我国的液力变矩器制造行业当前还比较落后,不仅品种少、产量低而且性能差、应用范围窄,自行开发研制液力变矩器的能力比较薄弱,大多停留在仿制的阶段,针对液力变矩器的研究也比较单一与零散,研究不够深入系统。由于液力变矩器对我们来说是一个全新的产品,它又是自动变速器中的关键部件,无论从设计、试验还是制造等方面都需要从零开始,技术难度大。通过液力变矩器项目的实施,加快自主创新能力的建设,形成系统的液力变矩器开发流程、设计方法,建立起产品基础数据库,逐步完善和形成液力变矩器的自主研发体系。本文结合红宇公司的重大技改项目——“汽车液力变矩器研发与制造”项目,采用光学三维扫描仪、三维CAD软件及计算流体动力学分析技术,并与试验相结合对液力变矩器进行理论设计方法的研究。通过本文的研究,得到了以下主要研究结论:1)根据液力变矩器设计的一元束流理论,在逆向设计完成泵轮、涡轮和导轮三维CAD模型的基础上,提出了液力变矩器循环圆的设计方法。并利用MATLAB软件进行编程计算,得出液力变矩器基本性能。试验结果证明,一元束流理论计算得到的结果与试验数据相对误差较大。2)根据计算流体动力学理论,对液力变矩器流道进行几何建模,利用商业CFD软件CFX对其内流场进行数值模拟,对内流场的数值模拟结果进行细致分析,了解其分布特性,比较典型的有:泵轮出口面流动呈现射流/尾流结构。节面内的压力分布随着速比上升逐渐呈现按径向比例分布的趋势。涡轮出口段流场具有较均匀、稳定的特性,流体流出时与叶片角度相对一致。液流流入导轮时角度变化大,低速比时,液流直接冲向压力面从而产生高能低速区,高速比时,液流冲向吸力面,在压力面一侧出现低速尾流区。3)利用商业CFD软件CFX计算得出变矩器的原始特性,原始特性计算结果与试验数据的对比表明,数值模拟是比较准确可靠的。试验结果证明,所提出的设计方法是切实可行的,这不仅大大提高了设计水平,也缩短了设计周期。