特征中的拉伸切除命令进行切除,得到但流道图下:图4.7 叶片单流道图图 4.8 长短叶片双流道图————文档结束————。