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文档简介

1、自动变速器液力变矩器的设计,答辩人:高光明 导师: 李怀正 副教授 专业:机械工程及自动化,液力变矩器设计过程,论文结构,研究的目的意义,液力变矩器的工作原理,液力变矩器性能参数,液力变矩器设计计算,绘图,为什么要研究?,研究什么?,怎样进行设计?,结果如何?,论文研究的背景及意义,国外已普遍将液力传动用于轿车、公共汽车、豪华型大客车、重型汽车、某些牵引车及工程机械和军用车辆等。以美国为例,自70年代起,每年液力变矩器在轿车上的装备率都在90%以上,产量在800万台以上,在市区的公共汽车上,液力变矩器的装备率近于100%,在重 型汽车方面,载货量30-80t的重型矿用自卸车几乎全部采用了液力传

2、动。迄今为止,在功率超过735kW,载货量超过100t的重型汽车上,液力传动也得到了应用。如阿里森(ALLISON)的CLBT9680系列液力机械变速器就应用于功率为882.6kW、装载量为108t的矿用自卸车上,在某些非公路车辆上,在大部分坦克及军用车辆上也装备了液力传动。在欧洲和日本,近年来装备液力传动的车辆也有显著增加。国外较大吨位的装载机、推土机等工程机械多数都采用了液力传动。 液力变矩器具有自动适应性、无级变速、良好稳定的低速性能、减振隔振及无机械磨损等优良特性,是其它传动元件无可替代的。历经百年的发展,液力变矩器的应用不断扩大,从汽车、工程机械、军用车辆到石油、化工、矿山、冶金机械

3、等领域都得到了广泛的应用。,液力变矩器的发展前景,液力变矩器在我国有广阔的市场,入世以后,我国液力变矩器的制造业正面临着前所未有的挑战。另一方面,无论是液力变矩器的设计方法,还是其制造方法仍有许多工作值得去做。要积极推广变矩器的使用,开发新型液力变矩器,并不断地改善其性能。液力变矩器的研究工作对我国工业水平的提高,对国防事业的发展都存在深远的意义。,液力变矩器的工作原理 发动机运转时带动液力变矩器的壳体和泵轮一同旋转,泵轮内的工作油在离心力的作用下,由泵轮叶片外缘冲向涡轮,并沿涡轮叶片流向导轮,再经导轮叶片流回泵轮叶片内缘,形成循环的工作油。 在液体循环流动过程中,导轮给涡轮一个反作用力矩,从

4、而使涡轮输出力矩不同于泵轮输入力矩,具有“变矩”功能。 导轮的作用:改变涡轮的输出力矩。,液力变矩器的能量转换 各工作轮用铝合金精密制造,或用钢板冲压焊接而成; 泵轮:与液力变矩器壳连成一体,用螺栓固定在发动机曲轴后端的凸缘或飞轮上,壳体做成两半,装配后焊成一体(有的用螺栓连接); 使发动机机械能转化液体能量 涡轮:通过从动轴与变速器的其他部件相连; 将液体能量转化涡轮轴上机械能 导轮:则通过导轮座与变速器的壳体相连,所有工作轮在装配后,形成断面为循环圆的环状体。 通过改变工作油的方向而起变矩作用,液力变矩器的结构,1.结构 液力变矩器由泵轮、涡轮、 导轮组成和偶合器相比, 变矩器在结构上多了

5、导轮 (stator导轮通过导轮座固 定于变速器壳体上,液力变矩器实物图,变矩器主要部件的设计,泵轮,导轮,涡轮,受力分析,受力分析,液力变矩器各种工况,输出转矩随着涡轮转速的变化而变化。 a.涡轮转速低时(nw=0),nBnw,液体流向导轮正面,导轮的单向离合器锁止,涡轮输出转矩增大,MD0,MW=MB+MD, b.随着涡轮转速的升高(nw0),接近0.85nB时,涡轮出口处工作油流向与导轮叶片相切,涡轮转矩等于泵轮转矩,此时相当于耦合器,MD=0,Mw=MB(耦合点) c.涡轮转速继续升高,涡轮出口处工作油冲击导轮叶片背面,此时涡轮转矩小于泵轮输入转矩,MD0,Mw=MB-MD d.当涡轮转速与泵轮转速( nB=nw )相等时,不再传递扭矩,此时单向离合器解除锁止,导轮随之自由转动。Mw=0,液力变矩器的动力传递,滚柱式单向离合器,外座圈与导轮连为一体 内座圈与导轮轴刚性连接(导轮轴固定不动) 若工作油冲击导轮叶片正面,外座圈按顺时针方向转动,滚柱将卡死在内、外圈之间的楔形槽内,导轮锁定而固定不动; 若工作油冲击导轮叶片的背面,外

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