液力传动及流体机械-第四章-液力机械变矩器.ppt

*第四章*-1为外分流式液力机械传动框图,输入总功率流一分为二,其中一路功率流通过液力变矩器,而另一路功率流则直接通过机械传动(行星齿轮机构)。输入功率在输入轴分流,然后双流功率在输出轴处汇合。图4-1外分流式液力机械传动框图*图4-2为功率外分流式的液力机械复合传动方案,其中4-2a是行星排在输入端的一般原理;图4-2b、c是行星排在输入端的两个可实现的方案(行星排的行星架为主动件);图4-2功率外分流式液力机械传动方案*图4-3d是行星排在输出端的一般原理;图4-3e、f是可实现的方案(行星架j为输出的被动件)。这种外分流式的液力机械传动用于动力机与工作机之间,如高级轿车、重型汽车及工程机械上。图4-3功率外分流式液力机械传动方案*美国卡特皮勒(Caterpillar)公司在184~331kW轮式牵引车传动系统中采用了外分流式液力机械变矩器,其传动装置运动学简图如图4-4所示。该传动装置是由输入端的行星排闭锁离合器C、制动器B、离心涡轮式单级三叶轮液力变矩器和单向离合器M所组成。单向离合器可使输出轴2在转速高于涡轮轴时,二者松脱联接。图4-4轮式牵引车的传动装置*液力机械变矩器有如下三种工况:(1)闭锁离合器C和制动器B同时松脱:液力变矩器正常工作,液力机械传动装置处于分流传动状态,用于轮式牵引车的低速作业工况。(2)闭锁离合器C松脱,制动器B结合:此时行星排成为一个传动比i21=(1+α)/α=4/3的机械增速器。液力变矩器停止转动,涡轮借助于单向离合器与输出轴松脱。这种纯机械增速传动适用于轮式车辆的运输作业工况。(3)闭锁离合器C结合,制动器B松脱:由于液力变矩器泵轮处于旋转状态,涡轮除了在启动的瞬间可能与输出轴不同步外,持续运转时也都与输出轴一起旋转。这种直接传动工况适合拖车启动工况或车辆高速下坡行驶时作动力制动使用。*液力机械变矩器在分流传动工况时,其主要参数为i21、K21、η21、λ1、nB、MB和PB,根据这些主要参数,液力传动有如下特点:(1)液力变矩器在牵引工况下,液力机械变矩器也处于牵引工况。(2)在整个工况区,液力机械变矩器均以功率分流方式工作,可获得较之纯液力传动更高的效率值,即。(3)启动工况时泵轮传递全部功率,而当时,泵轮传递功率减少为。(4)能容系数显著增大,启动力矩也显著增大。(5)正透穿性大大增加。*(行星齿轮机构)放在变矩器之外,如图4-5所示,其功率分流是在液力变矩器内部实现的。功率由泵轮输入,而由两个或两个以上独立旋转的叶轮分别传递一部分功率,最后通过机械传动机构将叶轮的输出功率汇流输出。a)b)图4-5功率内分流的液力机械变矩器*(图4-5a)。根据被强制旋转导轮的转向又可分为强制导轮正转和强制导轮反转的内分流液力机械变矩器。强制导轮反转的内分流液力机械变矩器能提高低转速比范围内的变矩系数;强制导轮正转的内分流液力机械变矩器则可提高高转速比范围的效率。现以瑞典SRM公司的DS型强制导轮反转的液力机械变矩器为例,说明其结构与工作特点,图4-6为该装置的运动学简图和原始特性曲线。它是这一类液力机械传动中较有代表性的一种装置,并得到了成功的应用。*图4-6DS型内分流液力机械变矩器运动学简图