液力-第1章 緒 論

11.1常見傳動(dòng)技術(shù)的種類

傳動(dòng)技術(shù)，是指能夠使物體按照指定動(dòng)作規(guī)律運(yùn)動(dòng)起來的技術(shù)。通常是通過傳動(dòng)裝置（PowerTransmissionEngineering）來實(shí)現(xiàn)的。按照工作介質(zhì)不同，傳動(dòng)技術(shù)種類可分為：

傳動(dòng)技術(shù)的定義2傳動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)齒輪、齒條杠桿、連桿電氣傳動(dòng)流體傳動(dòng)復(fù)合傳動(dòng)直流交流氣體傳動(dòng)液體傳動(dòng)氣壓傳動(dòng)射流靜壓傳動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)液粘傳動(dòng)液壓

液壓軸承直流液壓交流液壓液力傳動(dòng)射流1.1常見傳動(dòng)技術(shù)的種類3

液力傳動(dòng)已有上百年的歷史，1902年，德國(guó)工程師蓋爾曼·費(fèi)丁格爾發(fā)現(xiàn)了液力傳動(dòng)的原理。1.2

液力傳動(dòng)的發(fā)展與應(yīng)用1.2.1

液力傳動(dòng)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀液力傳動(dòng)有兩種主要類型：液力偶合器傳動(dòng)和液力變矩器傳動(dòng)。

傳動(dòng)效率：偶合器約為96％～98.5％，變矩器約為85％～92％，在額定工況附近較高。

從投入使用的液力元件的數(shù)目多少，液力傳動(dòng)裝置可以分為三種型式：純液力元件傳動(dòng)裝置、單液力元件傳動(dòng)裝置和多液力元件傳動(dòng)裝置。4美國(guó)日本歐洲應(yīng)用液力傳動(dòng)裝置始于20世紀(jì)50年代20世紀(jì)70年代20世紀(jì)70年代以來1.液力傳動(dòng)在國(guó)際上的發(fā)展情況2.液力傳動(dòng)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展情況51.2.1

液力傳動(dòng)技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域1.內(nèi)燃機(jī)車

2.各類大中型施工機(jī)械

3.各類汽車

4.各類轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備

5.坦克及裝甲車輛

6.船舶驅(qū)動(dòng)及相關(guān)設(shè)備

圖1-1液力傳動(dòng)應(yīng)用示意圖

6圖1-2坦克液力傳動(dòng)系統(tǒng)圖

1.2.1

液力傳動(dòng)技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域71.3液力傳動(dòng)的特點(diǎn)液力傳動(dòng)之所以能得到這樣廣泛的應(yīng)用，發(fā)展這樣迅速，原因就是它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.自動(dòng)適應(yīng)性

液力變矩器的輸出力矩能隨外載荷的增加而自動(dòng)增加。

2.提高了機(jī)械的使用壽命由于液力傳動(dòng)的工作介質(zhì)是液體，它能吸收或減少來自發(fā)動(dòng)機(jī)和外載荷的振動(dòng)與沖擊，從而使機(jī)械啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)柔和，加速過程均勻，改善操縱舒適性，起過載保護(hù)作用。

3.具有良好的穩(wěn)定低速性能，提高了機(jī)械的通過性能裝有液力傳動(dòng)的機(jī)械能夠以任意小的速度行駛，這樣就增加了車輛或履帶與地面的附著力，提高機(jī)械在松軟的土質(zhì)、砂質(zhì)路面、雪地和泥濘沼澤地帶上的通過能力。

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4.無級(jí)調(diào)速，簡(jiǎn)化了操作，提高駕駛員和乘客的舒適性液力變矩器本身就是一個(gè)無級(jí)自動(dòng)變速器，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力范圍得到擴(kuò)大，變速箱的檔數(shù)也可以減少。

5.便于維護(hù)保養(yǎng)液力元件的葉輪之間無機(jī)械聯(lián)系，無機(jī)械磨損，工作介質(zhì)為無機(jī)礦物油，不僅可靠度高，使用壽命長(zhǎng)，而且便于維護(hù)保養(yǎng)。

6.多機(jī)并車性能和限矩保護(hù)性能當(dāng)工作機(jī)械采用多臺(tái)動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，易于并車且能夠自動(dòng)協(xié)調(diào)載荷分配。

7.改善車輛的動(dòng)力性能

液力變矩器的作用使自動(dòng)變器能夠輕快平穩(wěn)起動(dòng)且連續(xù)自動(dòng)無沖擊換檔，故汽車的起步加速性能得到提高，同時(shí)可以帶載啟動(dòng)。此外，由于自動(dòng)換檔在時(shí)機(jī)控制上能保證發(fā)動(dòng)機(jī)功率得以充分利用，所以大大改善了動(dòng)力性能。9

8.降低排放污染

使用液力自動(dòng)變速器時(shí)，由于采用了液力傳動(dòng)和自動(dòng)換檔技術(shù)，可以把發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速限制在污染較小的范圍內(nèi)，加上不必頻繁換檔，因而可以降低對(duì)空氣的污染。液力傳動(dòng)與電氣傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)相比有其缺點(diǎn)：

1.效率較低，液力變矩器最高效率約85％～92％，液力偶合器最高效率約96％～98％。

2.結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造精度要求高，成本較高。

3.液力變矩器和調(diào)速型偶合器需要一套補(bǔ)償冷卻系統(tǒng)，因而增加了成本。

4.不能利用發(fā)動(dòng)機(jī)的慣性來制動(dòng)，也不能用牽引的辦法啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，需要有附加裝置。

5.液力傳動(dòng)的某些裝置維修技術(shù)較復(fù)雜，要求有專門的維修人員，具有較高的修理水平和故障檢查分析能力。101.4液力傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)的區(qū)別簡(jiǎn)單來說，液壓傳動(dòng)是以液體的壓力能按照容積變化相等的原理進(jìn)行能量傳遞的，它要通過泵—閥—馬達(dá)或液壓缸三種主要元件一起來傳遞能量。液力傳動(dòng)與之不同，它是以動(dòng)量矩方程為工作原理，靠液力偶合器或液力變矩器的葉輪來傳遞能量。

1.4.1

液壓傳動(dòng)

液壓傳動(dòng)的原理基于流體力學(xué)的帕斯卡定理，即靜液壓傳動(dòng)的基本原理。根據(jù)這個(gè)原理，高壓液體在密閉的幾何形體內(nèi)被迫移動(dòng)時(shí)，將傳遞機(jī)械能。與機(jī)械傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)更容易實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)參數(shù)（流量）和動(dòng)力參數(shù)（壓力）的控制，而液壓傳動(dòng)較之液力傳動(dòng)具有良好的低速負(fù)荷特性。11圖1-3液壓傳動(dòng)原理簡(jiǎn)圖1－活塞2、4－容器3－管路

如圖1-3所示，容器2用管路3與容器4連通，那么第一個(gè)容器中加在活塞1上的力F所建立的壓力p＝F/A（A為活塞面積）傳至第二個(gè)容器，并使容器周壁受到液壓力的作用?？梢姡谝簤簜鲃?dòng)裝置中，利用容積變化相等的原理，通過管路傳遞載荷。以此原理進(jìn)行能量傳遞的形式稱為容積式液壓傳動(dòng)，簡(jiǎn)稱液壓傳動(dòng)。121.4.2液力傳動(dòng)

液力傳動(dòng)基于流體力學(xué)的歐拉方程，它是利用流體的動(dòng)能，即利用液力傳動(dòng)裝置中葉輪內(nèi)動(dòng)量矩的變化來傳遞和改變能量。

圖1-4所示的傳動(dòng)系統(tǒng)，原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)離心泵1高速旋轉(zhuǎn)，離心泵通過吸入管路由貯液池吸進(jìn)液體，液體在離心泵葉輪內(nèi)加速，獲得動(dòng)能，離心泵是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體動(dòng)能的主要元件。由離心泵打出的高速液體通過管路3和噴嘴進(jìn)入渦輪機(jī)2，沖擊渦輪機(jī)葉片使之旋轉(zhuǎn)，將液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，通過輸出軸推動(dòng)工作機(jī)運(yùn)動(dòng)。由渦輪機(jī)2排回的液體速度降低，動(dòng)能減少，流回貯液池。液體按這樣方式周而復(fù)始的循環(huán)流動(dòng)，并在循環(huán)流動(dòng)過程中與葉輪相互作用，完成能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。這種傳動(dòng)形式稱為動(dòng)力式液力傳動(dòng)，簡(jiǎn)稱液力傳動(dòng)。13圖1-4液力偶合器原理簡(jiǎn)圖

1－離心泵（泵輪）2－渦輪機(jī)（渦輪）3－連接管路（導(dǎo)輪）4－貯液池5－渦輪機(jī)尾水管6－渦輪機(jī)殼體7－導(dǎo)水機(jī)構(gòu)8－離心泵進(jìn)水管9－離心泵殼體10－液力變矩器原理簡(jiǎn)圖1.4.2液力傳動(dòng)14如果將圖1-4泵輪1和渦輪2靠近，將管路和噴嘴變成固定不動(dòng)的一組葉片組成的導(dǎo)輪3，并將它們裝在同一殼體內(nèi)，就變成圖1-4中心部分10所指示的液力變矩器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，液力變矩器由于導(dǎo)輪3的存在，它承受一部分力矩，使之輸入泵輪1的力矩和由渦輪2輸出的力矩不相等，它可改變能量傳遞過程中的力矩。如果取消了導(dǎo)輪，則裝置就變成液力偶合器，液力偶合器只有泵輪和渦輪兩個(gè)葉輪，故渦輪的輸出力矩等于泵輪的輸入力矩，由此得名為液力偶合器。

液力傳動(dòng)用變矩器取代了機(jī)械傳