液力变矩器的叶片设计与研究_田国富

Algorithm for Text Segmentation and Its Application Based on Mean Shift
YANG Fuyuan ， ZHOU Xiaodong
（School of Mechanical Engineering, Changchun University of Technology, Changchun 130012, China）
0
引
言
如图 1 所示， 直线 NMW、 N′M′W′分别为中间流线 M 和 M′处的法线， N 点和 W 点分别为外环和内环上的两个 点， N 点的坐标为 （ZN， RN ） RW ） 。根据 （ZW， ， W 点的坐标为 液力变矩器循环圆的设计原则，设计时应保证循环圆各 处的过流面积相等。液力变矩器过流断面积 Fm=K · FD， 变 矩器的有效总面积 FD=πD2/4。所以 Fm=K · πD2/4，式中 K K=0.166~0.27， 对于圆形循环圆， K 的最佳值 为经验系数， 取 0.23。 M 点处椭圆的法线方程为 RM-RN = RN-RW = a · sinθ 。 ZM-ZN ZN-ZW b · cosθ
变矩器的性能。叶片设计采用的方法有三种： 基形设计、 统计设计及基于流场理论设计。前两种都是根据现有的液力变 矩器进行改进设计， 而基于流场理论的设计对于叶片理论方面的发展具有重要意义 。 文中基于 ＭＡＴＬＡＢ 几何方式推导 循环圆及流线方程， 并据此对叶片进行设计研究。 液力变矩器； 关键词： 叶片设计； 循环圆
制造业信息化
MANUFACTURING INFORMATIZATION
仿真 ／ 建模 ／ CAD／ CAM／ CAE／ CAPP
液力变矩器的叶片设计与研究
田国富， 杨大成 （沈阳工业大学 机械工程学院， 沈阳 110870 ）
摘
广泛应用于叶片的设计中， 是液力变矩器设计的关键， 直接影响液力 要： 液力变矩器具有良好的动力性和经济性，
Y
图2
循环圆流线图
D X C
Z0
X0 B A
E θ
r
α Q
准
E′ Z
图3
叶片流线图
式中： r 为断面圆半径； φ 为 r 与 z 的夹角。对于此空间曲 线， 已知 x、 z 的参量方程， 只要知道 y 的参量方程即可得 出流线方程。 如图 3 所示， E 为流线上的一点， 过 E 做环面素线交 断面圆为 E1， 则 EE = （x +r · sinφ ） · θ， φ EE =b · BE 。
1 1 0 1
式中， b 为待定系数。 ） · r · （φ－φ0 因为 BE1＝r · （φ－φ0 ） ， 所以 θ＝ b · sinφ x0+r （8 ）
现在的问题是求得环面抛物线与环面素线的夹角 α， 通过微分的思想， 环面素线在 E 点的微分为 d （xθ ） 。环 面抛物线在 E 点的微分为弧长 ds， 所以 （xθ ）， cosα= d ds 又 所以 ds = ） d （xθ
2 ds2=dx2+d （xθ ） ＋dz2，
可以得到如图 2 所示的直角坐标系下的函数图像。 2 叶片流线方程的建立 绝大多数叶片流线的建立都是通过等角射影变换 法，但很难操作，本文提出较为容易的几何推导流线方 程，在已经得出循环圆的基础上，只要知道叶片的入口 角、 出口角 、 入口半径 、 出口半径等就可以设计出叶片的 流线参数方程。 如图 3 所示以中间流线为例， AB、 CD 段为环螺 旋 线， 曲线 BC 为环面抛物线， 曲线 BC 的推导过程如下。 已知参量方程为
TH113.2 中图分类号：
文献标志码： A
TIAN Guofu ，
文章编号： 1002－2333 （2014 ） 01－0040－03
YANG Dacheng
Research of Hydraulic Torque Converter’ s Blade
（Shenyang University of Technology, Shenyang 110870, China）
（9 ）
+ 。 ）θ θ ）θ d （xθ d （xθ 姨1+ θ dz

dx
2
（xθ ）， dx ＝ dx / d （xθ ）， 又因为 dz ＝ dz / d d （xθ ） dφ dφ ） dφ dφ d （xθ dz =-r · sinφ， dx =r · cosφ， dφ dφ （x0+r d （xθ ）＝ d · sinφ ） θ］=br， ［ dφ dφ 通过上式推导， 得
摘
文字分割的计算量大， 使文字识别速度慢。ｍ ｅａｎ ｓ ｈｉｆｔ 算法利用直方图描述和寻找分割区 要： 传统的文字识别中，
域， 算法简单且具有很好的鲁棒性。 改进后的 ｍ ｅａｎ ｓ ｈｉｆｔ 算法， 利用字符串间的距离信息及完整字符串经过屏幕所需的 时间信息进行预测位置， 减少了迭代次数， 因此运算速度快， 可实时进行跟踪字符串和连续分割 。实验结果表明： 该算法 可以对连续的字符串进行稳定、 实时的文字分割。 均值漂移； 关键词： 文字分割； 文字识别； 相似性度量； 直方图 中图分类号： TP391 文献标志码： A 文章编号： 1002－2333 （2014 ） 01－0042－03
>> x=0:1:360； >> theta=x*pi/180 >> a=3.09 >> Z=a*cos （theta ） >> b=3.285 >> h=10 >> R=b*sin （theta ） +h >> plot （Z， R ） >> theta1=x*pi/180 >> k=0.23 >>R1= （ （ （b*sin （theta1 ） +h ） .^2（k/ （2-k ） ） * （b+h ） ^2*sin （theta1 ） ） ） . ^0.5 >>Z1=1./ （a.*sin （theta1 ） ） .* （R1.*b.*cos （theta1 ） + （a^2-b^2 ） .*sin （theta1 ） cos （theta1 ） -b.*h.*cos （theta1 ） ） >> hold on >> plot （R1， Z1 ） >>R2= （ （ （b*sin （theta2 ） +h ） .^2（k/ （2-k ） ） * （b+h ） ^2*sin （theta2 ） ） ） . ^0.5 >>Z2 =1./ （a.*sin （theta2 ） ） .* （R2.*b.*cos （theta2 ）+ （a^2 -b^2 ） .*sin （theta2 ） cos （theta2 ） -b.*h.*cos （theta2 ） ） >> hold on >> plot （R2， Z2 ）
循环圆外环方程为： 2 1/2 ［ （b · sinθ+h · sinθ］ ， ） + k （b+h RN= ） 2-k · b · cosθ+ （a2-b2 ） · sinθ · cosθ-b ZN= 1 ［RN · h · cosθ］ 。 a · sinθ 此时若 a、 b、 h、 k 的值已知，就能分别形成循圆内外 环和中间流线的数学模型 。 根据经验值 b =0.3285 h， a= 0.309 h。 在 MATLAB 绘制循环圆中间流线， 内环及外环函数 在定义域 θ∈ ［0， 2π］ ， h=10 上的图像。 调用 comet （ ） 画图函数， 输入如下命令：
将 W′点坐标代入式 （6 ） 得 D＝2 ·姨2（ / 2-k ） （b+h ） 。 循环圆内环的方程为：
2 1/2 ［ （b · sinθ+h · sinθ］ ， ） － k （b+h RW= ） 2-k
ZW=
1 ［R · · cosθ+ （a2-b2 ） · sinθ-b · h · cosθ］ 。 W b a · sinθ
图1
循环圆
2 2 ） + （RW/h-1 ） =1 代入式 将 （ZW/h （6 ） 得
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机械工程师
2014 年第 1 期
制造业信息化
仿真 ／ 建模 ／ CAD／ CAM／ CAE／ CAPP
MANUFACTURING INFORMATIZATION
ZN=
1 ［R · · h · cosθ］ 。 · cosθ+ （a2-b2 ） · sinθ · cosθ-b N b a · sinθ
R
N′ M′ W′ N M 准 W
（2 ）
可得 根据中间流线与内外环流线截面积相等的原则， （3 ）
· πD2/4 代入式 （3 ） 得 将 Fm=K
2 2 2 2 2 π （RM -RW ）= π -RM ）=K （RN ·πD 。 8 sin θ sin θ
（4 ）
（4 ） 得： （2 ） 代入到式 将式
Abstract： Excellent driving performance and economy are required for a torque,however,the design of blade system which directly influences the performance of the torque converter is the key of torque conventer's design.There are the fundamental form design , the statistical design and the design basded on flow field.The first two methods are used in the improved design based on the existing hydraulic torque converter, the method based on the theory of the flow field has great significance for the development of blade theory.The research and design of blade based on MATLAB is derived though streamline equation. Key words ： torque converter;blade design; flow parameters