第二讲液力变矩器的构造及原理
液力变矩器的结构与工作原理
液⼒变矩器的结构与⼯作原理液⼒变矩器的结构与⼯作原理（⼀）液⼒变矩器的结构液⼒变矩器以液体作为介质，传递和增⼤来⾃发动机的扭矩液⼒变矩器由可转动的泵轮和涡轮，以及固定不动的导轮三元件构成。
各件⽤铝合⾦精密铸造或⽤钢板冲压焊接⽽成。
泵轮与变矩器壳成⼀体。
⽤螺栓固定在飞轮上，涡轮通过从动轴与传动系各件相连。
所有⼯作轮在装配后，形成断⾯为循环圆的环状体。
（⼆）液⼒变矩器的⼯作原理导涡泵液⼒变矩器⼯作原理可以⽤两台电风扇作形象描述，两风扇对置，⼀台通电转动，产⽣的⽓流可吹动不通电的风扇，如果给其添加⼀个管道这就成了液⼒偶合器，它能传轴，并不增扭。
变矩器⼯作时，发动机带动泵轮转动，叶轮带动液流冲向涡轮，从⽽驱动涡轮转动，刚起动时扭矩最⼤，此时冲击⼒为F1,冲到涡轮的液流驱动涡轮后，由于叶⽚形状，冲向导轮，⽽导轮不动，冲击导轮的液流受到阻碍，可使涡轮受到反作⽤⼒F2,由于F1、F2都作⽤于涡轮，所以使涡轮所受扭矩得到增⼤。
涡轮转速升⾼后，液流变向会冲击导轮叶背，⽽失去增扭，并有⼀定阻⼒。
所以现在所⽤导轮都使⽤单向离合器，使去冲击叶背时，导轮转过⼀个⾓度，使其继续增扭。
导轮下端装有单向离合器，可增⼤其变扭范围。
（三）锁⽌式变矩器是⽤液⼒来传递汽车动⼒的，⽽液压油的内部摩擦会造成⼀定的能量损失，因此传动效率较低。
为提⾼汽车的传动效率，减少燃油消耗，现代很多轿车的⾃动变速器采⽤⼀种带锁⽌离合器的综合式液⼒变矩器。
这种变矩器内有⼀个由液压油操纵的锁⽌离合器。
锁⽌离合器的主动盘即为变矩器壳体，从动盘是⼀个可作轴向移动的压盘，它通过花键套与涡轮连接（如图2.3）.压盘背⾯（如图2.3右侧）的液压油与变矩器泵轮、涡轮中的液压油相通，保持⼀定的油压（该压⼒称为变矩器压⼒）;压盘左侧（压盘与变矩器壳体之间）的液压油通过变矩器输出轴中间的控制油道与阀板总成上的锁⽌控制阀相通。
锁⽌控制阀由⾃动变速器电脑通过锁⽌电磁阀来控制。
⾃动变速器电脑根据车速、节⽓门开度、发动机转速、变速器液压油温度、操纵⼿柄位置、控制模式等因素，按照设定的锁⽌控制程序向锁⽌电磁阀发出控制信号，操纵锁⽌控制阀，以改变锁⽌离合器压盘两侧的油压，从⽽控制锁⽌离合器的⼯作。
液力变矩器组成
液力变矩器组成液力变矩器（Fluid Coupling）是一种基于液体动力传递的装置，广泛应用于各类机械设备中。
它的作用是通过液体的转动来传递动力，实现动力的平稳传递和扭矩的调节。
液力变矩器由驱动轮、驱动轴、液力轮和液力轮轴组成。
驱动轮连接着发动机的输出轴，而液力轮则连接着传动轴。
液力轮内部充满了液体，通常是油。
当发动机驱动轮转动时，液体也会随之转动，产生离心力。
这个离心力会使液体在液力轮内部形成旋涡流动，从而实现动力的传递。
液力变矩器的工作原理是基于液体的黏性和离心力的作用。
液体具有黏性，当液体受到外力作用时会产生阻力，这种阻力会使液体产生转动。
同时，液体也具有流动性，当液体受到离心力作用时，会形成旋涡流动。
液力变矩器利用这两种性质，使得动力可以通过液体的转动来传递。
液力变矩器具有一些独特的优点。
首先，它可以实现动力的平稳传递。
传统的机械传动方式（如齿轮传动）存在着震动和冲击的问题，而液力变矩器通过液体的转动传递动力，可以使传动过程更加平稳，减少了震动和冲击。
其次，液力变矩器还具有扭矩调节的功能。
通过控制液体的流动情况，可以实现对扭矩的调节，使得传动系统可以根据需要进行动力输出的调整。
液力变矩器在实际应用中有着广泛的用途。
它常常被应用在汽车的自动变速器中，通过液力变矩器可以实现发动机与车轮之间的动力传递。
此外，液力变矩器还常用于工程机械、船舶、风力发电机组等领域。
它的平稳传动和扭矩调节的特性使得这些设备具有更好的性能和可靠性。
然而，液力变矩器也存在一些局限性。
其中一个问题是效率较低。
液力变矩器在传递动力时会有一定的能量损失，这导致了传动效率的降低。
另外，液力变矩器在启动时需要一定的时间来形成旋涡流动，从而实现动力传递。
这使得液力变矩器在一些需要快速启动的应用中不太适用。
为了克服液力变矩器的一些局限性，人们还开发了一种改进型的液力变矩器，称为液力耦合器（Fluid Coupling）。
液力耦合器在液力变矩器的基础上引入了一个可以调整液体流动情况的装置，使得液体的流动可以更加灵活和高效。
液力变矩器结构与原理
受力分析ห้องสมุดไป่ตู้
受力分析
液力变矩器结论
3.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），nB>nw，液体流向导轮正面，涡轮 转矩大于泵轮转矩，MD>0，MW=MB+MD， b.随着涡轮转速的升高（nw>0），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， 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，MD<0，Mw=MB-MD
d.当涡轮转速与泵轮转速（ nB=nw ）时，不再传递扭矩， Mw=0
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。
②在液体循环流动过程中，导轮给涡轮一个反作用力矩，
从而使涡轮输出力矩不同于泵轮输入力矩，具有“变矩” 功能。
③导轮的作用：改变涡轮的输出力矩。
液力变矩器
涡流、环流、循环圆
液力变矩器的组成
2.组成：主要由泵轮、涡轮、导轮组成
液力变矩器的实物图
液力变矩器的剖视图
液力变矩器的组成—泵轮
①泵轮
使发动机机械能 液体能量
液力变矩器的组成—涡轮
②涡轮
将液体能量 机械能 涡轮轴上
液力变矩器的组成—导轮
③导轮 通过改变工作 油的方向而起变 矩作用
液力变矩器
涡轮
导轮
泵轮
液力变矩器—工作原理 ①发动机运转时带动液力变矩器的壳体和泵轮一同旋转，
液力变矩器的结构和工作原理
液力变矩器的结构和工作原理1. 液力变矩器的简介液力变矩器，听起来有点高大上，其实它就像汽车的“肚子”，负责传递动力，控制转速。
我们平时开车，尤其是自动挡的车，几乎每天都在跟这个小家伙打交道。
你知道吗？在你轻轻踩下油门的一瞬间，液力变矩器就开始发挥它的魔法了，让车子如同飞一样顺畅。
就像打了一针兴奋剂，车子在起步时，竟然能比我们想象的更快，真是神奇得让人瞠目结舌。
2. 液力变矩器的结构2.1 主要部件液力变矩器主要有三个关键部分：泵轮、涡轮和定子。
首先，泵轮就像一个健身教练，负责将发动机的动力转换成液体的流动。
它一转，油液就开始欢快地舞动，冲向涡轮。
涡轮呢，就像个追求者，拼命追赶泵轮，把动力接住，然后将其转化为车轮的旋转。
再说说定子，定子就像个调皮的孩子，负责改变液体流动的方向，确保动力的输出更有效。
各个部件就像一场默契的舞蹈，步伐一致，配合得天衣无缝。
2.2 工作过程说到液力变矩器的工作过程，那可真是千姿百态。
简单来说，当你踩下油门，泵轮的转速瞬间飙升，油液被猛地甩出，形成强大的液体动力。
这个时候，涡轮会接收这股力量，开始转动，带动车轮。
而且呀，液力变矩器可以根据车速和负载的变化自动调节动力传递的比例，让你在不同的路况下，都能感觉到如同飞翔的感觉，真是顺风顺水。
3. 液力变矩器的工作原理3.1 动力传递液力变矩器的核心就是利用液体的流动来传递动力。
当泵轮转动时，油液被加速，形成一个强大的液压流。
涡轮接收到这个液流后，开始转动，这时候就好比是一场能量的接力赛。
无论你是从静止到加速，还是在高速公路上风驰电掣，液力变矩器都能灵活应对，让你在各种情况下都能获得最佳的驾驶体验。
更牛的是，它还能在你停车时，自动切断动力传递，这样就不会让你在红灯前“煎熬”了。
3.2 效率与优势说到效率，液力变矩器也有一套自己的诀窍。
它通过调节液体的流动，实现无级变速。
你想想看，这种不依赖于齿轮的设计，减少了机械磨损，延长了使用寿命。
液力变矩器的结构与工作原理
请各位评委老师指导ຫໍສະໝຸດ 泵轮导环 涡轮毂 叶片
发动机机械能 液体能量
2.2 涡轮
变矩器的动力输出元件,涡轮上也装有与泵轮结构一样的许 多叶片及导环。涡轮与泵轮的叶片相对安置，中间有3～ 4mm的间隙。但涡轮叶片的扭曲方向与泵轮叶片的扭曲的 方向相反。涡轮中心有花键孔与变速器输入轴花键配合。
花键
叶片
将液体能量
导环
涡轮轴上机械能
➢汽车高速运行 :
涡轮转速nw继续增大，液流冲击导轮的背面，导轮转矩方 向与泵轮转矩方向相反，即变矩器输出转矩反而比输入转矩 小。 Mw=Mb-Md
低速变矩
当发动机低速运转时，泵轮和 涡轮的转速差较大时：液流打 到导轮叶片的正面，促使导轮 反方向转动，由于单向离合器 作用，导轮被锁止，液流便按 导轮叶片的方向而改变自己的 运动方向，反射的液流，冲击 到泵轮的背面。其冲击方向与 旋转方向相同,此时从导轮反射 的扭矩与发动机输入的扭矩共 同驱动泵轮、对泵轮起到增扭 作用。呈现变矩特性。
2、液力变矩器组成
液力变矩器的组成部件：泵轮（b)、涡轮(w)、导轮(d) 、单 向离合器、锁止离合器
2.1 泵轮
变矩器的动力输入元件,与变矩器的外壳作为一个整体 固定在曲轴飞轮上、在泵轮内部沿其径向装有许多具有一 定曲率的叶片、并且在许多叶片内缘装有一个导环。导环 的作用主要是让变速器油液平滑顺畅流动。
涡轮
导轮
泵轮
导轮的作用：改变涡轮的 输出力矩。
4、液力变矩器的工作过程
涡流: 从泵轮→涡轮→导轮→泵轮的液体流动 环流: 液体绕轴线旋转的流动
涡流
变矩器的液流方向是由涡流和环流合成的
液力变矩器不仅能传递转矩，而且能在泵轮转矩不变的情 况下，随着涡轮的转速(反映着汽车行驶速度)不同而改变涡轮 输出的转矩数值。
液力变矩器工作原理课件
液力变矩器在工业和交通运输中的应用
工业应用
液力变矩器广泛应用于各种机械设备，如起重机、 钻机和船舶。它们能够提供平稳的动力输出和较大 的扭矩传递能力。
交通运输应用
在汽车和公共交通领域，液力变矩器被广泛用于自 动变速器。它们能够提供平滑的换挡和舒适的驾驶 体验。
液力变矩器的维护和故障排除
维护
定期更换变矩器油和滤芯，保持液体的清洁和 良好的润滑效果。 检查液力剪切器的状态，确保其正常工作。 定期检查和清洁传动系统的冷却器。
液力变矩器的工作原理
1
液力传递
2
液体在变矩器内形成液力耦合，将动力
从发动机传递到车辆传动系统，实现平
稳的动力输出。3涡轮动当发动机转速较高时，泵轮会将流体推 向涡轮，使涡轮转动，并将动能传递到 车辆传动系统。
换挡控制
通过导向叶片的控制，能够调整变矩器 的传递比例，实现自动换挡和适应不同 行驶条件的功能。
故障排除
换挡不畅或无法换挡时，检查变矩器液位和油 的质量。 异常噪音或振动时，检查液力剪切器的状态。 若发现问题，及时寻求专业技术支持。
总结和展望
液力变矩器作为一种高效的动力传递装置，在工业和交通领域发挥着重要作 用。随着技术的不断进步，液力变矩器将会越来越智能化和环保化。
液力变矩器工作原理课件
液力变矩器的定义和作用
液力变矩器是一种利用液体传递力矩的装置，主要用于传输发动机的动力到车辆的传动系统。它通过液体的黏 性特性，实现了自动换挡和平滑加速的功能。
液力变矩器的基本结构和组成部件
液力变矩器由泵轮、涡轮、导向叶片和液力剪切器组成。泵轮和涡轮通过流体的动能转化力矩，导向叶片用于 控制液体的流动方向，而液力剪切器则可有效调节变矩器的传动特性。
《液力变矩器》课件
工作范围
总结词
工作范围描述了液力变矩器在不同转速和扭 矩下的工作状态。
详细描述
工作范围是指液力变矩器能够适应的转速和 扭矩范围。了解工作范围对于选择合适的液 力变矩器以及正确使用和维护变矩器至关重 要。在实际应用中，需要根据具体的工作条 件和需求来确定适合的工作范围。
油液特性
总结词
油液特性对液力变矩器的性能和寿命具有重要影响。
特点
变速器需要具备高精度、高稳定性和耐久性等特点，以确保车辆的 行驶安全和舒适性。
油液及冷却系统
01
作用
油液及冷却系统的主要作用是为液力变矩器提供润滑和冷却，确保其正
常运转。
02 03
工作原理
油液在循环流动过程中，通过与变矩器内部的零件接触，带走热量并润 滑零件表面。同时，冷却系统通过循环冷却水将热量传递给散热器，以 保持液力变矩器的正常工作温度。
《液力变矩器》PPT课件
• 液力变矩器概述 • 液力变矩器的结构与组成 • 液力变矩器的工作流程 • 液力变矩器的性能参数 • 液力变矩器的维护与保养 • 液力变矩器的未来发展与展望
01
液力变矩器概述
定义与工作原理
定义
液力变矩器是一种能量转换装置，它可以将发动机的机械能转换为液体的动能 和势能，再传递给变速器。
液力变矩器运转异常
01
检查液力变矩器的输入和输出轴是否正常，检查油液的清洁度
和油位是否正常。
油温过高
02
检查液力变矩器的散热系统是否正常，检查油液的循环是否顺
畅。
油压异常
03
检查液压系统的压力传感器是否正常，检查油泵和溢流阀的工
作状态。
06
液力变矩器的未来发展与展望
写出液力变矩器的工作原理
写出液力变矩器的工作原理
液力变矩器是一种通过液力传动来实现扭矩变化的装置。
它由涡轮、泵轮和导向轮组成，涡轮和导向轮之间通过一定的介质液体相互传递力矩。
液力变矩器的工作原理如下：
1. 涡轮：液力变矩器内部的涡轮叶片连接到传动系统中的输入轴，涡轮的作用是将输入的动能转换为液体流动的能量。
2. 泵轮：液力变矩器内部的泵轮叶片连接到传动系统中的输出轴，泵轮的作用是将液体流动的能量转换为机械输出的动能。
泵轮与涡轮相互嵌套，形成一个密封的腔体。
3. 导向轮：液力变矩器内部的导向轮将导向流体的流动方向，控制液体流速和流量。
4. 液体传递扭矩：当液体从涡轮流向泵轮的过程中，液体将受到涡轮的力矩作用，导致泵轮开始转动，传递扭矩给输出轴。
液力变矩器的扭矩传递过程主要是通过液体的动量变化而实现的。
5. 液体损耗：液力变矩器在传递扭矩的过程中会产生一定的液体损耗，这是由于液体的粘性和摩擦导致的。
液体损耗会影响液力变矩器的效率，并且会使得液
力变矩器发热。
通过调节液位，可以改变液力变矩器的扭矩输出，从而实现不同扭矩需求的传动。
液力变矩器主要用于汽车、船舶和工业机械等领域。
自动挡液力变矩器2
液力传动装置——锁止离合器的工作原理
带锁止离合器的液力变矩器既利
用的了液力变矩器在涡轮转速较低时 具有的增扭特性，又利用了液力偶合
器在涡轮转速较高时所具有的高传动
效率的特性。
液力传动装置——锁止离合器的工作原理
4、液力变矩器的冷却
散热过程：
目的：保持液力变矩器传动效率。
锁止离合器分离时， ATF进入机油散热器。 ATF的基本循环路线
油泵——油泵的结构和工作原理
3、转子式油泵内转子齿数比 外转子少一个。内外转子存 在一定的偏心。一般内转子 的齿数为4、6、8、10个， 内转子齿数越多，出口油压 脉动越小。 在转子旋转时，内外转子 齿之间的间隙发生变化，产 生进油和压油动力。
油泵——油泵的结构和工作原理
4、叶片泵 油泵转子中装有可滑动的叶片，在 转子旋转时，叶片从转子中甩出， 紧贴在滑座的内壁上。两叶片间 的容积随转子旋转而变化，产生 泵油动力。 该种泵的工作容积是可变的。
叶片泵分为：
定量泵—油泵的排量不变。为保证发动机低 速时的正常泵油，以满足自动变速器的工作需要，
要求油泵的排量应足够大。但发动机高速时，因
泵油量增多，此时的泵油还必须排泄掉，从而造 成发动机动力损失。 变量泵—油泵的排量可变。以减少高速运转 时的发动机动力损失。其结构特点是：定子不固
定，而是绕一个销轴作一定的摆动，以改变定子
液力变矩器的实物图
液力变矩器结构示意图
液力传动装置——液力变矩器 2、带锁止离合器的变矩器 锁止离合器锁止时，等于将泵轮和涡轮连成一体，两者转速 相同。泵轮和涡轮之间不再依靠液体传力，油温不会升高， 使传动效率提高。 泵轮 、涡轮 、导轮及锁止离合器和减震盘等。
液力传动装置——液力变矩器结构
第2章 液力自动变矩器的结构和工作原理
工作原理：以ATF作为传动介质， 利用液体在主、从动元件之间循 环流动过程中动能的变化来传递 动力。
能量传递的线路：
发动机飞轮——液力耦合器外壳——泵轮——ATF——涡轮— —齿轮机构输入轴
2.1.2 液力耦合器的工作原理
2.1.2 液力耦合器的工作原理
⑵液力偶合器的工作原理 ①动力传输：将电扇A与电扇B隔开 几厘米，相对放置，然后打开电扇A， 则A会在两电扇间产生流动的空气，由 电扇A产生的气流冲击电扇B的叶片，使 电扇B转动。 换句话说，电扇A与B之间的动力传 送是以空气为介质而实现的。偶合器的 工作原理也是如此，泵轮相当于电扇A， 涡轮相当于电扇B。只是现在是以变速 器液为介质，而不是以空气。
2.2.4 典型液力变矩器介绍
1.三元件综合式液力变矩器
综合式液力变矩器：可以转入液力
偶合器工况工作的变矩器。 组成：泵轮、涡轮、导轮、单向离合器 特点：变矩器壳体由前半部外壳与泵轮两
部分焊接而成。
图2-9 液力变矩器的单向离合器
图2-8 三元件综合式液力变矩器
为什么要使用综合式液力变矩器？ 因为当涡轮处于低速和中速段时，可利用 液力变矩器能增大输入转矩的特点，而在涡轮 处于高速段时，可利用液力偶合器高效率的特 点，即结合了普通液力变矩器和偶合器的优点 。
致变矩器不能工作，因此必须对变矩器内的油
液进行强制冷却。
图2-13 变矩器冷却补偿油路系统图
本章小结
1.液力偶合器只传递转矩而不能改变转矩，而液力 变矩器，既可传递转矩又可改变转矩。 2.液力偶合器传递动力的过程是：泵轮接受发动机 传来的机械能，在液体从泵轮叶片内缘向外缘流 动的过程中，将能量传给油液，使其动能提高工 作效率然后再通过高速流动的油液冲击涡轮叶片 ，将动能传给涡轮。 3.与液力偶合器不同的是，在液力变矩器的泵轮和 涡轮之间，安装有导轮。
第二讲液力变矩器的构造及原理
第二讲:液力变矩器的构造及原理（一）液力变矩器的构造(如图所示)：(1)驱动轮(2)罩壳(3)涡轮(4)变矩器壳(5)泵轮(6)过桥轮(7)导轮座(8)油封座(9)接盘(10)输出轴(11)导轮接盘(12)导轮(13)回油泵(14)主动轮(15)滤清器(16)放油堵(17)涡轮接盘(18)挡板(19)支撑盘。
变矩器常见的结构型式有：(1)正转型(又称1﹑2﹑3型)和反转型(又称132型)。
变矩器的泵轮1﹑涡轮2﹑导轮3在液体循环圆中的排列顺序不同，有的变矩器，泵轮1把油打到涡轮2上，经导轮3再回到泵轮1。
泵轮和涡轮的旋转方向相同。
这种结构叫｀正转＇型，或叫｀1﹑2﹑3＇型；另一种是泵轮1把油打到导轮3上，经涡轮2再反回泵轮1，泵轮和涡轮的旋转方向相反。
这种结构叫｀反转＇型，或叫｀1﹑3﹑2＇型。
(2)级数：液力变矩器的级数，是指安置在泵轮与导轮之间，或导轮与导轮之间，而且是刚性连结的涡轮叶片的栅数。
有些结构的涡轮虽然是两个，甚至两个以上，但并非安装在泵轮与导轮之间，或导轮与导轮之间，或涡轮的叶栅组并非刚性连接，则仍为单级变矩器。
(3)相数：根据变矩器的泵论﹑涡轮﹑导轮相互配合作用，所能组成的不同工况的种类数就是变矩器的｀相＇数。
(4)元件数：变矩器是由泵轮﹑涡轮﹑导轮组成的。
这些轮统称为｀元件＇。
但各种轮数不一定是每样一个。
有的变矩器可能有两个导轮或两个涡轮，各种轮的总数就叫作｀元件数＇。
（二）液力变矩器的安装与拆卸：（1）液力变矩器组件的拆卸将2个垫块（由钢铁制成，高约300mm）放在车体前方;慢慢开动车体，待车体登上垫后踏住制动器，利用松土机作用使车体后部浮起，将车体定置在垫块上。
将变速箱内的油放尽。
拆去变速箱下护板。
液力变矩器内的油放出。
将变矩器上方的驾驶室底板拆去，将减速踏板连杆从踏板分离。
拆卸液力变矩器入口U形螺栓管夹，再拆卸调节阀组件。
将液压变矩器油温计布线从传感器卸下。
拆卸液力变矩器通气管。
液力变矩器结构与原理课件
电动化与智能化
随着电动汽车的普及，液力变矩器也面临着电动化与智能 化的挑战。需要与电动汽车的动力系统相匹配，同时也需 要融入智能化的控制策略。
液力变矩器的新型技术与挑战
新型材料
为了提高液力变矩器的性能和使用寿命，新型材料如高强度合金、陶瓷等被引入到液力变矩器的制造中。
先进制造技术
采用先进的制造技术，如3D打印、精密铸造等，能够提高液力变矩器的制造精度和效率，降低成本。
扭矩调节
通过调节液力变矩器内部 的液体流量和叶片角度， 可以实现扭矩的调节。
液力变矩器的效率与特性
效率定义 效率影响因素
特性曲线 高效区域
液力变矩器的效率是指输出功率与输入功率之比，反映了液力 变矩器的能量转换效率。
液力变矩器的效率受多种因素影响，包括液体黏性、叶片角度 、转速比等。
液力变矩器的特性曲线描述了其输入输出扭矩、转速比和效率 之间的关系，为液力变矩器的选型和匹配提供依据。
在特性曲线上存在高效区域，液力变矩器在该区域内工作时效 率较高，应优先考虑工作在该区域。
04 液力变矩器的应用与发展
液力变矩器在自动变速器中的应用
自动变速核心
液力变矩器是自动变速器中的核 心部件，通过液体的动量传递来 实现发动机与变速器之间的无级
变速。
平稳性与效率
液力变矩器能够吸收发动机的扭 矩振动，提供平稳的输出。同时 ，其内部叶轮的设计也影响着变
03
设计与优化
泵轮的设计需要考虑与涡轮的匹配，以实现高效的扭矩传递和变矩效果
，同时泵轮的叶片形状、数量和角度等参数也需要经过优化，以减少液
压损失和提高效率。
涡轮
结构组成
涡轮是液力变矩器的输出元件，由涡轮轴、径向叶片和轮毂组成。
液力变矩器工作原理
液力变矩器工作原理
液力变矩器是一种利用液体传动力和转矩的装置。
它的工作原理主要有以下几个方面：
1. 回转运动：液力变矩器内部由两个相互嵌套的螺旋桨组成，一个称为泵轮，另一个称为涡轮。
泵轮和涡轮之间有一个密封的螺纹连接。
当发动机输出动力传递到泵轮时，泵轮会以高速旋转，将工作液体（通常是液体）分散到涡轮周围的密封螺纹空间中。
2. 工作液体传动力：当工作液体进入螺纹空间后，由于泵轮的旋转动力，工作液体会形成离心力，使其产生高速运动。
这种高速运动形成的动能会传递给涡轮上，使涡轮也以相对高速旋转。
3. 转矩传递：通过涡轮的高速旋转，液体会迫使涡轮与驱动轴相互连接，并将转动力传递给驱动轴。
这样一来，液力变矩器就可以实现将发动机的动力传递到车辆的驱动轴上。
4. 变矩效应：液力变矩器还具有自动变矩的特性。
在低速行驶或启动时，液力变矩器的工作液体会产生充分的转矩，使车辆具备足够的起步动力。
而在高速行驶时，液力变矩器的工作液体会流经特殊设计的螺纹空间，减小转矩传递的能力，从而减小发动机的负载。
总体来说，液力变矩器利用液体的运动和动能传递的原理，实
现了发动机动力的传递和转矩的变化，提高了车辆的行驶性能和平稳性。
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第二讲:液力变矩器的构造及原理（一）液力变矩器的构造(如图所示)：(1)驱动轮(2)罩壳(3)涡轮(4)变矩器壳(5)泵轮(6)过桥轮(7)导轮座(8)油封座(9)接盘(10)输出轴(11)导轮接盘(12)导轮(13)回油泵(14)主动轮(15)滤清器(16)放油堵(17)涡轮接盘(18)挡板(19)支撑盘。
变矩器常见的结构型式有：(1)正转型(又称1﹑2﹑3型)和反转型(又称132型)。
变矩器的泵轮1﹑涡轮2﹑导轮3在液体循环圆中的排列顺序不同，有的变矩器，泵轮1把油打到涡轮2上，经导轮3再回到泵轮1。
泵轮和涡轮的旋转方向相同。
这种结构叫｀正转＇型，或叫｀1﹑2﹑3＇型；另一种是泵轮1把油打到导轮3上，经涡轮2再反回泵轮1，泵轮和涡轮的旋转方向相反。
这种结构叫｀反转＇型，或叫｀1﹑3﹑2＇型。
(2)级数：液力变矩器的级数，是指安置在泵轮与导轮之间，或导轮与导轮之间，而且是刚性连结的涡轮叶片的栅数。
有些结构的涡轮虽然是两个，甚至两个以上，但并非安装在泵轮与导轮之间，或导轮与导轮之间，或涡轮的叶栅组并非刚性连接，则仍为单级变矩器。
(3)相数：根据变矩器的泵论﹑涡轮﹑导轮相互配合作用，所能组成的不同工况的种类数就是变矩器的｀相＇数。
(4)元件数：变矩器是由泵轮﹑涡轮﹑导轮组成的。
这些轮统称为｀元件＇。
但各种轮数不一定是每样一个。
有的变矩器可能有两个导轮或两个涡轮，各种轮的总数就叫作｀元件数＇。
（二）液力变矩器的安装与拆卸：（1）液力变矩器组件的拆卸将2个垫块（由钢铁制成，高约300mm）放在车体前方;慢慢开动车体，待车体登上垫后踏住制动器，利用松土机作用使车体后部浮起，将车体定置在垫块上。
将变速箱内的油放尽。
拆去变速箱下护板。
液力变矩器内的油放出。
将变矩器上方的驾驶室底板拆去，将减速踏板连杆从踏板分离。
拆卸液力变矩器入口U形螺栓管夹，再拆卸调节阀组件。
将液压变矩器油温计布线从传感器卸下。
拆卸液力变矩器通气管。
将回油泵出口管从泵上卸下。
卸下凸缘螺栓、拆卸套管螺母，将安全阀出、入口管从阀上卸下。
用起重机将万向接头组件吊起并进行拆卸;若因联管节间隔狭窄难以拆卸时，可将一边的轴承卸下后再进行拆卸。
将液力变矩器组件用起重机吊起（起吊螺栓只有1个），另一处为在传动箱泵入口管的托架安装部分安上的吊片）;卸下螺栓，再用吊环螺栓将液力变矩组件吊住进行拆卸。
（2）液力变矩器组件的安装在飞轮罩的安装表面将密封垫涂抹滑脂后巾上。
将变矩器组件用起重机吊起，对准传动齿轮与飞轮齿位置后再进行安装。
其他程序基本上按其拆卸的逆骤进行。
（三）液力变矩器的工作原理：变矩器是由泵轮(5)和涡轮(3)及导轮(12)组成一个环形封闭腔体，其中充滿一定压力的机油。
工作时驱动齿轮(1)插入发动机飞轮內齿圏中，由发动机的飞轮带动。
驱动齿轮利用螺钉与罩壳(2)连结在一起，罩壳用螺钉与泵轮(5)连在一起。
泵轮旋转时，不管输出负荷大小，泵轮只管把腔中的机油甩出去打到涡轮上带动涡轮转动，即泵轮的转速与负荷的大小无关。
涡轮利用花键孔带动输出轴(10)。
如果涡轮的转速与泵轮的转速相等，则打到涡轮上的油就不会再反射出去；如果输出负荷增加使涡轮的转速降低，那末从泵轮打到涡轮上的油还会反射出去，而且反射出去的油量和速度(即力)随负荷的增加﹑涡轮的转速降低而增加。
打到导轮(12)上的油，因为导轮与变矩器动壳体(4)连在一块固定不动，所以打上去的油会再折射回去打到涡轮上，使涡轮除了受泵轮打上去的油的不变的力之外，还受导轮折射回去的随负荷的增加而增大的油的力。
所以变矩器的输出扭矩是可以随负荷变化而自动变化。
当负荷增加时，变矩器的输出转速自动降低，甚至降到零，输出扭矩自动增大，增到最大；当负荷减小时，变矩器的输出转速自动升高，甚至升到与变矩器输入轴的转速几乎相等，输出扭矩自动减小，甚至到零。
这就是液力变矩器的自动适应性。
从变矩器的环形腔中和分动箱强制润滑泄漏到变矩器外壳中的油面升高到回油泵(13)的吸油口时，回油泵便把变矩器外壳体中的油吸出去泵到后桥箱中，以此保证变矩器的泵轮和涡轮不会浸没在油中旋转，否则会增大阻力，使油温升高。
液力变矩器的常见故障：液力变矩器的工作原理：(1)驱动轮(2)罩壳(3)涡轮(4)变矩器壳(5)泵轮(6)过桥轮(7)导轮座(8)油封座(9)接盘(10)输出轴(11)导轮接盘(12)导轮(13)回油泵(14)主动轮(15)滤清器(16)放油堵(17)涡轮接盘(18)挡板(19)支撑盘变矩器是由泵轮(5)和涡轮(3)及导轮(12)组成一个环形封闭腔体，其中充滿一定压力的机油。
工作时驱动齿轮(1)插入发动机飞轮內齿圏中，由发动机的飞轮带动。
驱动齿轮利用螺钉与罩壳(2)连结在一起，罩壳用螺钉与泵轮(5)连在一起。
泵轮旋转时，不管输出负荷大小，泵轮只管把腔中的机油甩出去打到涡轮上带动涡轮转动，即泵轮的转速与负荷的大小无关。
涡轮利用花键孔带动输出轴(10)。
如果涡轮的转速与泵轮的转速相等，则打到涡轮上的油就不会再反射出去；如果输出负荷增加使涡轮的转速降低，那末从泵轮打到涡轮上的油还会反射出去，而且反射出去的油量和速度(即力)随负荷的增加﹑涡轮的转速降低而增加。
打到导轮(12)上的油，因为导轮与变矩器动壳体(4)连在一块固定不动，所以打上去的油会再折射回去打到涡轮上，使涡轮除了受泵轮打上去的油的不变的力之外，还受导轮折射回去的随负荷的增加而增大的油的力。
所以变矩器的输出扭矩是可以随负荷变化而自动变化。
当负荷增加时，变矩器的输出转速自动降低，甚至降到零，输出扭矩自动增大，增到最大；当负荷减小时，变矩器的输出转速自动升高，甚至升到与变矩器输入轴的转速几乎相等，输出扭矩自动减小，甚至到零。
这就是液力变矩器的自动适应性。
从变矩器的环形腔中和分动箱强制润滑泄漏到变矩器外壳中的油面升高到回油泵(13)的吸油口时，回油泵便把变矩器外壳体中的油吸出去泵到后桥箱中，以此保证变矩器的泵轮和涡轮不会浸没在油中旋转，否则会增大阻力。
（四）液力变矩器的性能参数：(1)变矩比KK=M2/M1式中： M2为输出扭矩M1为输入扭矩当变矩器输出轴转速n2=0时的变矩比叫作起动变矩比，也叫变矩系数，用K0表示。
K0越大，车子的最大牵引力越大。
(2)传动比ii = n2/n1式中： n2为输出轴转速n1为输入轴转速(3)传动效率ηη= N2/ N1= M2n2/ M1n1= K i式中：N2为输出功率N1为输入功率n2为输出转速n1为输入转速K为变矩比i为传动比（五）液力变矩器的常见故障：1，液力变矩器油温过高：(1)出口压力过高。
从变矩器出口流出的油是去往散热器散热的油。
如果出口压力阀卡死﹑或调得过高，就会使变矩器内的油不能及时去冷却。
(2)变矩器外壳体中油面过高。
变矩器的内漏严重；回油泵失效；回油滤清器堵塞等，都会使变矩器外壳体中的油面升高，增大搅油发热量。
(3)使用中没有根据负荷变化及时换挡，常用高速挡推土，使车子经常出现｀失速＇现象。
(4)工作油压太低；使用中没有按时换油﹑油质不良﹑油中气泡太多；泵轮或涡轮轴承磨损严重，使泵轮和涡轮旋转时发生摆动﹑甚至碰撞等，都会使变矩器效率降低，使损失的功率转变成热能。
2，液力变矩器传动效率太低：液力变矩器可以随着负荷的变化而自动变速和变矩来适应负荷的要求，但其效率是随变矩器的输入与输出轴的速比而变化的。
在速比较小和较大区效率很低，甚至等于零；速比在中间区内效率较高，可达85%以上。
所以，使用液力传动的车子，尽管变矩器可以无级变速，但为了得到高效使用，还是应该根据负荷变化而及时换档。
此外，变矩器外壳体中的油面太高，或变矩器的进口压力太低，以及轴承磨损严重使泵轮和涡轮运转时发生摆动，都会使变矩器效率降低。
3，调整液力变矩器工作油压：液力变矩器的工作压力实际就是进口压力。
在变矩器的进﹑出口装有进口调压阀和出口调压阀，对黄工TY220推土机所用的变矩器，进口压力为0.85兆帕；出口压力为0.45兆帕。
进口调压阀装在变矩器的右边(坐在驾驶员位置看)，出口调压阀装在左边。
进口调压阀可以调整变矩器的工作压力，工作压力过高，不仅造成功率浪费，而且对变矩器的密封也不利，工作压力过低会影响变矩器的工作效率，如果低于0.6兆帕，则车子会明显没劲；出口调压阀可以调整变矩器的出口压力，保证变矩器的进﹑出口压力差。
压差小时，穿过变矩器的油流速度慢，变矩器的油温高；压差大时油流速度快，变矩器的油温低。
调整变矩器的进口压力时，首先应该先调出口压力，然后再调进口压力。
否则，如果出口压力太低，敞开泄油，进口压力就有可能调不上去。
4，TY220变矩器主要零件尺寸：（注：小括号内为公差；方括号内为使用极限）名称尺寸使用极限或公差输入支承 78 [77.75]输出接盘油封轴 105 [104.9]输出轴密封环孔 135 [135.5]环宽 2.5 [2.0]环厚 2.5 [2.2]导轮座密封环宽 4 [3.5]环厚 5.2 [4.9]调压阀芯 32 (-0.07 -0.05)孔 32 (0 0.03)间隙 0.05-0.09 [0.20]调压簧自由长 134.2安装长 98负荷 63.5 公斤 [57.9]安装长 106.5负荷 20.9 公斤 [14.0]压力 0.87兆帕5，TY220推土机变矩器油温高输出功率低故障的分析：TY220推土机出现这些故障，原因是多方面的，虽然故障现象都集中的反应在变矩器部份，但不一定都是变距器本身的问题，因为整个系统任何一个元件出现问题都会影响变距器的工作。
TY220推土机变矩器是三元件结构。
A.泵轮与发动机相连接，将发动机的机械能转换成液体的动能。
B.涡轮与输出轴连接，将液体的动能转换成机械能，通过输出轴输出动力。
C.导轮固定在导轮座上，它不吸收液体的动能，也不传递机械能，只是通过叶片对液流的作用，来改变液流的动量矩，以改变涡轮的力矩达到变矩的目的。
同时改变液流方向从而形成油液从泵轮进入涡轮到导轮，再进入泵轮的工作循环。
变矩器本身有自我调节油温的功能，在正常的工况下通过变矩器本身的调节，能够保证工作油温在规定的范围之内。
变矩器的进口设有一个溢流阀，它控制着工作油液进入泵轮的最高压力0.87Mpa，同时也起着控制进入变矩器内油液流量的作用。
在工作油液进入泵轮而由涡轮流向导轮的情况下，当泵轮和涡轮之间的传动比由低变高时，泵轮入口的压力是变化的而且是随着传动比的增加而升高，在传动比低时由于效率低油温上升快，需要更多的油液进入变矩器进行冷却，此时变矩器内的压力低，溢流阀关闭油液全部流入变矩器；当传动比高时由于效率提高，油温升高慢不需要过多的油液进入变矩器。
此时变矩器内的压力高。
溢流阀打开只有部份油液进入变矩器，所以进口溢流阀是根据变矩器的工况变化油温的升降情况，对进入变矩器的油液流量进行必要的调节。