泵和风机是应用最多的通用设备,也是耗电量最多的设备,因此其节能降耗具有重要意义。泵和风机最有效节能手段是变转速调节,由导叶可调式液力变矩器和行星齿轮轮系构成的液力机械调速系统具有寿命长、工作可靠、效率高等特点,是适合于大功率泵和风机调速的装置。变矩器的效率转速特性曲线是抛物线形状,在设计工况点附近效率最高,转速降低偏离设计工况点后效率下降,对于调速范围要求较大的场合低速时效率较低。为适应大调速范围的应用,可用多个液力元件切换的方式扩大高效率范围。本文建立了双液力变矩器液力机械调速系统的数学模型,研究了系统的设计方法和特性。首先分析了固定轮系结构参数α1和旋转轮系结构参数α2对液力机械调速系统性能的影响规律,针对不同的外负载类型给出了行星轮系结构参数的选取原则及合理的取值范围。其次进行了两个变矩器和行星轮系的匹配计算和分析,给出了系统的整体传动性能。针对不同负载类型,应综合考虑两台变矩器的工作特性和行星轮系参数,合理确定两台变矩器的工作切换点,从而实现不同负载条件下的大范围高效传动。最后研究了带液力偶合器的双液力变矩器调速行星系统的启动特性,设计满足启动要求的液力偶合器,利用CFD数值模拟方法计算了偶合器的特性,研究了输入转速和充液量对偶合器特性的影响,得到液力偶合器的输出特性,分析了系统的启动过程。