《液力机械传动》PPT课件
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汽车结构第16章液力机械传动和机械式无极变速器ppt课件
<汽车构造>电子教案 第十六章 液力机械传动与机械无极变速
第十六章 液力机械传动和机械式无级变速器
随着科学技术的开展，液力机械式变速器和机械式无级变速器在 汽车上，特别是在轿车上的运用越来越广泛。因此，本章将主要引见 这两种方式的变速器。
上述两种变速器具有如下优点： 支配方便，消除了驾驶员换挡技术的差别性。 有良好的传动比转换性能，速度变换不仅快而且延续平稳，从而 提高了乘坐温馨性；并对今后轿车进入家庭和非职业驾驶员化有重要 意义。 减轻驾驶员疲劳，提高行车平安性。 降低排气污染。 其主要缺陷是：机构复杂，造价高，传动效率低。
▪ 图16-30所示为用电 磁离合器替代了上述 液力耦合器的构造方 式。
双形状无级传动
▪
液力耦合器、电磁离合器等仅处理起步平稳问题，因其均不变卦转
矩，所一并未扩展CVT总传动比范围。但如用液力变矩器组合，就不仅提
供最正确起步性能，而且它的变矩作用扩展了总传动比的变化范围，降
低了CVT本身的变化范围，从而使CVT传动易于调理到使发动机处于最正
目前，国外高级轿车上普遍运用的式三元件液力变矩器与固定轴线式 齿轮变速器组成的液力机械变速器，以使汽车具有较高的动力性和经济性。
液力变矩器与固定轴线式齿轮变速器组成的液力机械变速器
▪ 原上海SH380型自卸车所采用的即为液力变矩器与固定轴线式齿轮变速器组 成的液力机械变速器，其传动部分表示图见图16-19。该变速器由增速器，液 力变矩器和固定轴线式齿轮变速器组成。
确燃油经济性线上任务。所谓双形状即是当起步和低速时液力变矩器任
由液力耦合器任务原理可知，液体在循环流动过程中，没有遭 到任何其他附加外力，故发动机作用于泵轮上的转矩与涡轮所接受 并传给从动轴的转矩相等。亦即液力耦合器只起传送转矩的作用， 而不起改动转矩大小的作用，故必需由变速机构与其配合运用。此 外，由于液力耦合器不能使发动机与传动系彻底分别，故在采用挪 动齿轮或接合套方法换挡的普通齿轮式变速器时，仅仅为了使换挡 时将发动机与变速器彻底分别，以减小轮齿冲击，在液力耦合器与 变速器之间还必需装一个离合器。在此情况下运用液力耦合器，虽 然具有使汽车起步平稳，减少传动系中冲击载荷等优点，但未能完 全免除支配离合器的动作，还会使整个传动系的分量增大，纵向尺 寸添加；此外，由于液力耦合器中存在液流损失，传动系效率比单 用离合器时为低。目前，液力耦合器在汽车上的运用日益减少。
第十六章 液力机械传动和机械式无级变速器
随着科学技术的开展，液力机械式变速器和机械式无级变速器在 汽车上，特别是在轿车上的运用越来越广泛。因此，本章将主要引见 这两种方式的变速器。
上述两种变速器具有如下优点： 支配方便，消除了驾驶员换挡技术的差别性。 有良好的传动比转换性能，速度变换不仅快而且延续平稳，从而 提高了乘坐温馨性；并对今后轿车进入家庭和非职业驾驶员化有重要 意义。 减轻驾驶员疲劳，提高行车平安性。 降低排气污染。 其主要缺陷是：机构复杂，造价高，传动效率低。
▪ 图16-30所示为用电 磁离合器替代了上述 液力耦合器的构造方 式。
双形状无级传动
▪
液力耦合器、电磁离合器等仅处理起步平稳问题，因其均不变卦转
矩，所一并未扩展CVT总传动比范围。但如用液力变矩器组合，就不仅提
供最正确起步性能，而且它的变矩作用扩展了总传动比的变化范围，降
低了CVT本身的变化范围，从而使CVT传动易于调理到使发动机处于最正
目前，国外高级轿车上普遍运用的式三元件液力变矩器与固定轴线式 齿轮变速器组成的液力机械变速器，以使汽车具有较高的动力性和经济性。
液力变矩器与固定轴线式齿轮变速器组成的液力机械变速器
▪ 原上海SH380型自卸车所采用的即为液力变矩器与固定轴线式齿轮变速器组 成的液力机械变速器，其传动部分表示图见图16-19。该变速器由增速器，液 力变矩器和固定轴线式齿轮变速器组成。
确燃油经济性线上任务。所谓双形状即是当起步和低速时液力变矩器任
由液力耦合器任务原理可知，液体在循环流动过程中，没有遭 到任何其他附加外力，故发动机作用于泵轮上的转矩与涡轮所接受 并传给从动轴的转矩相等。亦即液力耦合器只起传送转矩的作用， 而不起改动转矩大小的作用，故必需由变速机构与其配合运用。此 外，由于液力耦合器不能使发动机与传动系彻底分别，故在采用挪 动齿轮或接合套方法换挡的普通齿轮式变速器时，仅仅为了使换挡 时将发动机与变速器彻底分别，以减小轮齿冲击，在液力耦合器与 变速器之间还必需装一个离合器。在此情况下运用液力耦合器，虽 然具有使汽车起步平稳，减少传动系中冲击载荷等优点，但未能完 全免除支配离合器的动作，还会使整个传动系的分量增大，纵向尺 寸添加；此外，由于液力耦合器中存在液流损失，传动系效率比单 用离合器时为低。目前，液力耦合器在汽车上的运用日益减少。
汽车液压液力传动140页PPT
汽车液压液力传动
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
第一章液力传动PPT课件
按工作轮不同的配合方式所具有的不同工作状态 的数目
工作轮实现工作方式转换的机构：自由轮机构、离合器、 制动器等
综合式 液力变矩器 是几相的？
-
31
实例
该变矩器是几相？
-
32
多相变矩器 优点：提高了变矩系数Ｋ，消除了高传动比时的低效率区
域，加宽了高效范围。 应用：主要用在推土机、装载机、工程汽车等
-
53
-
33
变矩器类型4
4、多级液力变矩器 定义理解 按布置在泵轮 与导轮或导轮与 导轮之间的刚性 连接在一起的 涡轮数
-
34
特性
思考
启动及重载工况 变矩系数大。 ？？适合用于 哪些工程机械
-
35
多级液力变矩器特点 ① 低级变矩器相比，可以在小传动比时提高变矩系数Ｋ ② 高效率范围扩大，从而扩大了工作范围 ③ 最高效率值低于单级 应用
偶合器的效 率？？
MBBnB2D5
M T K B M K B n B 2 D 5 T n B 2 D 5
-
21
变矩器外特性
n 1 f1 ( n 2 )M ; 2 f2 ( n 2 ); f3 ( n 2 )
M 1 f 1 ( n 2 )M ; 2 f 2 ( n 2 ) ;f 3 ( n 2 )
M1 11D115n1 2 12D125n1 2
3、 部分接合时
0n12n1，以 nx表示n， x随压紧力而无级
M1 11D115n12 12D125nx2
根据需要按任意比例
向两套机构分配动力
-
51
本章小结
液力传动的本质及与液压传动的区别 液力传动实现的部件 液力传动部件基本构造 液力传动的力学应用分析：转矩模型及理解 液力传动部件的特性 液力传动部件的具体应用及存在的问题
工作轮实现工作方式转换的机构：自由轮机构、离合器、 制动器等
综合式 液力变矩器 是几相的？
-
31
实例
该变矩器是几相？
-
32
多相变矩器 优点：提高了变矩系数Ｋ，消除了高传动比时的低效率区
域，加宽了高效范围。 应用：主要用在推土机、装载机、工程汽车等
-
53
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33
变矩器类型4
4、多级液力变矩器 定义理解 按布置在泵轮 与导轮或导轮与 导轮之间的刚性 连接在一起的 涡轮数
-
34
特性
思考
启动及重载工况 变矩系数大。 ？？适合用于 哪些工程机械
-
35
多级液力变矩器特点 ① 低级变矩器相比，可以在小传动比时提高变矩系数Ｋ ② 高效率范围扩大，从而扩大了工作范围 ③ 最高效率值低于单级 应用
偶合器的效 率？？
MBBnB2D5
M T K B M K B n B 2 D 5 T n B 2 D 5
-
21
变矩器外特性
n 1 f1 ( n 2 )M ; 2 f2 ( n 2 ); f3 ( n 2 )
M 1 f 1 ( n 2 )M ; 2 f 2 ( n 2 ) ;f 3 ( n 2 )
M1 11D115n1 2 12D125n1 2
3、 部分接合时
0n12n1，以 nx表示n， x随压紧力而无级
M1 11D115n12 12D125nx2
根据需要按任意比例
向两套机构分配动力
-
51
本章小结
液力传动的本质及与液压传动的区别 液力传动实现的部件 液力传动部件基本构造 液力传动的力学应用分析：转矩模型及理解 液力传动部件的特性 液力传动部件的具体应用及存在的问题
液力机械传动
行星齿轮变速器
01 02
工作原理
行星齿轮变速器是一种通过改变行星齿轮的组合方式来改变输出转速和 转矩的传动装置。它利用行星轮、太阳轮和齿圈等元件的相互配合，实 现不同的传动比。
组成结构
行星齿轮变速器由行星轮、太阳轮、齿圈、行星架等元件组成，通过操 纵机构实现不同元件的结合或分离。
03
特点
行星齿轮变速器具有结构紧凑、传动效率高、承载能力强等特点，广泛
通过机械部件（如齿轮、链条、皮带 等）的相互作用传递动力。
应用领域
工业领域
交通领域
军事领域
广泛应用于各种工业设 备，如泵、压缩机、搅
拌机等。
用于汽车、火车、船舶 等交通工具的传动系统。
用于坦克、装甲车等军 事装备的传动系统。
科研领域
用于科学实验装置和测 试设备，如离心机、振
动台等。
02 液力机械传动的组成
新型材料的应用
采用新型材料，如高强度轻质材料 和耐磨材料，提高液力机械传动的 性能和使用寿命。
应用领域的拓展
新能源领域
随着新能源技术的不断发展，液 力机械传动在风能、太阳能等领
域的应用将得到进一步拓展。
智能制造领域
在智能制造领域，液力机械传动 可用于自动化生产线、机器人关 节等关键部位，提高生产效率和
率损失。
维护成本高
液力机械传动需要定期更换油 液，清理滤清器等维护工作， 成本相对较高。
响应速度慢
液力机械传动的响应速度相对 较低，不适合用于需要快速响 应的场合。
体积较大
液力机械传动装置通常体积较 大，占用空间较多。
改进方向
提高效率
通过优化设计、减少摩擦和泄露等手段提高 液力机械传动的效率。
液力-第5章 液力机械传动
分功率流 P1 P0
总功率 P
差速器
执行机构
分功率流 P2
图5-5 外分流式液力机械传动框图
16
图5-6为功率外分流式的液力机械复合传动方案，其中56a是行星排在输入端的一般原理；图5-6b、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5-6 功率外分流式液力机械传动方案
17
5.2
行星齿轮机构的传动常识
行星齿轮机构结构紧凑、动力运输能力强、传动效率高、 便于行驶中换档，尤其是其工作主构件具有同一个旋转轴线， 可以方便地与液力元件的泵轮和涡轮相连，因而常作为理想 的机械元件与液力装置组合成液力机械传动系统。 液力机械传动中，常用行星齿轮传动机构有单行星排、 双行星排和复合行星排三种，如图5-4所示。 （1）简单行星排：单排、单行星、内外啮合式行星齿轮 机构（图5-4a）。
第二类传动装置是在液力元件内部存在功率分流，然后 借助于机械元件实现汇流输出。此称之为内分流式液力机械 传动。 第三类传动装置，其功率呈串流式全部通过液力元件和 机械元件，具体是在液力传动上串联一个机械变速器，如图 5-2b所示。 此外，还有内、外分流兼而有之的液力机械传动系统。
图5-2b 液力机械传动的功率分流示意
起步工况后，第一涡轮TI转速提高。由第一涡轮流出的 液流冲向第二涡轮TII叶片的工作面，液流对第二涡轮产生正 力矩。在i21=0～0.525区段，是两个涡轮共同输出功率的工作 范围。但第二涡轮的力矩是逐渐增大的，第一涡轮的力矩将逐 28 渐减小，直至退出工作。
离合器的工作原理 演示 2
1 3 4
19
图5-7 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：
总功率 P
差速器
执行机构
分功率流 P2
图5-5 外分流式液力机械传动框图
16
图5-6为功率外分流式的液力机械复合传动方案，其中56a是行星排在输入端的一般原理；图5-6b、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5-6 功率外分流式液力机械传动方案
17
5.2
行星齿轮机构的传动常识
行星齿轮机构结构紧凑、动力运输能力强、传动效率高、 便于行驶中换档，尤其是其工作主构件具有同一个旋转轴线， 可以方便地与液力元件的泵轮和涡轮相连，因而常作为理想 的机械元件与液力装置组合成液力机械传动系统。 液力机械传动中，常用行星齿轮传动机构有单行星排、 双行星排和复合行星排三种，如图5-4所示。 （1）简单行星排：单排、单行星、内外啮合式行星齿轮 机构（图5-4a）。
第二类传动装置是在液力元件内部存在功率分流，然后 借助于机械元件实现汇流输出。此称之为内分流式液力机械 传动。 第三类传动装置，其功率呈串流式全部通过液力元件和 机械元件，具体是在液力传动上串联一个机械变速器，如图 5-2b所示。 此外，还有内、外分流兼而有之的液力机械传动系统。
图5-2b 液力机械传动的功率分流示意
起步工况后，第一涡轮TI转速提高。由第一涡轮流出的 液流冲向第二涡轮TII叶片的工作面，液流对第二涡轮产生正 力矩。在i21=0～0.525区段，是两个涡轮共同输出功率的工作 范围。但第二涡轮的力矩是逐渐增大的，第一涡轮的力矩将逐 28 渐减小，直至退出工作。
离合器的工作原理 演示 2
1 3 4
19
图5-7 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：
液力机械传动
高于内缘油压，油液从泵轮外缘冲向涡轮外缘，
又从涡轮内缘流入泵轮内缘，可见在轴向断面
（循环圆）内，液体流动形成循环流，称为
“涡流”。
（2）环流的产生
因涡流的产生，液体冲向涡轮使两轮间
产生牵连运动，涡轮产生绕轴旋转的扭
矩。可见，循环圆内的液体绕轴旋转形
成“环流”。
上述两种油流的合成，形成一条首尾相
接的螺旋流。
1）齿圈固定，太阳轮主动，行星架被动
太阳轮带动行星 齿轮沿静止的齿圈 旋转，从而带动行 星架以较慢的速度 与太阳轮同向旋转， 传动比为： i13=1 +α
为前进降速挡，
减速相对较大。
2）齿圈固定，行星架主动，太阳轮被动
传动比为 ：
i31=1/(1 +α)
为前进超速挡， 增速相对较大。
3 ）太阳轮固定，齿圈主动，行星架被动
主要内容
• 液力耦合器 • 液力变矩器的结构与工作原理 • 综合式液力变矩器
一、液力耦合器
1.组成
泵轮、涡轮
液力耦合器
1.组成
泵轮、涡轮
发动机曲轴凸缘上装有 外壳，泵轮与外壳连接 （或焊接）在一起，随曲 轴一起转动，为液力偶合 器的主动部分。与泵轮相 对安装的涡轮，与输出轴 连接在一起，为液力变矩 器的从动部分。
滚柱式 楔块式
三元件综合式液力变矩器特性曲线
变矩器效率
耦合器效率
四元件综合式液力变矩器
为了使液力变矩器的高效率区域更宽，可将 导轮分割成两个，分别装在各自的单向离合 器上，从而形成双导轮。
1－起动齿圈 2－变矩器壳 3－曲轴凸缘 4－第一导轮（Ⅰ） 5－涡轮 6－泵轮 7－第二导轮（Ⅱ） 8－自由轮机构 9－输出轴 10－导轮固定套管
第十六章液力机械传动和机械式无级变速器ppt课件
13
2、四元件综合式液力变矩器 四元件综合式液力变矩器比三元件液力变
矩器多了一个导轮，两个导轮分别装在各自 的单向离合器上。
14
四元件综合式液力变矩器的特性是两个变矩器
特性和一个耦合器特性的综合。在传动比0～i1区
段，两个导轮固定不动，二者的叶片组成一个弯 曲程度更大的叶片，以保证在低传动比工况下获
湿式多盘离合器结构：
壳体 活塞 弹簧
主动盘 卡环
压盘 从动盘
输入轴
花键毂
27
⑵换挡制动器
作用：用于把行星排的太阳轮、齿圈、行星三个基本元件 之一固定，使之不能转动。
类型：湿式多片制动器、外束带式制动器。
外束带式制动器结构：
活塞
制动鼓
调整螺钉
活塞杆
制动带
工作油路
28
控制机构
组成：供油、手动选挡、参数调节、换挡时刻控制、换 挡品质控制等。
n1=n2=n3
由上可见，单排行星齿轮机构可以获得4种不同的传动 比。
20
复合式行星齿轮机构的工作原理演示（以两排辛普森式为例）
其特点是由两排行星齿轮机构共用一个太阳轮组成的复合式 行星齿轮机构，可以获得3个前进档和1个倒档。
21
2、液力变矩器与行星齿轮变速器组成的液力机械变速器
属于拉威挪式： 其特点是两排行星
得大的变矩系数。在传动比i1～iK＝1区段，第一
导轮脱开，变矩器带有一个叶片弯曲程度较小的 导轮工作，因而此时可得到较高的效率。当传动
比为iK＝1时，变矩器转入耦合器工况，效率按
线性规律增长。
15
3、带锁止离合器的液力变矩器 带锁止离合器液力变矩器的特点是，汽车在变
工况下行驶时（如起步、经常加减速），锁止离 合器分离，相当于普通液力变矩器；当汽车在稳 定工况下行驶时，锁止离合器接合，动力不经液 力传动，直接通过机械传动传递，变矩器效率为1。
2、四元件综合式液力变矩器 四元件综合式液力变矩器比三元件液力变
矩器多了一个导轮，两个导轮分别装在各自 的单向离合器上。
14
四元件综合式液力变矩器的特性是两个变矩器
特性和一个耦合器特性的综合。在传动比0～i1区
段，两个导轮固定不动，二者的叶片组成一个弯 曲程度更大的叶片，以保证在低传动比工况下获
湿式多盘离合器结构：
壳体 活塞 弹簧
主动盘 卡环
压盘 从动盘
输入轴
花键毂
27
⑵换挡制动器
作用：用于把行星排的太阳轮、齿圈、行星三个基本元件 之一固定，使之不能转动。
类型：湿式多片制动器、外束带式制动器。
外束带式制动器结构：
活塞
制动鼓
调整螺钉
活塞杆
制动带
工作油路
28
控制机构
组成：供油、手动选挡、参数调节、换挡时刻控制、换 挡品质控制等。
n1=n2=n3
由上可见，单排行星齿轮机构可以获得4种不同的传动 比。
20
复合式行星齿轮机构的工作原理演示（以两排辛普森式为例）
其特点是由两排行星齿轮机构共用一个太阳轮组成的复合式 行星齿轮机构，可以获得3个前进档和1个倒档。
21
2、液力变矩器与行星齿轮变速器组成的液力机械变速器
属于拉威挪式： 其特点是两排行星
得大的变矩系数。在传动比i1～iK＝1区段，第一
导轮脱开，变矩器带有一个叶片弯曲程度较小的 导轮工作，因而此时可得到较高的效率。当传动
比为iK＝1时，变矩器转入耦合器工况，效率按
线性规律增长。
15
3、带锁止离合器的液力变矩器 带锁止离合器液力变矩器的特点是，汽车在变
工况下行驶时（如起步、经常加减速），锁止离 合器分离，相当于普通液力变矩器；当汽车在稳 定工况下行驶时，锁止离合器接合，动力不经液 力传动，直接通过机械传动传递，变矩器效率为1。
液力传动(chp1-2)
U 2V 2 U1V1 g
3
H L
U 2V 2
U1V1 g
对泵轮：H L 表示单位重量液体由泵轮所获 H L 表示单位重量液体对涡轮所作的功（传 （涡）轮： 给涡轮的能量），为负值，即 HTL 0
4
在液力传动中，常取叶轮进口最前一点“0”作为进口 ，取出口后一点“3”作为出口，进行研究。同时为了 一致（便于教材学习），取速度的圆周方向分速V度用
dL dt
Q(Vu3r3 Vu0r0 )
M LY
Q 3 0 2
（
2Vu)r
12
根据作用与反作用定律，液体对叶轮的作用扭矩 M Y L 与叶轮对液体的作用扭矩大小相等，方向相反，即
则：泵轮
M LY M Y L
M BY Q(VuB3rB3 VuB0rB0 ) Q(B3 B0 ) 涡轮
3
r3 r1
V0
0 Vu0 r0
r2
8
根据动量定理，在 dt 时间内，物体动量矩的增量 dL 应等于作用在该物体上的外力矩 M ，即：
M dL dt
在所研究的液体范围，AB 为刚出口过流断面， CD 为叶轮刚要进口过流断面，经过 dt 时间后， 控制面 ABCD 为新位置 ABCD ，则控制体 的液体动量矩增量为 dL
dL dt
Q[(V3
cos3r3 )
(V0
cos0r0 )]
Q(Vu3r3 Vu0r0 ) ….. （ Vu V cos ）
11
外力矩:(1) 作用在 AB 、CD 面上的压力不产生力矩 （通过中心），对动量矩无影响；
（2）叶轮对液体的作用扭矩，使动量矩变化
（ M LY —叶轮对液体）。
M LY
液体在叶轮中的运动 速度环量 速度三角形
相关主题
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Mb, Md=0;
精选ppt
6
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，
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。
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）
精选ppt
10
四、液力机械变速器（行星齿轮） • P86图
精选ppt
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，
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ຫໍສະໝຸດ 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。
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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
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。
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4
液力变矩器的工作原理
三元液力变矩器 零件图
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. 。
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。
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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。
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3
三、液力变矩器：
1、结构
• 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。
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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
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2
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
与其它机构结 合的研究已经取得 了显著的成果。
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（4档）。
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自 动 二 档
手 动
二 档
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自 动 一 档
手 动 一 档
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倒档（R）
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五、机械式无级变速器
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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。
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，导轮全部跟涡精选轮ppt转动，变成耦合器。
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4、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。
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。
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工 作 原
①、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×i Mw＜
所以为了避免降低效率改用综 合式变矩器
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3、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。
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件 综 合 变 矩 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。
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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；
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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，
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。
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）
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四、液力机械变速器（行星齿轮） • P86图
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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，
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ຫໍສະໝຸດ 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。
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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
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。
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液力变矩器的工作原理
三元液力变矩器 零件图
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. 。
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。
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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。
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三、液力变矩器：
1、结构
• 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。
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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
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2
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
与其它机构结 合的研究已经取得 了显著的成果。
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（4档）。
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自 动 二 档
手 动
二 档
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自 动 一 档
手 动 一 档
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倒档（R）
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五、机械式无级变速器
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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。
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，导轮全部跟涡精选轮ppt转动，变成耦合器。
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4、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。
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。
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工 作 原
①、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×i Mw＜
所以为了避免降低效率改用综 合式变矩器
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3、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。
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件 综 合 变 矩 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。
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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；