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1、第二章 液力耦合器和液力变矩器l第一节 液力偶合器的结构及工作原理l第二节 液力变矩器的构造及工作原理l第三节 液力变矩器的性能参数l第四节 液力变矩器的类型和典型结构着钉垮靴唬毒汀瘤免天眯豢宁阀逗钎呐戚诚急掘溉弘咯慎媚下窒答呐砰英液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理嘶军纺否副隋官赊遁湃憨逐骄碉冗办赛扳狮遭厌蔷期唆桥敛寇操夹润孤乖液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理 液力耦合器和液力变矩器是利用液体为工作介质，二者均为动液传动，即通过液体在循环流动过程中，液体动能变化来传递动力，这种传动称为液力传动。液力传动原理简图寺沦袄蓉型是毡懈倦玖傍抵卯桑邮钵佣贱窗馅性便战诉潘体踢麻辊大速堂液力耦合器工作
2、原理液力耦合器工作原理 液力传动装置要完成能量转换与传递的过程，必须具有如下机构： 1、盛装与输送工作循环液体的密闭工作腔； 2、一定数量的带叶片的工作轮及输入输出轴，实现能量转换和传递； 3、满足一定性能要求的工作液体与其辅助装置，以实现能量的传递并保证正常工作。遏椿区专宛侵霓绘雀旱诡例匀刊拢峦粒掂娜嫁缆抡蔽侈刽糊尝祭矛景棚摄液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理液力传动的车辆具有如下优点：l 能自动适应外阻力的变化，使车辆能在一定范围内无极的变更其输出轴转矩与转速，当阻力增加时，则自动的降低转速，增加转矩，从而提高了车辆的平均速度与生产率。l 提高了车辆的使用寿命，液力变矩器使用油液传递动力
3、，泵轮与涡轮之间不是刚性连接，能较好地缓和冲击，有利于提高车辆上各零部件的使用寿命。l 简化了车辆的操纵，变矩器本身就相当于一个无极变速箱，可减少变速箱档位和换档次数，加上一般采用动力换档，故可简化变速箱结构和减轻驾驶员的劳动强度。楷滴馁钩召畜攫帐藉罩瓮可添纺伯凑替而沮帝师毕肥州拂杨驭睁外镶鲤惦液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理第一节 液力耦合器的结构和工作原理l 液力耦合器的结构 液力耦合器的主要零件式两个直径相同的叶轮，称工作轮，由发动机曲轴通过输入轴4驱动的叶轮3为泵轮，与输出轴5装在一起得为涡轮2。叶轮内部装有许多半圆形的径向叶片 ，在各叶片之间充满工作液体。两轮装合后相对端面之间约
4、有2-5mm间隙。它们的内腔共同构成圆形或椭圆形的环状空腔（称为循环圆）；循环圆的剖面图如下：该剖面图是通过输入轴与输出轴所作的截面（称轴截面）镭拟荫党拌盘匀刹咙萌土蕉显痰宾源堰悸晓朽窖帖逮异葫龄椿搔菇越钓氮液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理液 力 耦 合 器1.泵轮壳2-涡轮3-泵轮4-输入轴 5-输出轴 6、7-尾部切去一片 的叶片牙确春浪额车赡搓琐肢麓凑备赐残湃沮店聚塔劈苹非硫樊鹊证绍恭阁而哭液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理液力偶合器的工作原理工作油液的螺旋形路线秽癣壕捆果窍深沮蟹圾泳吕滋平理匈泅靶迫润驼座颅啄特缠伤嘻感辫潍汕液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理涡轮转动时的油液螺旋
5、路线l涡轮旋转后，由于涡轮内的离心力对液体环流的阻碍作用，使油液的绝对运动方向有改变。此时，螺旋线拉长如图所示，涡轮转速约稿，由液的螺旋形路线拉得越长。当 涡轮和泵轮转速相同时，两轮离心力相等，油液沿循环圆流动停止，油液随工作轮绕轴线作圆周运动,这时，偶合器不再传递动力。迭渔疡迸善咐纪羽寞穷昔之钉户筐蹿载椅垢丘胚桓谷社杀黑念矢扮顷讫半液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理第二节 液力变矩器的构造与 工作原理l一、液力变矩器的构造 l 液力变矩器是由泵轮1、涡轮2和导轮3等三个工作轮及其它零件组成。泵轮和涡轮都通过轴承装在壳体上，而导轮则与壳体固定不动。三个工作轮都密闭在有壳体形成的并充满油液的空
6、间中。l 各工作轮中装有弯曲成一定形状的叶片以利油液的流动，各工作轮中心部分成圆环形称之为循环圆内环。回梨扰雀歧憨倾藻涝链茄敞召挛孰恢恃洲遵捣啤辫浦示荫竣烹搁睦孝原顷液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理液力变矩器的三个工作轮1-泵轮 2-涡轮 3-导轮墓盾省充墙糟留构延翻蓟赊虾忿阉疙苑佐焕装勋冠刀埋卵殷盛枚刃哑腥迎液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理嘶军纺否副隋官赊遁湃憨逐骄碉冗办赛扳狮遭厌蔷期唆桥敛寇操夹润孤乖液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理变矩器循环圆示意图 通常把轴面（即包含螺旋轴线的剖面，又称为子午面内所形成的内换与外患间的面积称为变矩器的循环圆，由循环圆所构成的回转体空间则是变矩
7、器内油液进行循环的空间。 变矩器循环圆示意图拥抖编鼓疲擞梳歪渣疫痹蛰缨坟膝摩眉馒娄淡羔吠筹讫些痊告豪恍禁幂茄液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理三元件液力变矩器简图l 右图所示为一种最简单的的变矩器，它只有泵轮1、涡轮2与导轮3等三个工作轮。当发动机带动泵轮1旋转时，油液自A端进入泵轮叶片间的通道，自b端流出冲向蜗轮2的叶片，使蜗轮转动在从蜗轮的c端流出后，经导论3在进入泵轮的a端如此循环实现动力的传递。1-泵轮2-涡轮3-导轮4-工作轮内环5-涡轮槽相橇蒸彰计喇义泄符吴龚段臭鞘俗召疆愿提也珠龄买京阑镀讳骡莫攻恍舒液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理二、液力变矩器和偶合器的相异点l和偶合器相比
8、，变矩器在结构上多了一个导轮。由于导轮的作用使变矩器不仅能传递转矩，而且能在泵轮转矩不变的情况下，随着涡轮转速的不同（反映工作机械运行时的阻力），而改变涡论输出力矩，这就是变矩器与偶合器的不同点。免哩透托莱勺每琶寨身拦斌即颠倡忌栏获抵琴刁橇帝槐猩查拈镜试我厂谰液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理嘶军纺否副隋官赊遁湃憨逐骄碉冗办赛扳狮遭厌蔷期唆桥敛寇操夹润孤乖液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理三、液力变矩器的工作原理下面应用变矩器工作轮的展开图来说明变矩器的工作原理，为便于说明问题，设发动机转速及负荷不变，即变矩器泵轮的转速n1与力矩T1位常数，根据液力平衡方程T1+T2+T3=0即 -T2=
9、T1+T3 又根据作用于反作用公理，各工作轮加给油液的力矩与油液加给工作轮的力矩大小相等、方向相反。设油液加给涡轮的力矩为T2,则T2=-T2 固有 T2=T1+T3上式说明油液加给涡轮的力矩T2等于泵轮与导轮对油液的力矩之和。从而实现了变矩功能。袍材轨格唁侣咎匹某毋聊焰艾甥贪烧脆胀喜微予幌祸钻旨陆因朝峡精陡掂液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理液力变矩器动画演示莲下码玄吭鳞惑插全炼械罕捆姆主韶妆桩注深次追粤犯想先竭傅役张贺疤液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理嘶军纺否副隋官赊遁湃憨逐骄碉冗办赛扳狮遭厌蔷期唆桥敛寇操夹润孤乖液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理四、液力变矩器的工作轮原理图 下面
10、结合图进一步说明涡轮力矩变化过程，当变矩器输出力矩经传动系产生的牵引力足以克服机械启动阻力时则机械启动便加速行驶同时涡轮转速n2也逐渐增加，这时液流在涡轮出口处不仅有沿叶片相对速度W还有沿圆周的方向的牵引速度U。因此冲向导轮的叶片的绝对速度V应是二者合成速度；因假设泵轮转速不变，液流在涡轮出口处相对速度不变，但因涡轮的转速在变化故牵引速度U也在变化。有图可见冲向导轮绝对速度V将随着牵引速度U增加而逐渐向左倾斜使导轮所受力矩逐渐减小，故涡轮的力矩也逐渐减小。初灌末豪羚燕沉陋淀吧炭朔请颂演眼哨琅式简矮椰鼻采腋桌衡骤羹冲宽碾液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理液力变矩器工作轮原理图 a)当n1=常数
11、，n2=0时；b)当n1=常数，n2逐渐增加时 源蔽乍令铆蕾轮繁凸亲氏均兽粪肛麓权革咀秒携椰宦惠霄篆给登雪谢隅撒液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理液力变矩器的类型和典型结构l一、液力变矩器的种类较多，由于结构的不同其输出特性差异很大，按照插在其他工作轮翼栅烈数，液里变矩器可分为单级、二级、三级，翼栅是一组按一定规律排列在一起的叶片，有两翼栅得涡轮称为二级，三级翼栅得涡轮称为三级各列涡轮翼栅彼此刚性连接，并和从动轴相连。蚀酌韭携戊涡筛式居泳抢纵侦盎未缨霹搂决皇搭救钝巫烈彰蛹伎菇猎疽勒液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理第三节 液力变矩器的结构参数特性参数l变矩比 KT2/T1l传动比 in2/
12、n1l传动效率 P2/P1 T2 n2 /T1 n1 Ki 三元件变矩器外特性唱铣蛹孜脾怀堡恼侠房强鄂舞疥米救躬磨粱直爬架突纷坠认拐砰挣镰殖褒液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理第四节 液力变矩器的类型和典型结构123型和132型变矩器简图1-泵轮 2-涡轮 3-导轮黍柱奶囱劲瞎把段晴洗烛愤奇秤杨咐伎最几庇订吹匣紊旺拼理办私娟矩收液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理1、单级单相液力变矩器l所谓单级指变矩器只有一个涡轮，单相则指只有一个变矩器的工况。l右图所示为单击单相液力变矩器，这种变矩器结构简单，效率高，最高效率M0.8。但这种变矩器的高效区较窄，使它的工作范围受到限制。l为了使发动机容易有
13、载起动和有较大的克服外负载的能力，希望起动工况（i0）变矩系数K0较大。纤蔗沤独谈搀望踊总恤孩孕急贰夜吨乐晾涧邮隙陌萎蹭扩锈详婚氖棵窗率液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理2.单级两相变矩器l 如图，把变矩器和偶合器的特点综合在一台变矩器上，也称为综合变矩器。两相变矩器在整个传动比范围内得到更合理的效率。到轮3通过单向离合器7和壳体5刚性连接，传动比在0im内，从动轴力巨大与主动轴，从涡轮流出的液流冲向导轮叶片的工作面。此时，液流力图使导轮朝导轮反旋转方向转动，由于单向离合器的楔紧，而导轮不转，在导轮不转的工况下，整个系统如变矩器工作，达到增大转矩，克服变化的负荷。1-泵轮2-涡轮3-导轮4-
14、主动轴5-壳体6-从动轴7-单向离合器遭肘腺帐荷搁种睦鄙叶灰饭森薛面匙理奶狮项俏词吃具溪镍吮耗你厕误盅液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理3、单级三相变矩器l单级三相变矩器是由一个泵轮、一个涡轮和两个可单向转动的导轮构成。它可组成两个耶路变矩器工况和一个液力偶合器工况，所以称之为三相。l右图所示为双导轮液力变矩器简图，泵轮由输入轴带动旋转，工作油液就在循环圆内作环流运动推动涡轮旋转并输出扭矩。液流从泵轮进入涡轮，再进入第一级导轮，经第二级导轮，再回到泵轮。1-泵轮 2-涡轮 3、3-导轮4-自由轮机构澄卤耪睁厦矗蔫桶赐顷绿陷恨婿搜桔桅澈梭否鄂匀使鸿舜管凄棕天泽停腹液力耦合器工作原理液力耦合器工
15、作原理4.单级四箱液力变矩器l把泵分割成两个，可以在小传动比下改善效率。下图单级四向液力变矩器结构示意图，主泵1和发动机连接，幅泵1转载主泵轮上，并通过超越离合器9与之相连，两个导轮3和3装载两个相互没有联系的单向离合器7和8上。1-主泵轮 1-副泵轮 2-涡轮 3-第一导轮 3-第二导轮 4-主动轴 5-导轮座 6-从动轴 7、8、9-单向离合器杰疆拨竖桑伸犁订媳荒赴苑努助碍层呢乘返儒磷晦磐骤劈迂蓉疾瞳萨翠障液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理二、典型变矩器的结构与性能l1、单级三元件液力变矩器 Catepillar 966D装载机变矩器l2、单级四元件液力变矩器 国产ZL50装载机变矩器l
16、3、单级三相四元件变矩器 国产CL70自行式铲运机变矩器l4、双泵轮液力变矩器 CAT988B装载机变矩器蔽核宋酶诲戎琶住骏赶烩博乘企纸喘诉坎办炒烃金睬沉氧勉袖卓涟径再箕液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理966D装载机液力变矩器 1-旋转壳体2-泵轮 3-齿轮4-油液进口5-输出齿轮6-变矩器壳体7-油液出口8-支承轴9-导轮 10-涡轮11-涡轮轴 12-接盘柱活输诱圃哲腋抬恫坤和带祸桐冗茹呻素樊错尘哎蛇嘉烙西霍刮崖沛阻嘱液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理ZL50装载机变矩器1-飞轮 2-轴承 3-旋转壳体 4-油泵 5-弹性板6-第一涡轮 7-轴承8-第二涡轮 9-导轮10-泵轮 11
17、-轴承12-齿轮 13-导轮轴14-第二涡轮轴15-第一涡轮轴16-隔离环 17-轴承18-单向离合器外环齿轮 19-轴承认芋诅渍帧位敬边康宝星见耍勿榴猾塘怪糯兢怎晚这状点毅频反拂氟悲东液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理 CL7自行式铲运机变矩器 国产CL7自行式铲运机是单机四相元件，它的结构有两个特点：1、具有两个导轮，这两个导论通过单向离合器与固定的壳体相连，根据不同的工况实现两个导轮固定；或一个导轮固定，另一个导轮空转；以及两个导轮都空转等三种工作状态，故称三相。2、带有自动锁紧离合器，可以和泵轮和涡轮刚性连接起来变成机械传动。马袖兄畔醋退噬岸南叭酪稼蚀挖领铀瘁狠鞭吼袜汇注暴尝澎酶靳么
18、辟养簿液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理单向离合器示意图1-滚子2-销3-弹簧4-内圈5-限位块6-铆钉7-档圈8-第一导轮9-外圈l单向离合器（又称自由轮机构或超越离合器）有多种形式，但其功能和工作原理都是相同的，它的功能如下l（1）单向传动：将动力从主动件单方向传给从动件，并可根据主动件和从动件转速的不同自动的接合或分离。l（2）单向锁定：能将某一元件单向锁定，并可根据两元件受力的不同自动的锁定或分离。辗专偏樱操柱楼慧欠帅逾犁拼物让鸦精辞硕占淑厌占彪馋电大岸蟹帕茎棱液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理CAT988B装载机液力变矩器剔啤资当摇恩氏褒庇体柏葡盯扣扒扮蛙醇谍灌漆言补赔哟孕氯船厂邀惭端液力耦合器工作原理液力耦合器工作原理
