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液力耦合器 【摘要】液力耦合器是以液体为工作介质的一种非刚性联轴器，又称液力 联轴器。液力耦合器的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作 腔，泵轮装在输入轴上 , 涡轮装在输出轴上。动力机（内燃机、电动机等） 带动输入轴旋转时，液体被离心式泵轮甩出。这种高速液体进入涡轮后即 推动涡轮旋转，将从泵轮获得的能量传递给输出轴。最后液体返回泵轮， 形成周而复始的流动。液力耦合器靠液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产 生动量矩的变化来传递扭矩。 【关键词】液力耦合器 壳体 泵轮 涡轮 发动机曲轴 （一）引言： 液力传动发明于 20 世纪初，最早应用于船舶工业， 作为船舶动力和螺旋桨 的传动装置。早在 1905 年，费丁格尔教授发明的世界第一台液力变矩器首先在 船舶中得到应用。 在第一次世界大战期间， 齿轮制造技术获得了大进展。 虽然在 船舶传动中， 液力传动被齿轮传动所代替， 但液力传动在船舶上的应用， 使人们 充分认识到它独特的优点。 1920 年英国人包易尔将费丁格尔变矩器中的导轮去 掉，发明了世界上第一台液力耦合器。到 20 世纪 30 年代后很快在车辆 ( 各种汽 车、履带车辆和机车 ) 、工程机械、起重运输机械、钻探设备、大型鼓风机、泵 和其他冲击大、惯性大的传动装置上广泛应用。第二次世界大战后，尤其是 20 世纪 60 年代以来，液力传动在民用和军用车辆、起重运输机械、工程机械、矿 山机械、石油钻井机械，以及电力、冶金、建材等部门开始推广使用，并得到了 空前发展。 液力传动装置有液力耦合器和液力变矩器两种。液力耦合器是一种非刚 性联轴器。 液力变矩器实质上是一种力矩变换器。 它们所传递的功率大小与输入 轴转速的 3 次方、与叶轮尺寸的 5 次方成正比。传动效率在额定工况附近较高： 耦合器约为 96～98.5%, 变矩器约为 85～92%。偏离额定工况时效率有较大的下 降。根据使用场合的要求 , 液力传动可以是单独使用的液力变矩器或液力耦合器 ; 也可以与齿轮变速器联合使用 , 或与具有功率分流的行星齿轮差速器 ( 见行星齿 轮传动 ) 联合使用。与行星齿轮差速器联合组成的常称为液力 - 机械传动。 （二）工作原理： 为了研究液力耦合器的工作原理， 首先要弄清液体在工作轮中的运动情况。 液体在工作轮中是一种复合运动， 一方面它在工作轮叶片所形成的流道中作相对 运动，另一方面又跟随工作轮一起作旋转运动。 两个运动合成了螺旋环流运动 （见 下图）。液体在工作腔中周而复始的作螺旋环流运动，于是便完成了能量传递。 液力耦合器结构主要由：壳体、泵轮、涡轮三个元件构成。在发动机曲轴 1 的凸缘上，固定着耦合器外壳 2，与外壳刚性连接并随曲轴一起旋转的叶轮， 组成耦合器的主动元件， 成为泵轮。 与从动轴 5 相连的叶轮， 为耦合器的从动元 件，称为涡轮 4, 。泵轮与涡轮统称为工作轮，在工作轮的环状壳体中，径向排 列着许多叶片。 涡轮装在密封的外壳中， 其端面与泵轮端面相对， 两者之间留有 3-4mm间隙，泵轮与涡轮装合后，通过轴线的纵断面呈环形，称为循环圆。在环 状壳体中存储有工作液。液力耦合器耦合叶轮传递动力的方法是利用两个并 无机械联系的叶轮，通过液压油等进行动力的连接。在耦合器封闭的壳体 内有两个传力叶轮及其配套机械装置，其中主动叶轮称为泵轮，另一个叫 做涡轮。两轮为沿径向排列着许多叶片的半圆环，它们相向耦合布置，互 不接触，中间有 3mm到 4