液力機(jī)械傳動課件

第十六章液力機(jī)械傳動一、動液機(jī)械變速器的優(yōu)缺點(diǎn)：綜合為：1、半非強(qiáng)制性變速，具有吸收與衰減震動與沖擊的能力，因此，起步與運(yùn)行平穩(wěn)，零部件壽命高。2、可自行適應(yīng)行駛阻力的變化，在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級變速，因此，可以低速穩(wěn)定行駛，通過性好，操縱省力，汽車動力性好平均車速高，行駛更安全，而且排氣污染少。3、缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，傳動效率低。廣泛用于高級轎車，起重自卸車，高通過性軍用越野車及城市大客車。第十六章液力機(jī)械傳動一、動液機(jī)械變速器的優(yōu)缺點(diǎn)：1二、液力耦合器：——只能傳動，不能變矩。1、結(jié)構(gòu)：p72,73圖（舊）。泵輪與渦輪間隙3~4mm二、液力耦合器：——只能傳動，不能變矩。1、結(jié)構(gòu)：p72,72工作原理：2、工作原理：①、泵輪轉(zhuǎn)動帶動液體轉(zhuǎn)動產(chǎn)生轉(zhuǎn)動動量；②、同時(shí)產(chǎn)生離心力，使外側(cè)壓力上升，內(nèi)側(cè)壓力下降，與渦輪之間產(chǎn)生渦流；③、由泵輪流入渦輪的動量帶動渦輪轉(zhuǎn)動。所以必有nb＞nw。3、功能(p74)：液體在循環(huán)流動中（除了泵輪和渦輪）沒有受到任何其他外力。所以液力耦合器只起傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。注意：i理論=nw/nb≤1在此，傳動比的定義與齒輪變速時(shí)正相反。工作原理：2、工作原理：3三、液力變矩器：1、結(jié)構(gòu)在泵輪和渦輪的內(nèi)側(cè)加裝一個(gè)或兩個(gè)固定或半固定的導(dǎo)輪即成三元件或四元件的液力變矩器。三、液力變矩器：1、結(jié)構(gòu)4液力變矩器的工作原理2、液力變矩器的工作原理（以三元件為例）將中間流面從b,d之間斷開后，展開成弧形平面，取流體為控制體分析受力。泵輪產(chǎn)生主動力矩Mb，渦輪產(chǎn)生阻力矩Mw，固定導(dǎo)輪葉片扭曲方向相反，由速度三角形可知絕對速度v作用于導(dǎo)輪，導(dǎo)輪的作用力矩為Md.。三元液力變矩器零件圖液力變矩器的工作原理2、液力變矩器的工作原理三元液力5工作原理2①、由力矩方向可知：Mw=Mb+Md即Mw＞Mb產(chǎn)生增矩作用；②、起步時(shí)渦輪不動，u=0,v=w沖擊導(dǎo)輪，Md大，Mw也大；③、起步后u增加，v改變方向，Md減小，Mw也減??；④、v與導(dǎo)輪葉片方向一致時(shí)，Md=0,Mw=Mb成為液力耦合器。若u進(jìn)一步增加，則Mwnw/Mbnb=K×iMw＜Mb,Md=0;工作原理2①、由力矩方向可知：Mw=Mb+Md即Mw6工作原理⑤、變矩系數(shù)與傳動效率：

變矩系數(shù)：K=Mw/Mb

傳動效率：η=Nw/Nb=Mwnw/Mbnb=K×i

⑥、η與K的變化趨勢：（圖）若nb不變，i上升（加速）時(shí)，K下降，（Mw下降）所以η先升后降。對比：耦合器η直線上升，K=1以后，η耦＞η變，所以為了避免降低效率改用綜合式變矩器工作原理⑤、變矩系數(shù)與傳動效率：73、綜合變矩器：在導(dǎo)輪內(nèi)側(cè)安裝自由輪（類似自行車飛輪）機(jī)構(gòu)。P78圖。自由輪內(nèi)圈固定，外圈連接導(dǎo)輪，正向沖擊時(shí)導(dǎo)輪固定不動，反向沖擊時(shí)，導(dǎo)論隨渦輪轉(zhuǎn)動成為液力耦合器。則η上升p80圖為四元件變矩器效率圖。3、綜合變矩器：在導(dǎo)輪內(nèi)側(cè)安裝自由輪（8四元件綜合變矩器2：1、起步，雙導(dǎo)輪工作；2、轉(zhuǎn)速上升，第一導(dǎo)輪停止工作；3轉(zhuǎn)速再上升，導(dǎo)輪全部跟渦輪轉(zhuǎn)動，變成耦合器。四元件綜合變矩器2：1、起步，雙導(dǎo)輪工作；2、轉(zhuǎn)速上升，第一94、其它：①、氣蝕與補(bǔ)償壓力：（注意：p79倒數(shù)第一行“的現(xiàn)象”刪掉）為防止氣蝕的產(chǎn)生，油泵應(yīng)保持工作腔中有0.25~0.7MPa的壓力；②、通常機(jī)械變矩與液力變矩聯(lián)合工作。①、提高效率；（路面好時(shí)，液力鎖止泵輪與渦輪p82圖，只用機(jī)械變矩）②、擴(kuò)大了機(jī)械變矩的范圍；（p77三元件時(shí)K=1.9~2.5）③、必須加離合器。（見p85圖）4、其它：①、氣蝕與補(bǔ)償壓力：（注意：p79倒數(shù)第一行“的現(xiàn)10四、液力機(jī)械變速器（行星齒輪）P86圖四、液力機(jī)械變速器（行星齒輪）P86圖11紅旗CA7560轎車液力機(jī)械變速分析：由液力變速器，第一排離合器+制動器6，第二排行星齒輪系+制動器7，第三排行星齒輪系組成；主動部分為前排行星齒輪架和后排太陽輪。1、若離合器結(jié)合，6、7不制動，則二、三排都是兩元件同轉(zhuǎn)速成為直接檔；2、若離合器分離，6、7不制動，則無約束是空檔；3、若離合器分離，低速制動帶6制動，則前排中心輪不動，可以算出傳動比，是低速檔；4、倒檔帶7制動，僅由后排傳動是倒檔。行星齒輪系的幾種傳動比：高速：齒圈固定，中心輪主動i=1+Z2/Z1；低速：中心輪固定，齒圈主動i=1+Z1/Z2；倒檔：行星架固定，中心輪主動i=-Z2/Z1；直接檔：任意兩元件同步；空檔：無約束。紅旗CA7560轎車液力機(jī)械變速分析：由液力變速器，第一排離12豐田340

自動變速器右上圖注： B為制動器，C為離合器， F為單向離合器；下標(biāo)： 0為超速部分， 1、2、3為從前向后排列。 （圖左下說明有誤）下圖為動力傳遞路線圖。豐田340

自動變速器右上圖注：13右上圖說明：

1、齒圈主動，行星架被動則減速為低速檔。其中，太陽輪反轉(zhuǎn)為1檔，太陽輪固定為2檔；

2、整體轉(zhuǎn)動為直接傳動

3、太陽輪主動，齒圈被動為倒檔；

4、此外，太陽輪固定，行星輪帶動齒圈則加速；

5、行星架帶齒圈超速。（圖錯）中下圖左邊：C0，F(xiàn)0結(jié)合（B0松開），行星齒輪機(jī)構(gòu)A整體轉(zhuǎn)動為超速檔；中下圖右邊： C1、F2結(jié)合，太陽輪反轉(zhuǎn)為1檔 C1、B2、F1結(jié)合，太陽輪固定為2檔。右上圖說明：

1、齒圈主動，行星架被動則減速為低速檔。其中，14上圖：C1、C2、B2、F1同時(shí)結(jié)合，太陽輪與齒圈鎖定為直接檔（3檔）；下圖：行星齒輪機(jī)構(gòu)A中太陽輪固定，行星架帶動齒圈成為超速檔（4檔）。上圖：C1、C2、B2、F1同時(shí)結(jié)合，太陽輪與齒圈鎖定為直接15自動二檔

手動

二檔自動二檔

手動

二檔16自動一檔

手動一檔自動一檔

手動一檔17倒檔（R）倒檔（R）18五、機(jī)械式無級變速器金屬帶（兼有皮帶的柔軟無沖擊和鏈輪的不打滑及承力大）的出現(xiàn)+液壓控制皮帶輪實(shí)現(xiàn)了機(jī)械式無級變速，簡稱CVT。起步性能較差而且離不開離合器，以及高檔傳動比太小影響發(fā)動機(jī)性能的發(fā)揮是CVT不能單獨(dú)使用的主要原因。與其它機(jī)構(gòu)結(jié)合的研究已經(jīng)取得了顯著的成果。五、機(jī)械式無級變速器金屬帶（兼有皮帶的柔軟無沖19第十六章液力機(jī)械傳動課件20第十六章液力機(jī)械傳動一、動液機(jī)械變速器的優(yōu)缺點(diǎn)：綜合為：1、半非強(qiáng)制性變速，具有吸收與衰減震動與沖擊的能力，因此，起步與運(yùn)行平穩(wěn)，零部件壽命高。2、可自行適應(yīng)行駛阻力的變化，在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級變速，因此，可以低速穩(wěn)定行駛，通過性好，操縱省力，汽車動力性好平均車速高，行駛更安全，而且排氣污染少。3、缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，傳動效率低。廣泛用于高級轎車，起重自卸車，高通過性軍用越野車及城市大客車。第十六章液力機(jī)械傳動一、動液機(jī)械變速器的優(yōu)缺點(diǎn)：21二、液力耦合器：——只能傳動，不能變矩。1、結(jié)構(gòu)：p72,73圖（舊）。泵輪與渦輪間隙3~4mm二、液力耦合器：——只能傳動，不能變矩。1、結(jié)構(gòu)：p72,722工作原理：2、工作原理：①、泵輪轉(zhuǎn)動帶動液體轉(zhuǎn)動產(chǎn)生轉(zhuǎn)動動量；②、同時(shí)產(chǎn)生離心力，使外側(cè)壓力上升，內(nèi)側(cè)壓力下降，與渦輪之間產(chǎn)生渦流；③、由泵輪流入渦輪的動量帶動渦輪轉(zhuǎn)動。所以必有nb＞nw。3、功能(p74)：液體在循環(huán)流動中（除了泵輪和渦輪）沒有受到任何其他外力。所以液力耦合器只起傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。注意：i理論=nw/nb≤1在此，傳動比的定義與齒輪變速時(shí)正相反。工作原理：2、工作原理：23三、液力變矩器：1、結(jié)構(gòu)在泵輪和渦輪的內(nèi)側(cè)加裝一個(gè)或兩個(gè)固定或半固定的導(dǎo)輪即成三元件或四元件的液力變矩器。三、液力變矩器：1、結(jié)構(gòu)24液力變矩器的工作原理2、液力變矩器的工作原理（以三元件為例）將中間流面從b,d之間斷開后，展開成弧形平面，取流體為控制體分析受力。泵輪產(chǎn)生主動力矩Mb，渦輪產(chǎn)生阻力矩Mw，固定導(dǎo)輪葉片扭曲方向相反，由速度三角形可知絕對速度v作用于導(dǎo)輪，導(dǎo)輪的作用力矩為Md.。三元液力變矩器零件圖液力變矩器的工作原理2、液力變矩器的工作原理三元液力25工作原理2①、由力矩方向可知：Mw=Mb+Md即Mw＞Mb產(chǎn)生增矩作用；②、起步時(shí)渦輪不動，u=0,v=w沖擊導(dǎo)輪，Md大，Mw也大；③、起步后u增加，v改變方向，Md減小，Mw也減??；④、v與導(dǎo)輪葉片方向一致時(shí)，Md=0,Mw=Mb成為液力耦合器。若u進(jìn)一步增加，則Mwnw/Mbnb=K×iMw＜Mb,Md=0;工作原理2①、由力矩方向可知：Mw=Mb+Md即Mw26工作原理⑤、變矩系數(shù)與傳動效率：

變矩系數(shù)：K=Mw/Mb

傳動效率：η=Nw/Nb=Mwnw/Mbnb=K×i

⑥、η與K的變化趨勢：（圖）若nb不變，i上升（加速）時(shí)，K下降，（Mw下降）所以η先升后降。對比：耦合器η直線上升，K=1以后，η耦＞η變，所以為了避免降低效率改用綜合式變矩器工作原理⑤、變矩系數(shù)與傳動效率：273、綜合變矩器：在導(dǎo)輪內(nèi)側(cè)安裝自由輪（類似自行車飛輪）機(jī)構(gòu)。P78圖。自由輪內(nèi)圈固定，外圈連接導(dǎo)輪，正向沖擊時(shí)導(dǎo)輪固定不動，反向沖擊時(shí)，導(dǎo)論隨渦輪轉(zhuǎn)動成為液力耦合器。則η上升p80圖為四元件變矩器效率圖。3、綜合變矩器：在導(dǎo)輪內(nèi)側(cè)安裝自由輪（28四元件綜合變矩器2：1、起步，雙導(dǎo)輪工作；2、轉(zhuǎn)速上升，第一導(dǎo)輪停止工作；3轉(zhuǎn)速再上升，導(dǎo)輪全部跟渦輪轉(zhuǎn)動，變成耦合器。四元件綜合變矩器2：1、起步，雙導(dǎo)輪工作；2、轉(zhuǎn)速上升，第一294、其它：①、氣蝕與補(bǔ)償壓力：（注意：p79倒數(shù)第一行“的現(xiàn)象”刪掉）為防止氣蝕的產(chǎn)生，油泵應(yīng)保持工作腔中有0.25~0.7MPa的壓力；②、通常機(jī)械變矩與液力變矩聯(lián)合工作。①、提高效率；（路面好時(shí)，液力鎖止泵輪與渦輪p82圖，只用機(jī)械變矩）②、擴(kuò)大了機(jī)械變矩的范圍；（p77三元件時(shí)K=1.9~2.5）③、必須加離合器。（見p85圖）4、其它：①、氣蝕與補(bǔ)償壓力：（注意：p79倒數(shù)第一行“的現(xiàn)30四、液力機(jī)械變速器（行星齒輪）P86圖四、液力機(jī)械變速器（行星齒輪）P86圖31紅旗CA7560轎車液力機(jī)械變速分析：由液力變速器，第一排離合器+制動器6，第二排行星齒輪系+制動器7，第三排行星齒輪系組成；主動部分為前排行星齒輪架和后排太陽輪。1、若離合器結(jié)合，6、7不制動，則二、三排都是兩元件同轉(zhuǎn)速成為直接檔；2、若離合器分離，6、7不制動，則無約束是空檔；3、若離合器分離，低速制動帶6制動，則前排中心輪不動，可以算出傳動比，是低速檔；4、倒檔帶7制動，僅由后排傳動是倒檔。行星齒輪系的幾種傳動比：高速：齒圈固定，中心輪主動i=1+Z2/Z1；低速：中心輪固定，齒圈主動i=1+Z1/Z2；倒檔：行星架固定，中心輪主動i=-Z2/Z1；直接檔：任意兩元件同步；空檔：無約束。紅旗CA7560轎車液力機(jī)械變速分析：由液力變速器，第一排離32豐田340

自動變速器右上圖注： B為制動器，C為離合器， F為單向離合器；下標(biāo)： 0為超速部分， 1、2、3為從前向后排列。 （圖左下說明有誤）下圖為動力傳遞路線圖。豐田340

自動變速器右上圖注：33右上圖說明：

1、齒圈主動，行星架被動則減速為低速檔。其中，太陽輪反轉(zhuǎn)為1檔，太陽輪固定為2檔；