第3章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理

1、第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點一：液力傳動概述1 液力傳動的定義現(xiàn)有的傳動裝置按傳遞能量的方式分為機械傳動、電力傳動和液體傳動三種形式。在任何一個傳動裝置中，其中有一個環(huán)節(jié)用液體來傳遞功率，則稱此傳動裝置為液體傳動裝置。此傳動裝置中以液體傳遞能量的環(huán)節(jié)稱為液體傳動元件。第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點一：液力傳動概述1 液力傳動的定義凡是主要依靠工作液體的壓能的變化來傳遞或變換能量的液體傳動元件，稱為液壓傳動元件，如各種液壓泵和液壓馬達。凡是主要依靠工作液體的動量矩的變化來傳遞力矩的液體傳動元件，稱為液力傳動元件，如液力耦合器和液力變矩器。第三章 液力變

2、矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點一：液力傳動概述1 液力傳動的定義液力傳動單指動液傳動，即以液體為傳動介質(zhì)，利用液體在主動元件和從動元件之間循環(huán)流動過程中動能的變化來傳遞動力。動液傳動裝置有液力耦合器和液力變矩器兩種。 第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點一：液力傳動概述2 液力傳動的發(fā)展 德國工程師海爾曼費丁格爾博士在1902年開始研究把液力傳動裝置作為船舶的傳動裝置。 第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點一：液力傳動概述2 液力傳動的發(fā)展 液力變矩器存在著效率不高，變矩范圍有限的問題。因此，使用單個液力變矩器并沒有很大的實用意義，而需串聯(lián)一個定軸式或者旋轉(zhuǎn)軸式機械變速器，以擴大變速和變矩范圍。 第三

3、章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點一：液力傳動概述3 液力傳動的應(yīng)用 液力傳動優(yōu)點 （1）使車輛具有良好自適應(yīng)能力 （2）提高車輛的通過性能 （3）提高車輛的使用壽命 （4）提高車輛的舒適性 液力傳動缺點 （1）效率較低 （2）結(jié)構(gòu)復(fù)雜第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點一：液力傳動概述3 液力傳動的應(yīng)用 （1）在車輛方面 （2）在拖拉機方面 （3）在工程機械方面 （4）在內(nèi)燃機車方面 （5）在軍用車輛方面 （6）在其他方面第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點二：液力耦合器1 液力耦合器的結(jié)構(gòu)1-發(fā)動機曲軸 2-耦合器外殼 3-泵輪 4-渦輪 5-輸出軸 第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點二：

4、液力耦合器2 液力耦合器的工作原理 當發(fā)動機帶動泵輪旋轉(zhuǎn)時，ATF在泵輪葉片的帶動作圓周運動。圓周運動產(chǎn)生離心力，ATF從泵輪中心向四周沿葉片方面甩出；ATF就是從葉片內(nèi)緣向葉片外緣流動。這樣，由曲軸輸入的機械能就轉(zhuǎn)變?yōu)锳TF的動能和壓能。在ATF尚未進入渦輪的時候，渦輪葉片外緣的壓力低于泵輪葉片外緣處的壓力，ATF從泵輪流入渦輪。與此同時，ATF沖擊渦輪葉片，推動渦輪按泵輪同一方面旋轉(zhuǎn)，從而帶動液力耦合器的輸出軸轉(zhuǎn)動。第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點二：液力耦合器2 液力耦合器的工作原理 在液力耦合器內(nèi)部ATF同時具有兩種旋轉(zhuǎn)運動。其一，是隨同工作輪一起作繞工作輪軸線的圓周運動；其二，是

5、經(jīng)泵輪到渦輪，又從渦輪返回泵輪，重復(fù)循環(huán)，ATF沿工作腔循環(huán)圓作環(huán)流運動。第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點二：液力耦合器3 液力耦合器的特性 由于ATF在液力耦合器中作循環(huán)流動時，沒有受到任何其它附加外力，故發(fā)動機作用于泵輪上的轉(zhuǎn)矩與渦輪所接收并傳給從動軸的轉(zhuǎn)矩相等。 第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點二：液力耦合器4 液力耦合器的應(yīng)用 由于液力耦合器采用自動變速器油ATF作為傳動介質(zhì)，泵輪與渦輪之間允許存在轉(zhuǎn)速差，因此液力耦合器能保證汽車起步和加速的穩(wěn)定；能夠緩沖和衰減傳動系的扭轉(zhuǎn)振動，防止傳動系過載，延長發(fā)動機與傳動系各零件的使用壽命。但因耦合器不能改變所傳遞的轉(zhuǎn)矩大小，使得相應(yīng)的變

6、速機構(gòu)需增加檔位。 第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點三：液力變矩器1 液力變矩器的結(jié)構(gòu)1-發(fā)動機曲軸 2-變矩器殼 3-渦輪 4-泵輪 5-導(dǎo)輪 6-導(dǎo)輪固定套管 7-輸出軸第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點三：液力變矩器1 液力變矩器的結(jié)構(gòu) 液力變矩器的三個工作輪都裝于密閉的變矩器殼體中，殼體內(nèi)充滿了變速器油液（ATF），泵輪由發(fā)動機驅(qū)動，渦輪固裝在渦輪軸上，渦輪軸和變速器輸入軸相連。導(dǎo)輪通過導(dǎo)輪軸固定在變速器外殼上而懸浮在泵輪與渦輪之間，它與泵輪、渦輪的葉片端面也留有一定間隙。三個工作輪之間沒有機械聯(lián)系。 第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點三：液力變矩器2 液力變矩器的工作原理 液

7、力變矩器不僅能傳遞轉(zhuǎn)矩，而且能在泵輪轉(zhuǎn)矩不變的情況下，隨著渦輪轉(zhuǎn)速的不同自動地改變渦輪所輸出的轉(zhuǎn)矩值，即“變矩”。液力變短器之所以能起變矩作用，就是因為在結(jié)構(gòu)上比耦合器多了一個導(dǎo)輪機構(gòu)。在液體循環(huán)流動過程中，固定于不主動的導(dǎo)輪給渦輪一反作用力矩，使渦輪輸出的轉(zhuǎn)矩不同于泵輪輸出的轉(zhuǎn)矩。第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點三：液力變矩器2 液力變矩器的工作原理以變矩器工作輪的展開圖來說明液力變矩器的工作原理。 第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點三：液力變矩器2 液力變矩器的工作原理 根據(jù)液流受力平衡條件，三者在數(shù)值上滿足上述關(guān)系式，即渦輪轉(zhuǎn)矩等于泵輪轉(zhuǎn)矩與導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩之和。 WBDMMM第三章 液力

8、變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點三：液力變矩器3 液力變矩器的特性 （1）轉(zhuǎn)速比（速比） （2）轉(zhuǎn)矩比（變扭系數(shù)） （3）傳動效率 第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點三：液力變矩器3 液力變矩器的特性 渦輪轉(zhuǎn)矩是隨渦輪轉(zhuǎn)速的改變而連續(xù)變化的 液力變矩器的傳動效率曲線一般呈拋物線形狀 第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點三：液力變矩器4 液力變矩器的不足 液力變矩器自耦合工況轉(zhuǎn)換點起在大速比的耦合范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩比曲線變成，且傳動效率急劇下降，其原因在于導(dǎo)輪固定 。第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點四：改變液力變矩器性能的措施 1 導(dǎo)輪增設(shè)單向離合器 將液力變矩器的導(dǎo)輪通過單向離合器固定在變速器外殼上，

9、單向離合器內(nèi)圈與導(dǎo)輪和變速器外殼相連，是固定不動的；外圈與導(dǎo)輪相連，可與導(dǎo)輪一起按泵輪同一方向旋轉(zhuǎn)。設(shè)置單向離合器后，當速比較小，轉(zhuǎn)速差大時，導(dǎo)輪仍被鎖住不動，仍能起增扭作用；轉(zhuǎn)速比較大，渦輪與泵輪轉(zhuǎn)速差小時，ATF沖擊導(dǎo)輪背面，這時導(dǎo)輪按泵輪的相同方向自由旋轉(zhuǎn)，ATF即順利地回流到泵輪 。第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點四：改變液力變矩器性能的措施 1 導(dǎo)輪增設(shè)單向離合器 綜合式變矩器在導(dǎo)輪自由旋轉(zhuǎn)時不產(chǎn)生增扭作用，其功能同普通液力耦合器一樣。 第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點四：改變液力變矩器性能的措施 1 導(dǎo)輪增設(shè)單向離合器 滾柱型單向離合器由輪轂、滾柱、外圈和壓緊彈簧等組成，單

10、向離合器外輪被鉚釘鉚在導(dǎo)輪上，輪轂用花鍵連接在導(dǎo)輪軸套上，是固定件。外圈的內(nèi)表面被開有若干偏心的弧形滾道，與輪轂外表面圍合成一個楔形腔室，滾柱位子楔形腔室內(nèi)。 第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點四：改變液力變矩器性能的措施 1 導(dǎo)輪增設(shè)單向離合器 楔塊型單向離合器的由外座圈、內(nèi)座圈、楔塊、保持架及片狀彈簧等組成，保持架借助于片狀彈簧把楔塊等分布置在圓形的內(nèi)外輪之間，外座圈與導(dǎo)輪固定連接，隨導(dǎo)輪一起回轉(zhuǎn)；內(nèi)座圈通過花鍵與導(dǎo)輪軸套連續(xù)而固定在變速器外殼上。 第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點四：改變液力變矩器性能的措施 2 采用多個導(dǎo)輪 雙導(dǎo)輪液力變矩器的結(jié)構(gòu)是由一個泵輪、一個渦輪和兩個可單向

11、傳動的導(dǎo)輪構(gòu)成 。兩個導(dǎo)輪分別與兩個單向離合器的外輪相連，單向離合器的內(nèi)輪通過花鍵與導(dǎo)輪軸套相連并固裝在變速器外殼上，可以實現(xiàn)兩個變矩器工況和一個液力耦合器工況。 第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點四：改變液力變矩器性能的措施 2 采用多個導(dǎo)輪 雙導(dǎo)輪分開的液力變矩器特性曲線，整體式導(dǎo)輪的耦合工作點在分開式導(dǎo)輪的第一耦合點與第二耦合點之間，傳動效率得到提高。 第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點四：改變液力變矩器性能的措施 3 采用閉鎖離合器 液力變矩器的鎖止離合器位于渦輪前端，由離合器壓盤、轂、泵輪、導(dǎo)輪、渦輪等件組成。離合器壓盤，可前后移動。 1-變矩器殼2-離合器壓盤 3-渦輪 4-泵輪 5-變矩器軸套 6-輸出軸花鍵套 7-導(dǎo)輪第三章 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與原理知識點四：改變液力變矩器性能的措施 3 采用閉鎖離合器 為了提高變矩