液力-第1章 绪论课件

1、121.1 1.1 常见传动技术的种类常见传动技术的种类 传动技术传动技术，是指能够使物体按照指定动作规律运动起来的技术。通常是通过传动装置传动装置（ Power Transmission Engineering）来实现的。按照工作介质不同按照工作介质不同，传动技术种类可分为： 传动技术的定义传动技术的定义3传传 动动机械传动机械传动齿轮、齿条齿轮、齿条杠杆、连杆杠杆、连杆电气传动电气传动流体传动流体传动复合传动复合传动直流直流交流交流气体传动气体传动液体传动液体传动气压传动气压传动射流射流静压传动静压传动动力传动动力传动液粘传动液粘传动液液 压压 液压轴承液压轴承直流液压直流液压交流液压交流

2、液压液力传动液力传动射射 流流1.1 1.1 常见传动技术的种类常见传动技术的种类4 液力传动已有上百年的历史，1902年，德国工程师盖尔盖尔曼曼费丁格尔费丁格尔发现了液力传动的原理。1.2 1.2 液力传动的发展与应用液力传动的发展与应用1.2.1 1.2.1 液力传动的发展历程与现状液力传动的发展历程与现状 液力传动有两种主要类型：液力偶合器传动液力偶合器传动和液力变矩液力变矩器传动器传动。 传动效率传动效率：偶合器约为偶合器约为9698.5，变矩器约为，变矩器约为8592，在额定工况附近较高，在额定工况附近较高。 从投入使用的液力元件的数目多少，液力传动装置可以分为三种型式：纯液力元件传

3、动装置纯液力元件传动装置、单液力元件传动装置单液力元件传动装置和多液力元件传动装置多液力元件传动装置。5美国美国日本日本欧洲欧洲应用液力传动装置始于应用液力传动装置始于2020世纪世纪5050年代年代2020世纪世纪7070年代年代2020世纪世纪7070年代以来年代以来1.液力传动在国际上的发展情况液力传动在国际上的发展情况2.液力传动在国内的发展情况液力传动在国内的发展情况61.2.1 1.2.1 液力传动技术的主要应用领域液力传动技术的主要应用领域1.1.内燃机车内燃机车 2.2.各类大中型施工机械各类大中型施工机械 3.3.各类汽车各类汽车 4.4.各类转动设备各类转动设备 5.5.坦

4、克及装甲车辆坦克及装甲车辆 6.6.船舶驱动及相关设备船舶驱动及相关设备 图图1-1 液力传动应用示意图液力传动应用示意图 7图图1-2 坦克液力传动系统图坦克液力传动系统图 1.2.1 1.2.1 液力传动技术的主要应用领域液力传动技术的主要应用领域81.3 1.3 液力传动的特点液力传动的特点 液力传动之所以能得到这样广泛的应用，发展这样迅速，原因就是它具有以下优点优点： 1.自动适应性自动适应性 液力变矩器的输出力矩能随外载荷的增加而自动增加。 2.提高了机械的使用寿命提高了机械的使用寿命 由于液力传动的工作介质是液体，它能吸收或减少来自发动机和外载荷的振动与冲击，从而使机械启动、运转平

5、稳柔和，加速过程均匀，改善操纵舒适性，起过载保护作用。 3.具有良好的稳定低速性能，提高了机械的通过性能具有良好的稳定低速性能，提高了机械的通过性能 装有液力传动的机械能够以任意小的速度行驶，这样就增加了车辆或履带与地面的附着力，提高机械在松软的土质、砂质路面、雪地和泥泞沼泽地带上的通过能力。 9 4.无级调速，简化了操作，提高驾驶员和乘客的舒适性无级调速，简化了操作，提高驾驶员和乘客的舒适性 液力变矩器本身就是一个无级自动变速器，从而使发动机的动力范围得到扩大，变速箱的档数也可以减少。 5.便于维护保养便于维护保养 液力元件的叶轮之间无机械联系，无机械磨损，工作介质为无机矿物油，不仅可靠度高

6、，使用寿命长，而且便于维护保养。 6.多机并车性能和限矩保护性能多机并车性能和限矩保护性能 当工作机械采用多台动力机驱动时，易于并车且能够自动协调载荷分配。 7.改善车辆的动力性能改善车辆的动力性能 液力变矩器的作用使自动变器能够轻快平稳起动且连续自动无冲击换档，故汽车的起步加速性能得到提高，同时可以带载启动。此外，由于自动换档在时机控制上能保证发动机功率得以充分利用，所以大大改善了动力性能。10 8.降低排放污染降低排放污染 使用液力自动变速器时，由于采用了液力传动和自动换档技术，可以把发动机的转速限制在污染较小的范围内，加上不必频繁换档，因而可以降低对空气的污染。液力传动与电气传动和机械传

7、动相比有其缺点缺点： 1.效率较低效率较低，液力变矩器最高效率约8592，液力偶合器最高效率约9698。 2.结构较复杂结构较复杂，制造精度要求高，成本较高。 3.液力变矩器和调速型偶合器需要一套补偿冷却系统液力变矩器和调速型偶合器需要一套补偿冷却系统，因而增加了成本。 4.不能利用发动机的惯性来制动不能利用发动机的惯性来制动，也不能用牵引的办法启动发动机，需要有附加装置。 5.液力传动的某些装置维修技术较复杂液力传动的某些装置维修技术较复杂，要求有专门的维修人员，具有较高的修理水平和故障检查分析能力。111.4 1.4 液力传动与液压传动的区别液力传动与液压传动的区别 简单来说，液压传动液压

8、传动是以液体的压力能按照容积变化相等的原理进行能量传递的，它要通过泵泵阀阀马达马达或液压缸液压缸三种主要元件一起来传递能量。液力传动液力传动与之不同，它是以动量矩方程为工作原理，靠液力偶合器液力偶合器或液力变矩器液力变矩器的叶轮来传递能量。 1.4.1 1.4.1 液压传动液压传动 液压传动的原理液压传动的原理基于流体力学的帕斯卡定理帕斯卡定理，即静液压静液压传动的基本原理传动的基本原理。根据这个原理，高压液体在密闭的几何形体内被迫移动时，将传递机械能。与机械传动相比，液压传动更容易实现其运动参数（流量）和动力参数（压力）的控制，而液压传动较之液力传动具有良好的低速负荷特性。 12图图1-3

9、液压传动原理简图液压传动原理简图1活塞活塞 2、4容器容器 3管路管路 如图如图1-3所示所示，容器容器2用管路管路3与容器容器4连通，那么第一个容器中加在活塞活塞1上的力力F所建立的压力压力pF/A（A为活塞面积）传至第二个容器，并使容器周壁受到液压力的作用。可见，在液压传动装置中，利用容积变化相等的原理，通过管路传递载荷。以此原理进行能量传递的形式称为容积式液压传动，简称液压传动液压传动。131.4.2 1.4.2 液力传动液力传动 液力传动液力传动基于流体力学的欧拉方程欧拉方程，它是利用流体的动它是利用流体的动能，即利用液力传动装置中叶轮内动量矩的变化来传递和改能，即利用液力传动装置中叶

10、轮内动量矩的变化来传递和改变能量变能量。 图图1-4所示所示的传动系统，原动机原动机带动离心泵离心泵1高速旋转，离心泵通过吸入管路由贮液池吸进液体，液体在离心泵叶轮内加速，获得动能，离心泵是将原动机的机械能转换成液体动能的主要元件。由离心泵打出的高速液体通过管路管路3和喷喷嘴嘴进入涡轮机涡轮机2，冲击涡轮机叶片使之旋转，将液体的动能转换成机械能，通过输出轴推动工作机运动。由涡轮机涡轮机2排回的液体速度降低，动能减少，流回贮液池。液体按这样方式周而复始的循环流动，并在循环流动过程中与叶轮相互作用，完成能量的转换和传递。这种传动形式称为动力式液力传动，简称液力传动液力传动。14图图1-4 1-4

11、液力偶合器原理简图液力偶合器原理简图 1离心泵（泵轮）离心泵（泵轮） 2涡轮机（涡轮）涡轮机（涡轮） 3连接管路（导轮）连接管路（导轮） 4贮液贮液池池 5涡轮机尾水管涡轮机尾水管 6涡轮机壳体涡轮机壳体 7导水机构导水机构 8离心泵进水管离心泵进水管 9离心泵壳体离心泵壳体 10液力变矩器原理简图液力变矩器原理简图1.4.2 1.4.2 液力传动液力传动15 如果将图图1-4泵轮泵轮1和涡轮涡轮2靠近，将管路管路和喷嘴喷嘴变成固定不动的一组叶片组成的导轮导轮3，并将它们装在同一壳体内，就变成图图1-4中心部分中心部分10所指示的液力变矩器的结构简图，液力变矩器由于导轮导轮3的存在，它承受一部分力矩，使之输入泵轮泵轮1的力矩和由涡轮涡轮2输出的力矩不相等，它可改变能量传递过程中的力矩。如果取消了导轮，则装置就变成液力偶合器，液力偶合器只有泵轮和涡轮两个叶轮，故涡轮的输出力矩等于泵轮的输入力矩，由此得名为液力偶合器液力偶合器。 液力传动液力传动用变矩器取代了机械传动中的离合器，具有分段无级调速能力。它的突出优点突出优点是具有接近