第二章讲义液力传动
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进行匹配。
二、双泵轮液力变矩器 解决全功率匹配与部分功率匹配矛盾的办法：
采用变容量液力变矩器，亦称双泵轮液力变矩器， 这两个泵轮用滑差离合器控制。
双泵轮液力变矩器原理见图2-36所示。 当滑差离合器完全分离时，泵轮12空转不传递动力，
这时变矩器吸收的发动机功率为
M1 11 D151n12
当滑差离合器完全接便，变矩器吸收的功率为
三、外功率分流液力变矩器
1、Caterpillar履带式推土机
所用液力变矩器原理见图2-33。 在CaterpillarD6D、D7G、D8K、D9H与比其更新的履 带式推土机，扭矩分流器已全部换为单星行星排、单级液 力变矩器，这样结构更为简单、效率更高。其结构见图234。
2、德国Ahlmann公司半回转轮胎式装载机
双涡轮变矩器在国外工程机械上应用很少，以 TEREX公司为例，只在其六种轮胎式装载机中，选用了 三种比较小的双涡轮变矩器。
国外未使用双涡轮变矩器的原因：
A、双涡轮变矩器配合前二后一行星变速箱，即使算作 前四后二，对装载机来说，倒档数嫌少；
B、变矩器效率低，至于牵引性能，一般变矩器也能满足 装载机的要求，对装载机来说其重要指标是铲取力，它 并不能通过变矩器来提供。
第二涡轮7也以花键套装在第二涡轮套管上，套管轴也 与齿轮制成一体。第二涡轮套管轴的左端用轴承支承在第 一涡轮轮毂中，右端用轴承支承在导轮套管轴内，第二涡 轮的动力即由第二涡轴右端齿轮输入变速箱内。
从图2-32可以清楚地看出第一、第二涡轮通过与之相 连的轴及上面的齿轮把动力输入变速箱的情况。
第一、第二涡轮传递的动力在变速箱内用超越离合器 相连，负荷小时，第二涡轮的转速逐渐增高，当超越离 合器脱开，此时动力只通过第二涡轮传给变速箱。当外 负荷增加或变矩器处于低传动比时，超越离合器工作， 这时两个涡轮就象一个整体涡轮一样，向变速箱传递较 大扭矩。
当Δn=0即n1=n2，Ns=0，相当于ω离合器完全分离。 当Δn在某一值时，Ns为最大值Nsmax，求解过程为
N17M 1162n.21 7116.212D152n122n1kn122n1 N2M 71162n.212 7116.212D152n122n12 kn132
1、经滑差离合器（亦称ω离合器）传递到二号泵轮12的
扭矩Mω为
M q
式中 q- ω离合器的控制油压。
即
M kq
2Βιβλιοθήκη Baidu滑差Δn
Δn=n1-n2
式中 n1 – ω离合器输入轴转速； n2 – ω离合器输出轴转速。
3、传动比i21
I21=n2/n1
4、功率损失Ns
Ns=N1-N2
式中 N1 - ω离合器输入功率； N2 - ω离合器输出功率。
从图2-5（a）可以看到该类型变矩器的传动路线。
2、一级二相（三元件）或三相（四相）综合液力变矩器
图2-13为四元件一级三相综合式液力变矩器。
对于要求低速档为液力机械传动以改善作业工况， 高速档为机械传动以提高传动效率的轮式工程机械，如 铲运机，宜采用此类液力变矩器。 二、液力机械变矩器
1、强制导轮反转液力机械变矩器
图2-31（a）为强制导轮反转的二级二相带有闭锁离合 器的液力机械变矩器。
由于有导轮的反转作用，这类变矩器起动工况下的 变矩系数达到8。
为了提高效率，随着n2的变化，可将导轮反转换到固 定，再转换到泵轮涡轮闭锁，而且都是自动转换的。
图2-23（b）为另一种强制导轮反转液力机械变矩器。
各档操作如下
空档：锁紧离合器13，泵轮离合器14，盘式制动器8、12 分离，如图2-23（b）所示。
精品
第二章液力传动
特点：它效率高、结构简单、制造容易、出现故障的 可能性较小。
履带式机器行走阻力比较大，如果用综合式液力变 矩器，在偶合工况下运行的机会实际上很少，因此履带 式的液力机械传动工程机械宜采用三元件一级一相式液 力变矩器。
很多轮式推土机、装载机、压实机、集材机等也采 用了此类液力变矩器。
M 11 1 D 1 5 1n 1 21 2 D 1 5 2n 1 2
当滑差离合器部分接合，泵轮12的转速nx介于零与n1 之间，也就是说滑差离合器4的主从动盘间产生滑移，而 滑移程度取决于滑差离合器压紧力的大小，此时变矩器传 递的扭矩为：
M 11 1 D 1 5 1n 1 21 2 D 1 5 2n x 2
倒档：锁紧离合器14与制动器12，即与二档同，但将后 行星架带着太阳轮拨动，使套合器15接合而16分离，功 率流经后行星排传向输出轴17。如图2-23（b）所示。
2、双涡轮液力机械变矩器
通过两个涡轮的单独工作和共同工作，可使重载低 速时效率较高，从而可使高效范围较宽，比较适合装载 机的工况要求。
图2-32为ZL50轮式装载机所用的双涡轮液力变矩器。
R68型装载机采用的Voith公司的液力变矩器，其原 理见图3-35所示。
第五节 液力变矩器和发动机的匹配
一、匹配的原则 一台性能良好的发动机和一台性能良好的液力变矩
器匹配，构成新的动力装置，不一定性能良好。 全功率匹配： 发动机功率全部传递给予液力变矩器。
部分功率匹配： 发动机功率全部传递给予液力变矩器。 工程机械匹配原则： 一般按照部分功率匹配的原则
由于两个涡轮是相邻布置，故仍属“单级”液力变矩 器。该变矩器的变矩系数比较大，两个涡轮分别与变速箱 中的两个齿轮相连，从而扩大了变速范围，可以减少变速 箱档位，简化变速箱结构，通过两个涡传输线的单独工作 和共同工作，可使重载低速时效率较低，从而使高效范围 变宽，比较适合装载机的工况要求。
柴油机的动力传给液力变短器的泵轮，第一涡轮8以花 键套装在第一涡轮轴上，该 轴右端带有齿轮3。从第一涡 轮输出的动力就是通过该 齿轮输入变速箱，第一涡轮轴 左端以轴承支承在循环圆外壳内，右端以轴承支承在变速 箱中。
一档：使泵轮离合器14、盘式制动器8接合，变矩器工作， 导轮反转并将动力经前排行星排总合到中间轴5，因前进 档套合器16接合，将动力传到输出轴17，同时，后排行 星排整体空转。如图2-23（b）所示。
二档：泵轮离合器14继续接合，盘式制动器8分离而12接 合，使导轮不转，前行星排空转，动力仅由涡轮传递。如 图2-23（b）所示。 三档：锁紧离合器13与泵轮离合器14接合，制动器8、 12均分离，为直接档。
二、双泵轮液力变矩器 解决全功率匹配与部分功率匹配矛盾的办法：
采用变容量液力变矩器，亦称双泵轮液力变矩器， 这两个泵轮用滑差离合器控制。
双泵轮液力变矩器原理见图2-36所示。 当滑差离合器完全分离时，泵轮12空转不传递动力，
这时变矩器吸收的发动机功率为
M1 11 D151n12
当滑差离合器完全接便，变矩器吸收的功率为
三、外功率分流液力变矩器
1、Caterpillar履带式推土机
所用液力变矩器原理见图2-33。 在CaterpillarD6D、D7G、D8K、D9H与比其更新的履 带式推土机，扭矩分流器已全部换为单星行星排、单级液 力变矩器，这样结构更为简单、效率更高。其结构见图234。
2、德国Ahlmann公司半回转轮胎式装载机
双涡轮变矩器在国外工程机械上应用很少，以 TEREX公司为例，只在其六种轮胎式装载机中，选用了 三种比较小的双涡轮变矩器。
国外未使用双涡轮变矩器的原因：
A、双涡轮变矩器配合前二后一行星变速箱，即使算作 前四后二，对装载机来说，倒档数嫌少；
B、变矩器效率低，至于牵引性能，一般变矩器也能满足 装载机的要求，对装载机来说其重要指标是铲取力，它 并不能通过变矩器来提供。
第二涡轮7也以花键套装在第二涡轮套管上，套管轴也 与齿轮制成一体。第二涡轮套管轴的左端用轴承支承在第 一涡轮轮毂中，右端用轴承支承在导轮套管轴内，第二涡 轮的动力即由第二涡轴右端齿轮输入变速箱内。
从图2-32可以清楚地看出第一、第二涡轮通过与之相 连的轴及上面的齿轮把动力输入变速箱的情况。
第一、第二涡轮传递的动力在变速箱内用超越离合器 相连，负荷小时，第二涡轮的转速逐渐增高，当超越离 合器脱开，此时动力只通过第二涡轮传给变速箱。当外 负荷增加或变矩器处于低传动比时，超越离合器工作， 这时两个涡轮就象一个整体涡轮一样，向变速箱传递较 大扭矩。
当Δn=0即n1=n2，Ns=0，相当于ω离合器完全分离。 当Δn在某一值时，Ns为最大值Nsmax，求解过程为
N17M 1162n.21 7116.212D152n122n1kn122n1 N2M 71162n.212 7116.212D152n122n12 kn132
1、经滑差离合器（亦称ω离合器）传递到二号泵轮12的
扭矩Mω为
M q
式中 q- ω离合器的控制油压。
即
M kq
2Βιβλιοθήκη Baidu滑差Δn
Δn=n1-n2
式中 n1 – ω离合器输入轴转速； n2 – ω离合器输出轴转速。
3、传动比i21
I21=n2/n1
4、功率损失Ns
Ns=N1-N2
式中 N1 - ω离合器输入功率； N2 - ω离合器输出功率。
从图2-5（a）可以看到该类型变矩器的传动路线。
2、一级二相（三元件）或三相（四相）综合液力变矩器
图2-13为四元件一级三相综合式液力变矩器。
对于要求低速档为液力机械传动以改善作业工况， 高速档为机械传动以提高传动效率的轮式工程机械，如 铲运机，宜采用此类液力变矩器。 二、液力机械变矩器
1、强制导轮反转液力机械变矩器
图2-31（a）为强制导轮反转的二级二相带有闭锁离合 器的液力机械变矩器。
由于有导轮的反转作用，这类变矩器起动工况下的 变矩系数达到8。
为了提高效率，随着n2的变化，可将导轮反转换到固 定，再转换到泵轮涡轮闭锁，而且都是自动转换的。
图2-23（b）为另一种强制导轮反转液力机械变矩器。
各档操作如下
空档：锁紧离合器13，泵轮离合器14，盘式制动器8、12 分离，如图2-23（b）所示。
精品
第二章液力传动
特点：它效率高、结构简单、制造容易、出现故障的 可能性较小。
履带式机器行走阻力比较大，如果用综合式液力变 矩器，在偶合工况下运行的机会实际上很少，因此履带 式的液力机械传动工程机械宜采用三元件一级一相式液 力变矩器。
很多轮式推土机、装载机、压实机、集材机等也采 用了此类液力变矩器。
M 11 1 D 1 5 1n 1 21 2 D 1 5 2n 1 2
当滑差离合器部分接合，泵轮12的转速nx介于零与n1 之间，也就是说滑差离合器4的主从动盘间产生滑移，而 滑移程度取决于滑差离合器压紧力的大小，此时变矩器传 递的扭矩为：
M 11 1 D 1 5 1n 1 21 2 D 1 5 2n x 2
倒档：锁紧离合器14与制动器12，即与二档同，但将后 行星架带着太阳轮拨动，使套合器15接合而16分离，功 率流经后行星排传向输出轴17。如图2-23（b）所示。
2、双涡轮液力机械变矩器
通过两个涡轮的单独工作和共同工作，可使重载低 速时效率较高，从而可使高效范围较宽，比较适合装载 机的工况要求。
图2-32为ZL50轮式装载机所用的双涡轮液力变矩器。
R68型装载机采用的Voith公司的液力变矩器，其原 理见图3-35所示。
第五节 液力变矩器和发动机的匹配
一、匹配的原则 一台性能良好的发动机和一台性能良好的液力变矩
器匹配，构成新的动力装置，不一定性能良好。 全功率匹配： 发动机功率全部传递给予液力变矩器。
部分功率匹配： 发动机功率全部传递给予液力变矩器。 工程机械匹配原则： 一般按照部分功率匹配的原则
由于两个涡轮是相邻布置，故仍属“单级”液力变矩 器。该变矩器的变矩系数比较大，两个涡轮分别与变速箱 中的两个齿轮相连，从而扩大了变速范围，可以减少变速 箱档位，简化变速箱结构，通过两个涡传输线的单独工作 和共同工作，可使重载低速时效率较低，从而使高效范围 变宽，比较适合装载机的工况要求。
柴油机的动力传给液力变短器的泵轮，第一涡轮8以花 键套装在第一涡轮轴上，该 轴右端带有齿轮3。从第一涡 轮输出的动力就是通过该 齿轮输入变速箱，第一涡轮轴 左端以轴承支承在循环圆外壳内，右端以轴承支承在变速 箱中。
一档：使泵轮离合器14、盘式制动器8接合，变矩器工作， 导轮反转并将动力经前排行星排总合到中间轴5，因前进 档套合器16接合，将动力传到输出轴17，同时，后排行 星排整体空转。如图2-23（b）所示。
二档：泵轮离合器14继续接合，盘式制动器8分离而12接 合，使导轮不转，前行星排空转，动力仅由涡轮传递。如 图2-23（b）所示。 三档：锁紧离合器13与泵轮离合器14接合，制动器8、 12均分离，为直接档。