液力耦合器工作原理

第二章液力偶合器和液力变矩器，第一节液力偶合器的结构和工作原理，第二节液力变矩器的结构和工作原理，第三节液力变矩器的性能参数，第四节液力变矩器的类型和典型结构，液力偶合器和液力变矩器都是以液体为工作介质，都是液力传动，即通过液体循环时液体动能的变化来传递动力，这种传动称为液力传动。液压传动原理图、一、液压传动装置完成能量转换和传递的过程，必须具备以下机构：1、容纳和输送工作循环液的密封工作腔；2、一定数量的带叶片和输入输出轴的工作轮，实现能量转换和传递；3.工作液及其辅助装置满足一定的性能要求，实现能量传递，保证正常运行。液压传动车辆具有以下优点：能够自动适应外部阻力的变化，使车辆能够在一定范围内无限改变输出轴扭矩和转速。当阻力增加时，它会自动降低转速并增加扭矩，从而提高车辆的平均速度和生产率。延长了车辆的使用寿命，液力变矩器用油传递动力，泵轮和涡轮没有刚性连接，可以更好的减轻冲击，有利于延长车辆上各部件的使用寿命。车辆的操作得到简化，变矩器本身相当于一个无级变速箱，可以减少变速箱的档位和换档次数。另外，一般采用动力换挡，可以简化变速箱的结构，降低驾驶员的劳动强度。第一节液力耦合器的结构和工作原理液力耦合器的主要部件是两个直径相同的叶轮，称为工作轮。由发动机曲轴通过输入轴4驱动的叶轮3是泵轮，并且与输出轴5组装以获得涡轮2。叶轮内设有多个半圆形径向叶片，叶片之间填充有工作液。组装两个车轮后，相对的端面之间有大约2-5毫米的间隙。它们的内腔共同形成一个圆形或椭圆形的环形腔(称为圆形)；循环圆的横截面如下：横截面由输入轴和输出轴构成(称为轴横截面)，液压耦合器，1。泵轮罩2-涡轮3-泵轮4-输入轴5-输出轴6、7-尾部有一个刀片被切掉，液力耦合器的工作原理、工作油的螺旋路径、油的螺旋路径当涡轮旋转时，在涡轮旋转之后，由于涡轮中的离心力对液体循环的阻碍作用，油的绝对运动方向改变。此时，螺旋线如图所示变长，涡轮速度接近，液体螺旋线画得越长。当涡轮和泵轮以相同的速度旋转时，两个轮的离心力相等，油沿着圆的流动停止，并且油随着工作轮围绕轴线周向移动。此时，联轴器不再传输功率。第二节液力变矩器1的结构和工作原理。液力变矩器的结构液力变矩器由三个工作轮组成，即泵轮1、涡轮2和导向轮3等部件。泵轮和涡轮都通过轴承安装在壳体上，而导向轮固定在壳体上。三个工作轮被密封在一个由外壳形成的空间内，并充有油。每个工作轮都装有弯成一定形状的叶片，以方便油的流动，每个工作轮的中心部分形成一个圆环，称为圆形内环。液力变矩器的三个工作轮、一个泵轮、两个涡轮、三个导向轮，以及变矩器循环圈示意图，通常是指在作为变矩器循环圈的轴向平面(即包含螺旋轴的截面，也称为子午面)和旋转空间内形成的内部变化和外部损伤之间的区域1-泵轮2-涡轮3-导向轮4-工作轮内环5-涡轮槽，2.液压变矩器和联轴器之间的差异。与联轴器相比，变矩器在结构上增加了一个导向轮。由于导向轮的作用，变矩器不仅可以传递扭矩，而且在泵轮扭矩不变的情况下，随着涡轮转速的不同(反映工作机运行时的阻力)，也就是变矩器和联轴器之间的差异，可以改变涡流理论输出扭矩。下面用液力变矩器工作轮的展开图来说明液力变矩器的工作原理。为了便于解释，发动机速度和负载被设定为常数，即变矩器泵轮的转速n1和扭矩T1常数。根据液压平衡方程T1 T2 T3=0，即-T2=T1 T3，并且根据反作用原理，每个工作轮施加到油上的扭矩等于并且相反于油施加到工作轮上的扭矩。如果油对涡轮施加的扭矩是T2，T2=-T2固有T2=T1 T3。上述公式表明，油对涡轮施加的扭矩T2等于泵轮和导向轮对油施加的扭矩之和。从而实现变矩功能。下面将参照该图进一步解释液压变矩器工作轮的原理图。当变矩器输出扭矩通过传动系产生的牵引力足以克服机械起动阻力时，机械起动将加速驱动，而涡轮速度n2将逐渐增加。此时，涡轮出口处的液流不仅具有叶片的相对速度W，还具有圆周方向上的牵引速度U。因此，叶轮叶片的绝对速度V应该是两者的组合速度。假设泵叶轮速度恒定，涡轮出口处液体流的相对速度恒定，但是牵引速度U也在变化，因为涡轮速度在变化。从图中可以看出，随着牵引速度U的增加，冲击导向轮的绝对速度V将逐渐向左倾斜，从而导向轮上的力矩将逐渐减小，因此涡轮上的力矩也将逐渐减小。液力变矩器工作轮示意图，a)当n1=常数，N2=0；b)当n1=常数且n2逐渐增加时，液力变矩器有多种类型和典型结构。首先，有许多类型的液压变矩器。由于结构不同，它们的输出特性差异很大。根据插入其他工作轮的叶片数量，液力变矩器可分为单级、二级和三级。叶片是一组按照一定规则排列在一起的叶片。有两个叶片的涡轮机被称为第二级。有三个叶片的涡轮机被称为第三级。每排涡轮叶片彼此刚性连接并连接到从动轴。第三段液力变矩器的结构参数，特性参数扭矩比k=T2/t1传动比I=N2/n1传动效率=p2/P1=t2n2/t1n1=ki，三元变矩器的外部特性，第四段液力变矩器的类型和典型结构，123和132型变矩器1-泵叶轮2-涡轮3-定子的简图，1，单级单相液压变矩器，所谓的单级是指只有一个涡轮的变矩器，而单相是指只有一个变矩器的工况。右图为单相液力变矩器，结构简单，效率高，最大效率m=0.8。然而，这种变矩器的高效率区很窄，这限制了它的工作范围。为了使发动机在负载下容易起动并且具有更大的克服外部负载的能力，期望起动条件(I=0)的扭矩系数K0更大。如图所示，单级两相变矩器将变矩器和联轴器的特性结合成一个变矩器，也称为集成式变矩器。两相变矩器在整个传动比范围内获得更合理的效率。到达轮3通过单向离合器7与壳体5刚性连接，传动比在从动轴f右图显示了双导向轮液压变矩器的示意图。输入轴带动泵轮转动，工作油在圆周上做圆周运动，推动涡轮转动，输出扭矩。液流从泵轮进入涡轮，进入第一级导向轮，通过第二级导向轮，并返回泵轮。1-泵轮2-涡轮3，3-导向轮4-自由轮机构，4。单级四箱液力变矩器将泵分为两部分，可以在小传动比下提高效率。下图是单级四通液压变矩器的结构示意图。主泵1连接到发动机上。振幅泵1被加载到主泵轮上，并通过超越离合器9连接到主泵轮上。两个导向轮3和3被加载到两个彼此不连接的单向离合器7和8上。1-主泵轮1-辅助泵轮2-涡轮3-第一导向轮3-第二导向轮4-驱动轴5-导向轮座6-从动轴7，8，9-单向离合器，2.典型液力变矩器的结构和性能。1.单级三元液力变矩器系列966D装载机变矩器2台，单级四元液力变矩器国产ZL50装载机变矩器3台，单级三相四元液力变矩器国产CL70自行铲运机变矩器4台，双泵轮液力变矩器CAT988B装载机变矩器。1-旋转壳体2-泵轮3-齿轮4-进油口5-输出齿轮6-变矩器壳体7-出油口8-支撑轴9-导向轮10-涡轮11-涡轮轴12-转接板、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-导向轮10-泵轮11-轴承12-齿轮13-导向轴14-第二涡轮轴15-第一涡轮轴16-隔离环.国产CL7自走式铲运机是一种单四相部件，其结构有两个特点：1。它有两个导向轮，这两个导向轮通过单向离合器固定在壳体上，或者一个导向轮固定，另一个导向轮空转；两个导向轮空转。2.自动锁止离合器，可与泵轮和涡轮刚性连接，形成机械传动。单向离合器示意图，1-滚柱2-销3-弹簧4-内环5-限位块6-铆钉7-止动环8-第一导向轮