液力耦合器的工作原理.ppt

第11章液力耦合器
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第11章液力耦合器
11液力耦合器的工作原理
12液力耦合器的特性
113液力耦合器的类型和结构
114液力耦合器与内燃机的共同工作
115液力耦合器的选择
2020/5/11
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111液力耦合器的工作原理
液力耦合器是利用液体的动能而进行能量传递的一种
液力传动装置。它是由泵轮1、涡轮2、外壳3组成的,如
图11-1所示,其结构简图见图92a。
1—泵轮;2—涡轮
壳体;4—主轴
图11-1液力耦合器主要构件
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111液力耦合器的工作原理
·在泵轮和涡轮环状壳体内,沿径向均匀地分布着
很多叶片。泵轮1与盆状的壳体3固定,组成耦合
器的外壳,壳内充满工作液体。涡轮置于壳体内,
其端面与泵轮端面相对,有一定间隙且同轴线放
置。泵轮与输入轴相连,涡轮与输出轴相连。目
前使用最广泛的是无内环液力耦合器。
·泵轮和涡轮及壳体所围成的空间,形成一个封闭
的液体循环流道,该流道就叫工作腔或循环圆
此圆最大直径叫做液力耦合器的有效直径,用D表
示。因工作液体在循环圆内作圆周运动,又随两
工作轮一起绕轴线转动,因而工作液体在液力耦
合器中是作圆周螺旋运动
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111液力耦合器的工作原理
液力耦合器与液力变矩器工作原理相似。图11-2是液体在
泵轮和涡轮进出口处的速度三角形,右边是泵轮B的速度
角形,左边是涡轮T的速度三角形。液力耦合器工作轮
叶片出口处相对速度肥都垂直于圆周速度2,因此出口
速度三角形为直角三角形,出口绝对速度的圆周分速度就
是l2,出口轴面分速度就是。工作轮入口处的速度三
角形不是直角三角形,原因是液流进入叶片时相对速度丌
和圆周速度u1不垂直,这时的液流角和叶片角不相等,
生了液流冲击损失。因一般情况下,液力耦合器的传动
比;=m<1,因此uB2>lr1,ua1>l2。另外,泵轮和
B
涡轮进口绝对速度与前一工作轮的出口绝对速度相等,
即
B2,1B1
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111液力耦合器的工作原理
图11-2液力耦合器的速度三角形
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111液力耦合器的工作原理
液力耦合器工作轮叶片和液体的相互作用所产生
的力矩与液力变矩器的作用原理一样。在理想条
件下,液力耦合器的力矩方程为
·泵轮:M2=2(m2m2-"mm)=(an2m2-2n2)
8
g
(11-1)
涡轮:M1=2(-2n2-1h1)=2(an2-unn)
g
7g
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111液力耦合器的工作原理
将式(11-1)与式(11-2)相加,有
M=M
(11-3)
上面推导过程中应用了如下速度和半径关系(参
看图112)
B2u -ul
T25
·式(11-3)说明,在不计各种损失情况下,泵轮
作用于工作液体的力矩与涡轮作用与液体的力矩
大小相等方向相反,或者说泵轮的输入力矩等于
涡轮的输出力矩,力矩方向相同。今后为了分析
方便,把M。、-M统称为传动力矩M。
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112液力耦合器的特性
液力耦合器的特性是指它的主要性能参数如传动
力矩M、泵轮转速〃a、涡轮转速n,传动比i、转
差率S和效率η等之间的关系。
M
7
MOng n
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112液力耦合器的特性

当n、y都为常数时,M=f(n)、n=f2(mn1)的关系
称为液力耦合器的外特性,其特性图线如图11-3。
图中横坐标也可用i、s来表示。
外特性由实验求得。因n=i,所以当i与n用相
同比例尺时,η是从坐标原点起始与坐标轴成45°
的直线。但当i=099~,急速下降,这是
由于此时的传动力矩很小,而磨擦损失的力矩所
占比例显著增加的缘故。所以当i=1时,n≠1。
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