液力机械传动课件

第十六章液力机械传动一、动液机械变速器的优缺点：综合为：1、半非强制性变速，具有吸收与衰减震动与冲击的能力，因此，起步与运行平稳，零部件寿命高。2、可自行适应行驶阻力的变化，在一定范围内实现无级变速，因此，可以低速稳定行驶，通过性好，操纵省力，汽车动力性好平均车速高，行驶更安全，而且排气污染少。3、缺点：结构复杂，造价高，传动效率低。广泛用于高级轿车，起重自卸车，高通过性军用越野车及城市大客车。第十六章液力机械传动一、动液机械变速器的优缺点：1二、液力耦合器：——只能传动，不能变矩。1、结构：p72,73图（旧）。泵轮与涡轮间隙3~4mm二、液力耦合器：——只能传动，不能变矩。1、结构：p72,72工作原理：2、工作原理：①、泵轮转动带动液体转动产生转动动量；②、同时产生离心力，使外侧压力上升，内侧压力下降，与涡轮之间产生涡流；③、由泵轮流入涡轮的动量带动涡轮转动。所以必有nb＞nw。3、功能(p74)：液体在循环流动中（除了泵轮和涡轮）没有受到任何其他外力。所以液力耦合器只起传递转矩的作用。注意：i理论=nw/nb≤1在此，传动比的定义与齿轮变速时正相反。工作原理：2、工作原理：3三、液力变矩器：1、结构在泵轮和涡轮的内侧加装一个或两个固定或半固定的导轮即成三元件或四元件的液力变矩器。三、液力变矩器：1、结构4液力变矩器的工作原理2、液力变矩器的工作原理（以三元件为例）将中间流面从b,d之间断开后，展开成弧形平面，取流体为控制体分析受力。泵轮产生主动力矩Mb，涡轮产生阻力矩Mw，固定导轮叶片扭曲方向相反，由速度三角形可知绝对速度v作用于导轮，导轮的作用力矩为Md.。三元液力变矩器零件图液力变矩器的工作原理2、液力变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产生增矩作用；②、起步时涡轮不动，u=0,v=w冲击导轮，Md大，Mw也大；③、起步后u增加，v改变方向，Md减小，Mw也减小；④、v与导轮叶片方向一致时，Md=0,Mw=Mb成为液力耦合器。若u进一步增加，则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、变矩系数与传动效率：

变矩系数：K=Mw/Mb

传动效率：η=Nw/Nb=Mwnw/Mbnb=K×i

⑥、η与K的变化趋势：（图）若nb不变，i上升（加速）时，K下降，（Mw下降）所以η先升后降。对比：耦合器η直线上升，K=1以后，η耦＞η变，所以为了避免降低效率改用综合式变矩器工作原理⑤、变矩系数与传动效率：73、综合变矩器：在导轮内侧安装自由轮（类似自行车飞轮）机构。P78图。自由轮内圈固定，外圈连接导轮，正向冲击时导轮固定不动，反向冲击时，导论随涡轮转动成为液力耦合器。则η上升p80图为四元件变矩器效率图。3、综合变矩器：在导轮内侧安装自由轮（8四元件综合变矩器2：1、起步，双导轮工作；2、转速上升，第一导轮停止工作；3转速再上升，导轮全部跟涡轮转动，变成耦合器。四元件综合变矩器2：1、起步，双导轮工作；2、转速上升，第一94、其它：①、气蚀与补偿压力：（注意：p79倒数第一行“的现象”删掉）为防止气蚀的产生，油泵应保持工作腔中有0.25~0.7MPa的压力；②、通常机械变矩与液力变矩联合工作。①、提高效率；（路面好时，液力锁止泵轮与涡轮p82图，只用机械变矩）②、扩大了机械变矩的范围；（p77三元件时K=1.9~2.5）③、必须加离合器。（见p85图）4、其它：①、气蚀与补偿压力：（注意：p79倒数第一行“的现10四、液力机械变速器（行星齿轮）P86图四、液力机械变速器（行星齿轮）P86图11红旗CA7560轿车液力机械变速分析：由液力变速器，第一排离合器+制动器6，第二排行星齿轮系+制动器7，第三排行星齿轮系组成；主动部分为前排行星齿轮架和后排太阳轮。1、若离合器结合，6、7不制动，则二、三排都是两元件同转速成为直接档；2、若离合器分离，6、7不制动，则无约束是空档；3、若离合器分离，低速制动带6制动，则前排中心轮不动，可以算出传动比，是低速档；4、倒档带7制动，仅由后排传动是倒档。行星齿轮系的几种传动比：高速：齿圈固定，中心轮主动i=1+Z2/Z1；低速：中心轮固定，齿圈主动i=1+Z1/Z2；倒档：行星架固定，中心轮主动i=-Z2/Z1；直接档：任意两元件同步；空档：无约束。红旗CA7560轿车液力机械变速分析：由液力变速器，第一排离12丰田340

自动变速器右上图注： B为制动器，C为离合器， F为单向离合器；下标： 0为超速部分， 1、2、3为从前向后排列。 （图左下说明有误）下图为动力传递路线图。丰田340

自动变速器右上图注：13右上图说明：

1、齿圈主动，行星架被动则减速为低速档。其中，太阳轮反转为1档，太阳轮固定为2档；

2、整体转动为直接传动

3、太阳轮主动，齿圈被动为倒档；

4、此外，太阳轮固定，行星轮带动齿圈则加速；

5、行星架带齿圈超速。（图错）中下图左边：C0，F0结合（B0松开），行星齿轮机构A整体转动为超速档；中下图右边： C1、F2结合，太阳轮反转为1档 C1、B2、F1结合，太阳轮固定为2档。右上图说明：

1、齿圈主动，行星架被动则减速为低速档。其中，14上图：C1、C2、B2、F1同时结合，太阳轮与齿圈锁定为直接档（3档）；下图：行星齿轮机构A中太阳轮固定，行星架带动齿圈成为超速档（4档）。上图：C1、C2、B2、F1同时结合，太阳轮与齿圈锁定为直接15自动二档

手动

二档自动二档

手动

二档16自动一档

手动一档自动一档

手动一档17倒档（R）倒档（R）18五、机械式无级变速器金属带（兼有皮带的柔软无冲击和链轮的不打滑及承力大）的出现+液压控制皮带轮实现了机械式无级变速，简称CVT。起步性能较差而且离不开离合器，以及高档传动比太小影响发动机性能的发挥是CVT不能单独使用的主要原因。与其它机构结合的研究已经取得了显著的成果。五、机械式无级变速器金属带（兼有皮带的柔软无冲19第十六章液力机械传动课件20第十六章液力机械传动一、动液机械变速器的优缺点：综合为：1、半非强制性变速，具有吸收与衰减震动与冲击的能力，因此，起步与运行平稳，零部件寿命高。2、可自行适应行驶阻力的变化，在一定范围内实现无级变速，因此，可以低速稳定行驶，通过性好，操纵省力，汽车动力性好平均车速高，行驶更安全，而且排气污染少。3、缺点：结构复杂，造价高，传动效率低。广泛用于高级轿车，起重自卸车，高通过性军用越野车及城市大客车。第十六章液力机械传动一、动液机械变速器的优缺点：21二、液力耦合器：——只能传动，不能变矩。1、结构：p72,73图（旧）。泵轮与涡轮间隙3~4mm二、液力耦合器：——只能传动，不能变矩。1、结构：p72,722工作原理：2、工作原理：①、泵轮转动带动液体转动产生转动动量；②、同时产生离心力，使外侧压力上升，内侧压力下降，与涡轮之间产生涡流；③、由泵轮流入涡轮的动量带动涡轮转动。所以必有nb＞nw。3、功能(p74)：液体在循环流动中（除了泵轮和涡轮）没有受到任何其他外力。所以液力耦合器只起传递转矩的作用。注意：i理论=nw/nb≤1在此，传动比的定义与齿轮变速时正相反。工作原理：2、工作原理：23三、液力变矩器：1、结构在泵轮和涡轮的内侧加装一个或两个固定或半固定的导轮即成三元件或四元件的液力变矩器。三、液力变矩器：1、结构24液力变矩器的工作原理2、液力变矩器的工作原理（以三元件为例）将中间流面从b,d之间断开后，展开成弧形平面，取流体为控制体分析受力。泵轮产生主动力矩Mb，涡轮产生阻力矩Mw，固定导轮叶片扭曲方向相反，由速度三角形可知绝对速度v作用于导轮，导轮的作用力矩为Md.。三元液力变矩器零件图液力变矩器的工作原理2、液力变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产生增矩作用；②、起步时涡轮不动，u=0,v=w冲击导轮，Md大，Mw也大；③、起步后u增加，v改变方向，Md减小，Mw也减小；④、v与导轮叶片方向一致时，Md=0,Mw=Mb成为液力耦合器。若u进一步增加，则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、变矩系数与传动效率：

变矩系数：K=Mw/Mb

传动效率：η=Nw/Nb=Mwnw/Mbnb=K×i

⑥、η与K的变化趋势：（图）若nb不变，i上升（加速）时，K下降，（Mw下降）所以η先升后降。对比：耦合器η直线上升，K=1以后，η耦＞η变，所以为了避免降低效率改用综合式变矩器工作原理⑤、变矩系数与传动效率：273、综合变矩器：在导轮内侧安装自由轮（类似自行车飞轮）机构。P78图。自由轮内圈固定，外圈连接导轮，正向冲击时导轮固定不动，反向冲击时，导论随涡轮转动成为液力耦合器。则η上升p80图为四元件变矩器效率图。3、综合变矩器：在导轮内侧安装自由轮（28四元件综合变矩器2：1、起步，双导轮工作；2、转速上升，第一导轮停止工作；3转速再上升，导轮全部跟涡轮转动，变成耦合器。四元件综合变矩器2：1、起步，双导轮工作；2、转速上升，第一294、其它：①、气蚀与补偿压力：（注意：p79倒数第一行“的现象”删掉）为防止气蚀的产生，油泵应保持工作腔中有0.25~0.7MPa的压力；②、通常机械变矩与液力变矩联合工作。①、提高效率；（路面好时，液力锁止泵轮与涡轮p82图，只用机械变矩）②、扩大了机械变矩的范围；（p77三元件时K=1.9~2.5）③、必须加离合器。（见p85图）4、其它：①、气蚀与补偿压力：（注意：p79倒数第一行“的现30四、液力机械变速器（行星齿轮）P86图四、液力机械变速器（行星齿轮）P86图31红旗CA7560轿车液力机械变速分析：由液力变速器，第一排离合器+制动器6，第二排行星齿轮系+制动器7，第三排行星齿轮系组成；主动部分为前排行星齿轮架和后排太阳轮。1、若离合器结合，6、7不制动，则二、三排都是两元件同转速成为直接档；2、若离合器分离，6、7不制动，则无约束是空档；3、若离合器分离，低速制动带6制动，则前排中心轮不动，可以算出传动比，是低速档；4、倒档带7制动，仅由后排传动是倒档。行星齿轮系的几种传动比：高速：齿圈固定，中心轮主动i=1+Z2/Z1；低速：中心轮固定，齿圈主动i=1+Z1/Z2；倒档：行星架固定，中心轮主动i=-Z2/Z1；直接档：任意两元件同步；空档：无约束。红旗CA7560轿车液力机械变速分析：由液力变速器，第一排离32丰田340

自动变速器右上图注： B为制动器，C为离合器， F为单向离合器；下标： 0为超速部分， 1、2、3为从前向后排列。 （图左下说明有误）下图为动力传递路线图。丰田340

自动变速器右上图注：33右上图说明：

1、齿圈主动，行星架被动则减速为低速档。其中，太阳轮反转为1档，太阳轮固定为2档；