大型养路机械液气压传动技术 课件 07液力传动.ppt

郑州铁路职业技术学院机电工程系单元七液力传动液力传动是与液压传动完全不同的一种传动方式，它是以液体为工作介质，它虽然也是以液体为工作介质，却是以液体的动能来实现能量传递或控制的方式，即将液体的动能转变为机械能。液力传动的理论基础是液力传动流体力学，其核心为力矩方程式。学习项目一液力传动概述一、液力传动的工作原理液力传动是利用液体的动能，通过液力传动装置中叶轮内动量矩的变化，进行能量转换和传递的技术。液力传动的结构包括：1）泵轮：能量输入部件，以“B”表示2）涡轮：能量输出部件，以“T”表示3）导轮：液体导流部件，以“D”表示液力传动装置只有泵轮和涡轮组成，为液力偶合器。如果液力传动装置有泵轮、涡轮和导轮（可以装在泵轮的出口处或入口处）组成，为液力变矩器。二、液力传动的结构形式三、液力传动的特点——优点1）自动变矩，根据外载荷的变化输出的转矩随之改变；2）吸收振动，延长机器的使用寿命；3）具有良好的通过性能，能以任意小的速度通过；4）简化操作，减轻驾驶员的劳动强度；5）提高舒适性，车辆可以平稳起步并在较大范围内无级变速，吸收或消除冲击与振动。1）传动效率较低，液力变矩器的最高效率一般为85%~92%；2）体积、质量比机械传动略大，结构复杂、制造精度要求高、成本高。液力传动的优点是突出的。随着工业技术的发展使液力传动性能提高，缺点改善，它将具有更加广泛的发展前景。三、液力传动的特点——缺点学习项目二液力传动中的流体力学

基本知识一、液体在叶轮中运动的假设条件1）运动的液体为理想液体2）叶轮叶片无限多，且形状相同，厚度无限小3）各流束上液流的运动速度相等4）叶片系统对液体的作用相当于对中间流束的作用任取一工作轮，假定工作轮流道充满工作液体，当工作轮以角速度作顺时针旋转时，工作轮流道内液体的任一质点x的运动将由两种运动组成。一种是由工作轮带动液体质点一起旋转的圆周运动，也叫牵连运动。其运动速度以表示，称为液体的圆周速度，其方向为圆周的切线方向。一种是液体质点沿工作轮中叶片形成的流道流动，即相对于叶片的相对运动。其运动速度以表示，称为液体的相对速度。其方向为叶片骨线的切线方向。将两种速度合成，即可得到液体质点在工作轮中的绝对速度。二、液体在叶轮中的运动二、液体在叶轮中的运动三、力矩方程式力矩方程式表明了液体流经叶轮时，工作液体与叶轮叶片相互作用的力矩关系。学习项目三液力偶合器一、液力偶合器的结构和工作原理主要工作机构：两个工作轮，即泵轮和涡轮泵轮1与发动机曲轴相连接，是耦合器的主动部分；涡轮3与输出轴相连接，是耦合器的从动部分，两轮之间有3-4mm间隙。一、液力偶合器的结构和工作原理当泵轮旋转时，其中的工作液体被叶片带动旋转（绕泵轴作圆周运动）并在离心力的作用下力图从叶片的内缘向外缘流动；故造成叶片外缘（泵出口处）的压力较高（高于大气压），而内缘（泵轮中心）压力较低（低于大气压）。其压力差的大小取决于泵轮的半径与转速。此时，如果充满工作液体的涡轮仍处于静止状态，则涡轮外缘与中心的压力都相等，为一个大气压。这样涡轮外缘的压力低于泵轮外缘的压力，而涡轮中心的压力则高于泵轮中心的压力。由于两个面对面的工作轮是同为一个外壳所封闭着，所以此时，被泵轮甩到外缘的工作液体就朝着涡轮外缘冲去，顺着涡轮叶片向其中心流，然后再返回到泵轮中心。由于泵轮不停地旋转，返回到泵轮中心的工作液体又被泵轮叶片再次甩到外缘。工作液体就这样循环地流动。泵轮内的工作液体除了径向流动（沿循环圆环流）外，还要随着泵轮的旋转绕轴线作圆周运动。两者合成的绝对运动则斜对着涡轮，冲击其叶片，然后顺着涡轮叶片再流回泵轮中心。斜向冲击涡轮叶片的液流遇到静止的涡轮，其圆周速度将顿时被迫下降到趋于零，从而对涡轮叶片造成一个沿涡轮圆周方向的冲击力，此力对涡轮产生一个与泵轮同向旋转的力矩，于是涡轮开始旋转，通过从动轴向外输出力矩和转速。

液力耦合器实现传动的必要条件是：工作液体在泵轮和涡轮之间循环流动。即液力偶合器在正常工作时泵轮转速总是大于涡轮转速。液力偶合器只能起传递力矩的作用。一、液力偶合器的结构和工作原理二、液力偶合器的特性输出力矩（阻力矩）随涡轮转速的减小而增大。这是由于当nB一定时，若nT减小，则nB与nT之转速差增大，而使传递力矩增大。当外载荷过大时，涡轮便被阻止不动，即nT=0。这时附加到发动机轴上的力矩M0叫做制动力矩，M0由液力偶合器的结构形式和尺寸决定，与外载荷无关。因此加到发动机轴上的载荷不能超过M0学习项目四液力变矩器一、液力变矩器的一般结构主要元件：泵轮、涡轮、导轮导轮固定不动，通过导轮固定座与液力变矩