10.16638/https://www.doczj.com/doc/7e16125851.html,ki.1671-7988.2019.07.051
发动机与液力变矩器匹配研究现状分析*
尹建阁1，杨文斌1，雷英栋2
（1.同济大学浙江学院机械与汽车工程系，浙江嘉兴314051；
2.嘉兴职业技术学院机电与汽车学院，浙江嘉兴314051）
摘要：发动机与液力变矩器的之间的良好匹配可以提高工程车辆的动力性、燃油经济性以及减少排放。文章通过大量文献总结了工程机械发动机和液力变矩器匹配研究的基本思路，并从匹配方法、匹配优化、匹配评价等方面对二者匹配的研究现状进行了综述和研究展望。
关键词：发动机；液力变矩器；匹配；研究现状
中图分类号：U464 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)07-152-03
Literature review on matching of engine and torque converter*
Yin Jiange1, Yang Wenbin1, Lei Yingdong2
( 1.Tongji Zhejiang College, Zhejiang Jiaxing 314051; 2. Jiaxing V ocational Technical College, Zhejiang Jiaxing 314051 )
Abstract: A good match between the engine and the torque converter can improve the fuel economy, power performance and reduce the emission. In this paper, the matching method between the engine and the torque converter is studied from the aspects of matching method, common working point selection, matching result optimization, computer-aided calculation and simulation, test verification and so on. Finally, there is an overview and outlook.
Kewwords: Engine; torque converter; match; automatic transmission
CLC NO.: U464 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)07-152-03
引言
液力机械传动系统在工程车辆中应用广泛。该系统由发动机作为动力输出，动力经过液力变矩器（或液力耦合器）以及机械传动部件传递到驱动轮。当采用液力变矩器后，不能能改善工程车辆的牵引特性，而且还能提高其对剧烈载荷变化的适应能力，同时亦能减少振动和冲击，避免发动机熄火，实现无级变速。
目前国内各大高校和科研院所针对发动机和液力变矩器的匹配开展了广泛深入的研究。基本的研究思路是对原始实验数据整理分析、建立相应的模型、绘制特性曲线、计算或提取有关参数、对整车的动力性和经济性等进行单一或综合评价。其中，发动机的特性一般包括“扭矩-转速特性Te-n”、“油耗率-转速特性ge-n”、“功率-转速特性Pe-n”；液力变矩器的特性一般包括“变矩器系数-速比特性K-i”、“转矩系数-速比特性λ-i”、“效率-速比特性η-i”。
发动机与液力变矩器共同工作的输出特性是指共同工作时，输出力矩、输出功率、发动机的燃油消耗率和发动机转速与液力变矩器涡轮转速之间的关系。共同输出特性的绘制方法一般如下：1）根据共同工作输入特性的一系列交点找到一系列相应的数值；2）根据变矩器的传动比找出相应的变矩比，根据公式计算共同工作时涡轮转速；3）根据公式计算共同工作时泵轮输入功率；4）根据公式，计算共同工作时涡轮转速、涡轮输出转矩、涡轮输出功率和效率；5）对应传动比，
作者简介：尹建阁（1983-），女，硕士，副教授，就职于同济大学浙江学院机械与汽车工程系，从事机电液一体化研究工作。
基金项目：浙江省教育厅一般科研项目Y201636408。
152
液力变矩器研究现状与发展趋势 摘要：综述目前国内外液力变矩器设计分析理论的发展过程，内流场分析方法和液力变矩器关键部件设计方法的研究现状，对所使用的理论计算方法、实验方法进行了分类、介绍和评价，总结了相应的研究进展和取得的成果，并在前人研究成果的基础上，探讨了液力变矩器研究的发展趋势。 关键词：液力变矩器；流场分析；三维流动；设计 前言 液力变矩器是以液体为介质，利用液体的相互作用引起机械能与液体动能之间的相互转换，通过液体动量矩的变化来改变传递转矩的传动装置。液力变矩器具有自动适应性、无级变速、良好稳定的低速性能、减振隔振及无机械磨损等优良特性，延长了动力传动装置的使用寿命，提高了乘坐的舒适性、安全性及通过性，因此广泛应用于汽车、军用车辆、工程机械、石油、冶金、矿山及化工机械等领域，是车辆自动变速系统的主要部件。 液力变矩器主要包括泵轮、涡轮和导轮三个部件，如图1所示。泵轮由发动机驱动；涡轮与变速器输入轴相连，导轮则通过单向离合器安装在变速器壳体上。工作液在各工作轮组成的闭合循环道内流动，通过动能的变化来传递扭矩。 图1液力变矩器基本组成 1液力变矩器设计方法 液力变矩器的设计主要是指变矩器的循环圆设计、叶片设计、特性计算、整体结构设计以及一些关键零部件的设计，由于叶片参数直接影响到变矩器的性能，因而是液力变矩器的设计的关键是叶片设计。循环圆和叶片的设计方法通常有经验设计法、相似设计法和理论设计法三种。在实际的设计过程中，这三种方法是综合应用的，主要分为两个环节：一是基于束流理论的参数设计。二是在试制产品试验结果的基础上根据经验规律进行改进。其中，试验改进环节消耗大量的成本和时间，几乎占据整个设计过程的80%以上。而且众多环节需要经验确定，使得设计具有很大的不确定性。 基于建模和计算的复杂性和液力变矩器流场的特殊性，液力变矩器叶片设计的理论基础已由一维流动理论、二维流动理论发展到三维流动理论。 （1）一维流动理论：将工作轮中的总液流假设成由许多流束组成，认为叶片数无穷多，厚度无限薄，忽略粘性对流场的影响，简化很大，具有一定的工程实用价值，能反映流体作用的宏观效果，但不能正确反映宏观效果的微观原因，与液力变矩器实际内流场差别较大。 （2）二维流动理论：在束流理论的基础上，认为工作轮中的液体只在垂直于旋转轴线的一组平行轴面内的平面流动，且其中每一平面的速度分布和压力分布都是相同的，即流动参数是两个空间坐标的函数。在给定了叶片的边界形态和流量后，即可用数学物理方程求出该平面上任一点的流动参数分布。该简化对纯离心式或轴流式工作轮中的实际流动情况，较为接近；对常用的向心式涡轮液力变矩器来说，与实际流动的差别仍然很大。 （3）三维流动理论：液力变矩器是流道封闭的多级透平机械，流道内为复杂的三维粘性流动。由于流道的曲率变化非常大，叶片的形状也是三维的，这就造成液流沿着流线方向、圆周方向以及从内环到外环都是变化的。另外，油液是有粘性的，这就必然会在流道壁面上出现附面层，由此还会引起“二次流动”
自动变速箱 自动变速箱简称AT，全称Auto Transmission，它是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。 和手动挡相比，自动变速箱在结构和使用上有很大不同。手动挡主要通过调节不同齿轮组合来更换挡位，而自动变速箱是通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速的目的。其中液力变扭器是自动变速箱最具特点的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，泵轮和涡轮是一对工作组合，泵轮通过液体带动涡轮旋转，而泵轮和涡轮之间的导轮通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差并实现变速变矩功能，对驾驶者来说，您只需要以不同力度踩住踏板，变速箱就可以自动进行挡位升降。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大，因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提高效率，液压操纵系统会随发动机工作变化自行操纵行星齿轮，从而实现自动变速变矩。为了满足行驶过程中的多种需要(如泊车、倒车)等，自动变速箱还设有一些手动拨杆位置，像P挡(停泊)、R挡(后挡)、N挡(空档)、D挡(前进)等。 从性能上说自动变速箱的挡位越多，车在行驶过程中也就越平顺，加速性也越好，而且更加省油。除了提供轻松惬意的驾驶感受，自动变速箱也有无法克服的缺陷。自动变速箱的动力响应不够直接，这使它在“驾驶乐趣”方面稍显不足。此外，由于采用液力传动，这使自动挡变速箱传递的动力有所损失。 手自一体自动变速箱 手自一体变速箱的出现其实就是为了提高自动变速箱的经济性和操控性而增加的设置，让原来电脑自动决定的换挡时机重新回到驾驶员手中。同时，如果在城市内堵车情况下，还是可以随时切换回自动挡。
液力变矩器的工作原理就像两个风扇相对，一个风扇工作，然后将另一个不工作的风扇吹动。这个比喻可以很形象的解释液力变矩器中泵轮和涡轮之间的工作关系。不过详细解释其工作原理，则有些复杂。 动力输出之后，带动与变矩器壳体相连的泵轮，泵轮搅动变矩器中的自动变速箱油（以下简称ATF），带动涡轮转动，ATF在壳体中是一个循环的动作，由于泵轮旋转时的离心力，ATF会在泵轮的作用下，甩向外侧，冲向前方的涡轮，再流向轴心位置，回到泵轮一侧，如此周而复始的循环，将动力传向与齿轮箱连接的涡轮。 不过只有该零部件和传动方式，只能称为液力耦合器，若想成为液力变矩器，必然要改变涡轮叶片的形状，这样一来，ATF在经过涡轮再循环回泵轮时，会与泵轮旋转方向相反，因而造成冲击，所以为了成为液力变矩器还需另一个部件：导轮。导轮是存在于泵轮和涡轮之间的一个部件，用于调节壳体中ATF液流方向，通过单向离合器与箱体固定。 有了导轮，才有了“变矩”的灵魂所在，在泵轮与涡轮转速差较大时，动力输出的扭矩也变大了，此时的变矩器想当一个无级变速器，通过转速差来提升扭矩，此时导轮处于固定状态，用以调节ATF回流；而当转速差降低，涡轮泵轮耦合或锁止时，扭矩接近对等，无需增矩，导轮随泵轮和涡轮同向转动，避免自身搅动ATF，造成动力的损耗。 至此我们了解到了液力变矩器的最大特点——软连接，而这种动力的传输方式起到了两大功能：1、从静止到低速时的平稳起步；2、在加速过程中，较大动力输出时，起到增大扭矩的作用。如果与MT上的离合器相比较，则需注意的是，第一条起到了并优化了MT 上离合器的功能，但第二条则是离合器无法实现的。
1.存储器设备发展之汞延迟线是基于汞在室温时是液体，同时又是导体，每比特数据用机械波的波峰（1）和波谷（0）表示。 机械波从汞柱的一端开始，一定厚度的熔融态金属汞通过一振动膜片沿着纵向从一端传到另一端，这样就得名“汞延迟线”。 在管的另一端，一传感器得到每一比特的信息，并反馈到起点。 设想是汞获取并延迟这些数据，这样它们便能存储了。 这个过程是机械和电子的奇妙结合。 缺点是由于环境条件的限制，这种存储器方式会受各种环境因素影响而不精确。 1950年，世界上第一台具有存储程序功能的计算机EDVAC由冯.诺依曼博士领导设计。 它的主要特点是采用二进制，使用汞延迟线作存储器，指令和程序可存入计算机中。 1951年3月，由ENIAC的主要设计者莫克利和埃克特设计的第一台通用自动计算机UNIVAC-I交付使用。 它不仅能作科学计算，而且能作数据处理。 2.存储器设备发展之磁带UNIVAC-I第一次采用磁带机作外存储器，首先用奇偶校验方法和双重运算线路来提高系统的可靠性，并最先进行了自动编程的试验。 磁带是所有存储器设备发展中单位存储信息成本最低、容量最大、标准化程度最高的常用存储介质之 一。 它互换性好、易于保存，近年来，由于采用了具有高纠错能力的编码技术和即写即读的通道技术，大大提高了磁带存储的可靠性和读写速度。
根据读写磁带的工作原理可分为螺旋扫描技术、线性记录（数据流）技术、DLT技术以及比较先进的LTO技术。 根据读写磁带的工作原理，磁带机可以分为六种规格。 其中两种采用螺旋扫描读写方式的是面向工作组级的DAT（4mm）磁带机和面向部门级的8mm磁带机，另外四种则是选用数据流存储技术设计的设备，它们分别是采用单磁头读写方式、磁带宽度为1/4英寸、面向低端应用的Travan和DC系列，以及采用多磁头读写方式、磁带宽度均为1/2英寸、面向高端应用的DLT和IBM的3480/3490/3590系列等。 磁带库是基于磁带的备份系统，它能够提供同样的基本自动备份和数据恢复功能，但同时具有更先进的技术特点。 它的存储容量可达到数百PB，可以实现连续备份、自动搜索磁带，也可以在驱动管理软件控制下实现智能恢复、实时监控和统计，整个数据存储备份过程完全摆脱了人工干涉。 磁带库不仅数据存储量大得多，而且在备份效率和人工占用方面拥有无可比拟的优势。 在网络系统中，磁带库通过SAN（Storage Area Network，存储区域网络）系统可形成网络存储系统，为企业存储提供有力保障，很容易完成远程数据访问、数据存储备份或通过磁带镜像技术实现多磁带库备份，无疑是数据仓库、ERP等大型网络应用的良好存储设备。 3.存储器设备发展之磁鼓1953年，随着存储器设备发展，第一台磁鼓应用于IBM 701，它是作为内存储器使用的。 磁鼓是利用铝鼓筒表面涂覆的磁性材料来存储数据的。 鼓筒旋转速度很高，因此存取速度快。 它采用饱和磁记录，从固定式磁头发展到浮动式磁头，从采用磁胶发展到采用电镀的连续磁介质。 这些都为后来的磁盘存储器打下了基础。
液压传动技术发展现状与前景展望 摘要：对液压传动技术及其优缺点进行描述；将其发展现状、工业应用情况作了一个简要的总结归纳；并根据其自身的特点对其发展趋势在液压现场总线技术、自动化控制软件技术、纯水液压传动、电液集成块等四方面做了合理的展望。关键词：液压传动；工业应用；发展趋势 1 液压传动的定义及其地位 液压传动是以流体(液压油液)为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。它们通过各种元件组成不同功能的基本回路，再由若干基本回路有机地组合成具有一定控制功能的传动系统[1]。液压传动，是机械设备中发展速度最快的技术之一，特别是近年来，随着机电一体化技术的发展，与微电子、计算机技术相结合，液压传动进入了一个新的发展阶段[2]。 2 液压传动的发展简史 液压传动是根据17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，1795 年英国约瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。1905 年将工作介质水改为油，又进一步得到改善。第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用，特别是1920 年以后，发展更为迅速。1925 液压元件大约在19 世纪末20 世纪初的20 年间，才开始进入正规的工业生产阶段[2]。年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910 年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展[3]。第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出，日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20 多年。在1955 年前后, 日本迅速发展液压传动，1956 年成立了“液压工业会”。近20~30 年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。液压技术主要是由武器装备对高质量控制装置的需要而发展起来的。随着控制理论的出现和控制系统的发展，液压技术与电子技术的结合日臻完善，电液控制系统具有高响应、高精度、高功率-质量比和大功率的特点，从而广泛运用于武器和各工业部门及技术领域[4]。 3 液压传动的优缺点 3.1 与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下优点 1．液压传动的各种元件，可以根据需要方便、灵活地来布置。 2．重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。 3．操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达2000：1）。 4．可自动实现过载保护。
轮式装载机 摘要：本文以模块的方式讲述了轮式装载机的发展以及用途、分类和相关参数、总体构造、传动系统、制动系统、转向系统、工作装置和液压系统的组成。在用途和分类中对装载机的发动机功率、传动形式、行走结构、装卸方式做了简单的介绍。通过选用原则的叙述，使我们对装载机使用性能有进一步的了解。另外，简单列举了国内外主要的制造厂商，同时，对轮式装载机的技术发展动态与趋势做了简单的叙述。关键词：轮式装载机、用途、总体构造 轮式装载机属于铲土运输机械类，是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等建设工程的土石方施工机械。具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可缺少的装备之一。 1中国装载机行业的发展 我国现代轮式装载机起始于20世纪60年代中期的Z435型。该机为整体机架、后桥转向。经过几年的努力，在吸收当时世界最先进的轮式装载机技术的基础上，开发成功了功率为162KW的铲接式轮式装载机，定型为Z450(即后来的ZL50)，并于1971年12月18日正式通过专家鉴定。就这样诞生了我国第一台铰接式轮式装载机，从而开创了我国装载机行业形成与发展的历史。 1978年，天工所根据机械部的要求，制订出以柳工Z450为基型的我国轮式装载机系列标准。制订标准时，保留用Z代表装载机，用L取代“4”代表轮式，改Z450为ZL50，就这样制订出了以柳工ZL50型为基型的我国ZL轮式装载机系列标准，这是我国装载机发展鸣上的重大转折点。该标准制订出来后按当时的行业分工，柳工、厦工制造ZL40以上的大中型轮式装载机，成工、宜工制造ZL30以下的中小型轮式装载机，逐步形成了柳工、厦工、成工和宜工当时的装载机四大骨干企业。 到70年代末、80年代初我国装载机制造企业已增加至20多家，初步形成了我国装载机行业。到目前为止，我国轮式装载机已经发展到了第三代，但最基本的结构仍然是由Z450(ZL50)演变而来。第二代变化不很大，第三代变化稍大一些。2001年我国装载机全行业总销售量已突破3万台，居世界装载机市场的前列。因此，目前我国已经成了世界上装载机产销大国。 2006年中国装载机行业全行业总销售量为129,793台，比2005年的112,527台，增长了15.3%，净增了17266台，其净增量超过了中国装载机行业“八五”以前任何
液力变矩器的组成和 功用
液力变矩器的导轮有什么作用简单的说就是变矩 液力变矩器和液力耦合器都有泵轮和涡轮，他们的差别就在有无导轮。如果没有导轮，液力变矩器就是一个耦合器。 耦合器泵轮和涡轮的转速不同而转矩相等。由于导论的存在，变矩器能在泵轮转矩不变的情况下，随着涡轮转速不同而改变涡轮转矩的输出值。 在汽车变矩器中当变矩系数达到1之后由于单向离合器的作用，泵轮停止转动，变矩作用消失，变矩器实际上就成为耦合器 导轮在低速时起到增扭的作用，一般安装在单向离合器上不能反转。泵轮由发动机带动旋转带动油液流动形成涡流冲击涡轮旋转将力传给涡轮。在泵轮和涡轮上有导流板，油液形成了环流在泵轮涡轮导轮之间循环流动。泵轮油液冲击涡轮的力FB经涡轮冲击导轮导轮不能反转或固定不动形成反作用力FD作用在涡轮上。蜗轮得到的力FT=FB+FD就是导轮 的增扭作用 1 ?功用 液力变矩器位于发动机和机械变速器之间，以自动变速器油（ATF ）为工作介质，主要完成以下功用：（1）传递转矩。发动机的转矩通过液力变矩器的主动元件，再通过ATF传给液力变矩器的从动元件，最后传给变速器。 （2）无级变速。根据工况的不同，液力变矩器可以在一定范围内实现转速和转矩的无级变化。（3）自动离合。液力变矩器由于采用ATF传递动力，当踩下制动踏板
时，发动机也不会熄火，此时相当于离合器分离；当抬起制动踏板时，汽车可以起步，此时相当于离合器接合。 （4）驱动油泵。ATF在工作的时候需要油泵提供一定的压力，而油泵一般是由液力变矩器壳体驱动的。 同时由于采用ATF传递动力，液力变矩器的动力传递柔和，且能防止传动系过载。 2.组成 如图4-6所示，液力变矩器通常由泵轮、涡轮和导轮三个元件组成，称为三元件液力变矩器。也有的采用两个导轮，则称为四元件液力变矩器。液力变矩器总成封在一个钢制壳体（变矩器壳体）中，内部充满ATF。液力变矩器壳体通过螺栓与发动机曲轴后端的飞轮连接，与发动机曲轴一起旋转。泵轮位于液力变矩器的后部，与变矩器壳体连在一起。涡轮位于泵轮前，通过带花键的从动轴向后面的机械变速器输出动力。导轮位于泵轮与涡轮之间，通过单向离合器支承在固定套管上，使得导轮只能单向旋转（顺时针旋转）。泵轮、涡轮和导轮上都带有叶片，液力变矩器装配好后形成环形内腔，其间充满ATF。 液力变矩器的工作原理 1.动力的传递 液力变矩器工作时，壳体内充满ATF，发动机带动壳体旋转，壳体带动泵轮旋转，泵轮的叶片将ATF带动起来，并冲击到涡轮的叶片；如果作用在涡轮叶片上冲击力大于作用在涡轮上阻力，涡轮将开始转动，并使机械变速器的输入轴一起转动。由涡轮叶片流出的ATF经过导轮后再流回到泵轮，形成如图4—7 所示的循环流动。具体来说，上述ATF的循环流动是两种运动的合运动。当液力变矩器工作，泵轮旋转时，泵轮叶片带动ATF旋转起来，ATF绕着泵轮轴线作圆周运动；同样随着涡轮
论文（设计）题目：汽车自动变速器新技术的发展趋势 摘要 液力传动于20世纪初发明于欧洲，最初用于船舶制造工业，在第一次世界大战后，便开始应用于陆用车辆。起先，液力传动主要应用于公共汽车，到第二次世界大战期间，又应用在许多军用汽车和专用汽车上。 起初液力传动直接采用船用变矩器。随后美国GM汽车公司采用这种变矩器用于内燃机车，此后，美国开始了ef研制工作，液力传动的研究中心从欧洲移到厂美国，并在美国得到筒反大的发展。作为最初批量生产的液力自动变速器是1938年推出的，它将行星齿轮式变速器与液力偶合器组合．用液压力进行自动变速，是现在自动变速器的原型。1950年期间，汽车液力传动进入一个新阶段，出现了可根据车速和加速踏板位置进行自动换档的自动变速器，此时液力自动变速器已基本定型，近40年自动变速器得到了空前的发展，装有自动变速器的车辆己越来越多，特别是高级轿车基本全部装用电控自动变速器。从发展趋势上来看，自动变速器是采用简单的液力传动与多档机械自动变速器组合，在控制方式上，由于动—半自动—全自动—电子操纵控制系统，并向智能化方向发展，自动变速器的档位数从二速—三速—四速，五速自动变速器也即将出现，问时利用各种方法，扩大与改善液力传动的自动调节性能范围，以实现简化操纵的目的。 关键词：液力传动，变矩器，液力偶合器，行星齿轮式变速器
Abstract Hydraulic transmission in the early 20th century, invented in Europe, initially for the shipbuilding industry after World War I, they began to be used for land use vehicles. At first, the hydraulic transmission is mainly used in the bus, during the Second World War, also used in many military vehicles and special vehicles. At first, direct use of marine hydraulic torque converter transmission. GM U.S. auto companies then use this converter for diesel, then, ef the United States began development work, hydraulic transmission plant research center to move from Europe to the United States, and in the United States against big development by tube. As the first mass-produced hydraulic automatic transmission is introduced in 1938, it will planetary gear transmission combined with fluid couplings. Fluid pressure with automatic transmission, automatic transmission is now the prototype. During 1950, cars entering a new phase of hydraulic transmission, there may be under the accelerator pedal position and vehicle speed automatic transmission automatic transmission, automatic transmission fluid at this time have been in shape, automatic transmission, nearly 40 years has been unprecedented development , equipped with automatic transmission has been more and more vehicles, especially all the basic equipment limousine automatic transmission power control. From the development trend point of view, automatic transmission is the use of a simple hydraulic transmission and multi-file combination of mechanical automatic transmission, the control, due to moving - Semi - Automatic - Electronic Steering Control System, to the intelligent direction, automatic transmission the number of stalls from the two-speed - three-speed - four speed, five-speed automatic transmission is also about to appear, asked when the use of various methods to expand and improve the performance of hydraulic transmission range of the automatic adjustment in order to achieve the purpose of simplifying manipulation. Key words:hydraulic transmission, torque converter, fluid coupling, planetary gear transmission
1.存储器设备发展之汞延迟线 汞延迟线是基于汞在室温时是液体，同时又是导体，每比特数据用机械波的波峰（1）和波谷（0）表示。机械波从汞柱的一端开始，一定厚度的熔融态金属汞通过一振动膜片沿着纵向从一端传到另一端，这样就得名“汞延迟线”。在管的另一端，一传感器得到每一比特的信息，并反馈到起点。设想是汞获取并延迟这些数据，这样它们便能存储了。这个过程是机械和电子的奇妙结合。缺点是由于环境条件的限制，这种存储器方式会受各种环境因素影响而不精确。 1950年，世界上第一台具有存储程序功能的计算机EDVAC由冯.诺依曼博士领导设计。它的主要特点是采用二进制，使用汞延迟线作存储器，指令和程序可存入计算机中。 1951年3月，由ENIAC的主要设计者莫克利和埃克特设计的第一台通用自动计算机UNIVAC-I交付使用。它不仅能作科学计算，而且能作数据处理。 2.存储器设备发展之磁带 UNIVAC-I第一次采用磁带机作外存储器，首先用奇偶校验方法和双重运算线路来提高系统的可靠性，并最先进行了自动编程的试验。 磁带是所有存储器设备发展中单位存储信息成本最低、容量最大、标准化程度最高的常用存储介质之一。它互换性好、易于保存，近年来，由于采用了具有高纠错能力的编码技术和即写即读的通道技术，大大提高了磁带存储的可靠性和读写速度。根据读写磁带的工作原理可分为螺旋扫描技术、线性记录（数据流）技术、DLT技术以及比较先进的LTO技术。 根据读写磁带的工作原理，磁带机可以分为六种规格。其中两种采用螺旋扫描读写方式的是面向工作组级的DAT（4mm）磁带机和面向部门级的8mm磁带机，另外四种则是选用数据流存储技术设计的设备，它们分别是采用单磁头读写方式、磁带宽度为1/4英寸、面向低端应用的Travan和DC系列，以及采用多磁头读写方式、磁带宽度均为1/2英寸、面向高端应用的DLT和IBM的 3480/3490/3590系列等。 磁带库是基于磁带的备份系统，它能够提供同样的基本自动备份和数据恢复功能，但同时具有更先进的技术特点。它的存储容量可达到数百PB，可以实现连续备份、自动搜索磁带，也可以在驱动管理软件控制下实现智能恢复、实时监控和统计，整个数据存储备份过程完全摆脱了人工干涉。 磁带库不仅数据存储量大得多，而且在备份效率和人工占用方面拥有无可比拟的优势。在网络系统中，磁带库通过SAN（Storage Area Network，存储区域网络）系统可形成网络存储系统，为企业存储提供有力保障，很容易完成远程数据
流体控制技术综述 学校：华东交通大学 院系：机电工程学院 专业：测控技术与仪器1班 学号：20120310110110 姓名：汤明海
流体控制技术综述 汤明海 （华东交通大学机电工程学院12测控技术与仪器1班） 摘要：本文主要介绍液压传动的介绍以及他的发展前景。对液压传动技术及其优缺点进行描述；将其发展现状、工业应用情况作了一个简要的总结归纳；并根据其自身的特点对其发展趋势在液压现场总线技术、自动化控制软件技术、纯水液压传动、电液集成块等四方面做了合理的展望。 关键词：液压传动；工业应用；发展趋势；发展简史；优缺点 1 液压传动的定义及其地位 液压传动是以流体(液压油液)为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。它们通过各种元件组成不同功能的基本回路，再由若干基本回路有机地组合成具有一定控制功能的传动系统。液压传动，是机械设备中发展速度最快的技术之一，特别是近年来，随着机电一体化技术的发展，与微电子、计算机技术相结合，液压传动进入了一个新的发展阶段。 2 液压传动的发展简史 液压传动是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，1795 年英国约瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。1905 年将工作介质水改为油，又进一步得到改善。第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用，特别是1920年以后，发展更为迅速。1925 液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间，才开始进入正规的工业生产阶段。维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20世纪初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910 年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出，日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20多年。在1955年前后 ,日本迅速发展液压传动，1956年成立了“液压工业会”。近20-30年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。液压技术主要是由武器装备对高质量控制装置的需要而发展起来的。随着控制理论的出现和控制系统的发展，液压技术与电子技术的结合日臻完善，电液控制系统具有高响应、高精度、高功率-质量比和大功率的特点，从而广泛运用于武器和各工业部门及技术领域。
4.1 液力变矩器构造和工作原理 4.1.1液力变矩器构造 1、三元一级双相型液力变矩器 三元是指液力变矩器是由泵轮、涡轮和导轮三个主要元件组成的。一级是指只有一个涡轮（部分液力偶合器里装有两个涡轮，工作时油液容易发生紊乱）。双相是指液力变矩器的工作状态分为变矩区和偶合区。 * 图4-1为液力变矩器三个主要元件的零件图。 2、液力变矩器的结构和作用 泵轮的叶片装在靠近变速器一侧的变矩器壳上，和变矩器壳是一体的。变矩器壳是和曲轴或曲轴上的挠性板用螺栓连接的，所以泵轮叶片随曲轴同步运转。发动机工作时，它引导液体冲击涡轮叶片，产生液体流动功能，是液力变矩器的 主动元件。 *
1-变速器壳体2-泵轮3-导轮4-变速器输出轴5-变矩器壳体 6-曲轮7-驱动端盖8-单向离合器9-涡轮 涡轮装在泵轮对面，二者的距离只有3~4mm，在增矩工况时悬空布置，被泵轮的液流驱动，并以它特有的速度转动。在锁止工况时它被自动变速器油挤到离合器盘上，随变矩器壳同步旋转。它是液力变矩器的输出元件。涡轮的花键毂负责驱动变速器的输入轴（涡轮轴）。它将液体的动能转变为机械能。 导轮的直径大约是泵轮或涡轮直径的一半。并位于两者之间。导轮是变矩器中的反作用力元件，用来改变液体流动的方向。 导轮叶片的外缘一般形成三段式油液导流环内缘。分段导流环可以引导油液平稳的自由流动，避免出现紊流。 导轮支承在与花键和导轮轴连接的单向离合器上。单向离合器使导轮只能与泵轮同向转动。涡轮的油液流经导轮时改变了方向，使液流返回泵轮时，液流的流向和导轮旋转方向一致，可以使泵轮转动更有效。 *
图4-3为液力变矩器油液流动示意图。 观看液力变矩器油液流动 图上通过箭头示意液体流动方向。油液由泵轮的外端传入涡轮的外端，经涡轮内端传到导轮时改变了油液的流动方向，经导轮传给泵轮的油液的流动方向恰 好和泵轮的旋转方向一致。 * 3、液力变矩器的锁止和减振 液力变矩器用油液作为传力介质时，即使在传递效果最佳时，也只能传递90%的动力。其余的动力都被转化为热量，散发到油液里。为提高偶合工况的传动效率，变矩器设置了锁止离合器。液力变矩器进入偶合工况后，变矩器内的闭锁离合器就有可能进入锁止工况。而变矩器一旦进入锁止工况，发动机的动力就可以100%的传给传动系。可以避免液力传动过程中不可避免的动力损失，提高液力变 矩器的工作效率。 液力变矩器根据锁止形式的不同，负责锁止的闭锁离合器分为液力锁止、离
存储器芯片的使用现状及未来发展趋势 文献综述 班级：XXX 姓名：XXX
学号：XXX
一、选题背景 存储器广泛应用于计算机、消费电子、网络存储、物联网、国家安全等重要领域，是一种重要的、基础性的产品。当前，伴随着第五代移动通信、物联网和大数据的快速发展，存储器的需求量迅速增加，存储容量、存取速度、功耗、可靠性和使用寿命等指标要求也越来越高。世界各大企业在这方面出现“百家争鸣、百花齐放”的大好局面，涌现出多种新型存储器，并且工艺水平和性能都在不断提高，给消费者提供了更多的选择空间。 二、相关问题现状研究综述 我们一般会将存储器划分为，易失性存储器和非易失性存储器，这种划分是根据断电后数据是否丢失而决定的。现有技术中，整个存储器芯片行业主要有三种种产品：DRAM NAND FLASIHNOR FLASH DRA是易失性存储器的代表，NAND Flash和NORFLASI 是非易失性存储器的代表。尽管按照不同的分类特点，可形成存众多种类的储存芯片，但从该行业产业结构分析，上述三种存储器毫无疑问是全球重点厂商最为关注的产品领域。 NANtFLAS和DRAI都是硅基互补金属氧化物半导体器件，在摩尔定律和海量数据存储需求的推动下，不断向大容量、高密度、快速、低功耗、长寿命方向发展。但随着特征尺寸不断减小至接近原子级，传统平面型结构遇到无法跨越的性能障碍，存储器的性能和可靠性达到极限，而且新工艺节点开发成本迅速增加，进一步降低预期收益。 因此，存储器向两大方向转型发展：一是继续沿用硅基材料，用垂直堆叠替代特征尺寸微缩，从平面转向立体结构；二是使用新材料和新结构研制新兴传感器技术。前者的挑战是开发出可实现8层到32层甚至64层连续堆叠的材料和生产工艺，并保证每一层存储器性电性能的一致可控。后者的挑战是论证开发配套生产工艺，并保证新材料不会对既有生产线造成污染、产品性能优于现有存储器和可长期可靠使用等。 新材料、结构和物理效应方面研究的不断突破，使得其他新兴存储器技术也因此得到发展。新兴存储器以大容量、低功耗、高速读写、超长保存周期、数据安全等为发展目标，包括利用自发极化现象开发的铁电随机存储器（FRAM、利 用电致相变现象的相变存储器（PCM、利用磁电阻效应开发的磁性随机存储器 （MRA M利用电致电阻转变效应开发的电阻随机存储器（RRAM,以及赛道存储器、铁电晶体管随机存储器（FeTRA）导电桥梁随机存储器（CBRAM内容寻址存储器（CAM 等。 铁电随机存储器（FRAM：它包含由锆钛酸铅制成的铁电薄膜，其中心原子可在外加
液压传动技术的现状及发展 班级：13级模具二班 姓名：王金露 学号：
液压传动技术的现状及发展【摘要】液压作为一个广泛应用的技术，在未来有更广泛的前景，随着计算机的深入发展，液压控制系统可以和只能的技术，计算机的技术等技术结合起来，这样能够在更多的场合中发挥作用，也可以更加精巧的，更加灵活的完成预期的控制任务。与机械传动相比，液压传动更容易实现其运动参数和动力参数的控制。近年来，液压技术迅速发展，液压元件日臻完善，使得液压传动在机械系统中的应用突飞猛进，液压传动具有的优势也日渐凸显。随着液压技术与微电子技术，计算机控制技术以及传感技术的紧密结合，液压传动技术必将在工程机械行业走驱动系统发展中发挥越来越重要的作用。世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。 【关键词】液压装置，计算机，自动控制，微电子 【引言】液压传动技术是工业上最常见的一门技术，他是利用各种元件根据帕斯卡原理来达到力的传递所设计的一种技术。液压传动技术根据其自身的特点在工业上得到了广泛的应用，但也相应的有一
定的局限性。为了给用户提供更全面、更可靠、更物美价廉的自动化，保证产品质量的均一性，减轻单调或繁重的体力劳动，提高生产效率，降低生产成本就需要对液压传动技术不断的创新，因此对于机器的性能、质量、可靠性的要求不断提高，液压传动技术必将在工程机械行业的发展中发挥出越来越重要的作用。 【正文】 液压传动是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理 而发展起来的一门新兴技术，1795年英国约瑟夫?布拉曼，在伦敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油，又进一步得到改善。第一次世界大战后液压传动广泛应用，特别是 1920 年以后，发展更为迅速。 1925 液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的20年间，才开始进入正规的工业生产阶段。年维克斯发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁?尼斯克对能量波动传递所进行的理论及实际究;1910 年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。第二次世界大战期间,在美国机床中30%应用了液压传动。应该指出，日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20多年。在1955年前后,日本迅速发展液压传动，1956年成立了“液压工业会”。近30年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。液压技术主要是由武器装备对高质量控制装置的需要而发展起来的。随着
液压与气动技术发展趋势 由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见，其主要的发展趋势将集中在以下几个方面： 1．减少能耗,充分利用能量 ----液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面，已取得很大进展，但一直存在能量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失，必须解决下面几个问题： ①减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。 ②减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力。 ③采用静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失。 ④发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。 ⑤改善液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采用蓄能器回路。 ⑥为及时维护液压系统，防止污染对系统寿命和可靠性造成影响，必须发展新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞后，以免由于处理不及时而造成损失。2．主动维护 ----液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展。 ---- 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究，当前，凭有经验的维修技术人员的感宫和经验，通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展，必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的研究，要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识，用推理机中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件，对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。 ----另外，还应开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自润滑、自校正，在故障发生之前，进市补偿，这是液压行业努力的方向。 3．机电一体化 ---- 电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传协与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性，实现液压系统柔性化、智能化，改变液压系统效率低，漏油、维修性差等缺点，充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下： (1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压on-oE系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为适应上述发展,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。 (2)发展和计算机直接接口的功耗为5mA以下电磁阀，以及用于脉宽调制系统的高频电磁阀(小于3mS)等。
存储器未来发展状况 如果有一种半导体领域被视为商品,那就是存储器。当然,它是容纳最多列吋的区域。 DRAM 芯片的当前需求量最高,其平均售价的涨落通常作为整个半导体行业的主导。 市场和制造商 在商业方面,半导体市场目前每年收入大约可达 3000 亿美元, 存储器芯片对此做出了重大贡献,但是它每年的占有率极不稳定。制造商立足市场的成本很高,利润越来越微薄,只能在旺季才能赚取利润, 或许,除非您恰好是市场领导者。在过去十年间,该行业的主要供应商数量(占据了 5% 以上的市场占有率明显减少,或者说我们已看到存储器供应商已在大势整合。这种情况首先出现在 DRAM 行业,在过去几年间,非易失存储器 (NVM 的领先制造商群体(多半为闪存供应商中已改组。 过程、体系结构和互连 在技术方面,存储器芯片开发的主要挑战在于与微处理器提高的性能保持同步并提供快速且和较低功耗的存储器。存储器制造商的压力越来越大,以改进体系架构并移至更小的工艺节点,虽然存储器一直在硅工艺开发的驱动者。领先 DRAM 制造商现在以 30nm 的规格节点开始生产,一些供应商更供应 25nm 的规格工程样本。在 NAND 闪存中,闪存存储器最常见的类型用于固态驱动器、 USB 闪存驱动器和多媒体存储卡中的数据存储,领先的制造商现在开始生产 64 位存储器,采用 20 到 30nm 的过程技术。 随着 3D 存储器技术日益重要,还需要创新型存储器架构和结构:在技术过程阶段, DRAM 存储器单元采用 3D 结构设计,在硅压模阶段,使用 TSV (硅片直通孔互连进行 DRAM 压模堆叠,以满足高密度需求。 3D NAND 闪存存储器(带垂直门结构具有长寿命和高可靠性,前景很好,明年左右即可实现。
液压气动技术的发展趋势 液压与气压传动相对于机械传动来说是一门新兴技术。从1795年世界上第一台水压机诞生起，已有几百年的历史，但液压与气压传动在工业上被广泛采用和有较大幅度的发展是20世纪中期以后的事情。在工程机械、冶金、军工、农机、汽车、轻纺、船舶、石油、航空和机床行业中，液压技术得到了普遍的应用。随着原子能、空间技术、电子技术等方面的发展，液压技术向更广阔的领域渗透，发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今，采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。如发达国家产的95%的工程机械生、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采用了液压传动。 从20世纪70年代开始，电子技术和计算机技术迅速发展并进入液压技术领域，在产品设计﹑制造和测试方面采取了这些先进技术，取得了显著的效益。利用计算机辅助设计技术进行液压元件和液压系统的设计计算﹑性能仿真﹑自动绘图以及数据的采集和处理，可提升液压产品的质量，优化其性能，减低成本，并大大缩短其生产和交货周期。在设备控制方面，利用计算机控制系统，可简化操作提高劳动生产率，提高自动化水平，并增加产品的可靠性。因此，近年来，液压行业对于计算机技术的应用给予极大的关注，其中计算机辅助设计CAD的推广使用和数字控制液压元件的研制开发尤其突出。另外，减小元件的体积和重量，提高元件的寿命研制新介质以及污染控制的研究，也是当前液压传动及液压控制技术发展和研究的重要课题。 我国的液压工业开始于20世纪50年代，其产品最初只用于机床和锻压设备，后来又由于拖拉机和工程机械。自20世纪60年代开始，从国外引进液压元件生产技术，同时自行设计液压产品。目前，我国生产的液压元件已形成系列，并在各种机械设备上得到了广泛的应用。目前我国以开发研制了中高压齿轮泵﹑插装式锥阀﹑电业比例阀﹑叠加阀以及新系列中﹑高压阀等。尽管如此，我国的液压元件和液压产品与国外先进的同类产品相比，在性能上，在种类﹑规格上仍存在着较大的差距。 为了迅速赶超世界先进水平，我国已瞄准世界主流的液压元件系列型谱，有计划的引进﹑消化﹑吸收国外最先进的液压技术和产品，并对我国正生产的液压产品进行整顿，合理调整产