第二章讲义液力传动
液力传动原理
液力传动原理液力传动是一种通过液体在封闭泵的作用下传递力和动力的机械传动方式。
液力传动系统由液力偶合器和液力变矩器两部分组成，广泛应用于工业生产和交通运输领域。
本文将从液力传动原理的工作流程、构造原理以及应用领域三个方面进行阐述。
一、液力传动的工作流程液力传动的工作流程主要包括：能量输入、流体传递、能量输出三个阶段。
1. 能量输入阶段：在液力传动系统中，动力源（通常是发动机）通过连接装置将动力输入液力偶合器和液力变矩器中的动子。
液力传动的动力输入通常通过机械方式来实现，例如由发动机通过曲轴带动动力源的转动。
2. 流体传递阶段：在液力偶合器和液力变矩器中，在泵向涡轮传递流体时，液压能被转化为机械能，从而实现动力传递。
当液体在泵中以一定的速度流动时，其产生的动-压能将通过液力耦合器的动子传递至液力变矩器的动子，从而实现流体的传递。
3. 能量输出阶段：液力传动的能量输出发生在液力变矩器中。
液力变矩器的动子将能量传递给工作机构，例如传动装置或负载设备。
通过液力传动的能量输出，使得工作机构能够正常运转，实现所需的工作任务。
二、液力传动的构造原理液力传动主要由液驱动装置（即液力泵和液力涡轮）以及工作流体组成。
1. 液驱动装置：液力传动系统的液驱动装置通常由液力泵和液力涡轮两个元件构成。
液力泵通过动力源（如发动机）的输入，将动力源的动能转化为液压能，将液体推送至液力涡轮。
2. 工作流体：液力传动的工作流体通常是液压油。
液压油作为液力传动系统中的工作介质，具有良好的润滑性能和稳定的化学性质，能够有效地传递能量和动力。
在液力传动的工作过程中，液力泵将液体以一定的压力和流量推送至液力涡轮，通过液力涡轮的反力作用，液体的压力和流速将发生变化。
通过此变化，能量将从液驱动装置的动子传递至工作机构，实现能量输出。
三、液力传动的应用领域液力传动由于其具有承载能力大、起动平稳、速度调节范围广等特点，广泛应用于各个领域。
1. 工业生产应用：液力传动在工业生产中被广泛应用于各种传动装置，如输送带、冶炼机械、矿山设备等。
液力传动工作原理
液力传动工作原理您知道吗，液力传动就像是一场神奇的力量传递游戏！想象一下，有一些液体在一个特别的装置里欢快地奔跑着，然后就完成了神奇的力量传递。
先来说说液力传动里面的核心角色——液体。
这可不是普通的液体哦，它们就像是一群充满活力的小精灵。
当机器开始工作的时候，这些液体就开始兴奋起来啦。
在液力传动的世界里，有个很重要的东西叫液力变矩器。
它就像是一个神奇的魔法盒子。
发动机的动力就像一股强大的风，吹进了这个魔法盒子里。
液体们在这个盒子里可热闹了！它们被搅动得晕头转向的，但也正是因为这样，动力就被传递出去啦。
您可以把这个过程想象成一群小朋友在玩传接球的游戏。
发动机把球扔出来，液体小朋友们手忙脚乱地接住，然后又传给下一个小伙伴。
而且呀，液力传动还有一个很棒的特点。
它就像一个贴心的小伙伴，能够根据不同的情况自动调整力量的传递。
比如说，当遇到很大的阻力时，液力传动会聪明地增加力量的传递，帮助我们轻松克服困难。
这就好比您爬山的时候，感觉累了走不动，突然有个大力士在后面推了您一把，让您一下子又有了力气。
再想想，如果突然遇到很轻松的情况，不需要那么大的力量，液力传动也能灵活地减少力量的传递，节省能量。
这多聪明呀，就像您吃饱了饭，不需要再吃的时候，就不会硬往嘴里塞东西。
还有哦，液力传动工作的时候，声音也不大，就像一个安静的小天使在默默努力工作，不会吵到您。
而且它的使用寿命也比较长，就像一个忠实的老朋友，一直陪伴着您，不离不弃。
总之呢，液力传动就是这样一个神奇又有趣的东西。
它通过液体这个小精灵的奔跑和传递，让机器能够顺利地工作，为我们的生活带来了很多方便和惊喜。
是不是很厉害呀？希望您也能像我一样，喜欢上这个有趣的液力传动！。
液力传动
MB－基本恒定，MT －可变，由作用在机架上的MD补偿，实现平衡。
（2）液力变矩器的自适应性
以汽车为例说明（P226）。 总之 外负荷F阻↖——车速V↘——涡轮转速n↘——输出扭矩MT↖ F阻↘——V↖——n↖——MT↘。 这种不需控制而随外界负荷变化而改变输出转矩和转速的性能
称为变矩器的自动适应性。
液力传动分为三大类型： 液力偶合器、液力变矩器、液力机械传动
§2
液力传动的基本类型
一、液力偶合器
1、组成： 泵轮1（通过外壳3）
（连原理： 原动机带动泵轮（离 心式）旋转，工作液 体在离心力作用下被 甩向外缘，泵轮外缘 压力高于涡轮外缘的 压力，工作液流入涡 轮（向心式），将动 能传给涡轮，带动涡 轮旋转，输出轴转动。
二、 液力变矩器
1. 液力变矩器的 结构
1、泵轮 B 2、涡轮 T 3、导轮 D
2. 液力变矩器的工作原理
动力机带动泵轮旋转，液体获得动能，由泵轮流出 的高速液体流进涡轮冲击涡轮叶片，使涡轮输出轴获得 扭矩克服外阻力做功，液体动能减少。由涡轮流出的液 体进入导轮后流出，再进入泵轮。
（1）“变矩”的原理
第七章
液力传动
掌握液力传动的工作原理及其组成
概述
一、什么是液力传动 液力传动是以液体为工作介质的叶片式传动机械。
主要依靠工作液体压能的变化传递或实现能量变换
的液体元件称为液压元件，如液压泵、液压马达和 液压缸。在传动系统中有一个或一个以上的环节采 用液压元件传递动力时称为液压传动。
主要依靠工作液体动能的变化传递或实现能量变 换的液体元件称为液力元件，如液力偶合器和液力 变矩器。在传动系统中有一个或一个以上的环节采 用液力元件传递动力时称为液力传动。
第二章液力传动装置
（3）工作状态 ： 导轮不转时：变矩状态。 导轮转动时：偶合状态 。
4、导轮单向离合器
（1）单向离合器的作用
（2）单向离合器类型
棘轮型、滚柱型和楔块型。
楔块式单向离合器
滚柱式单向离合器
A:自由状态
B：锁紧状态
A
C
B A＞B＞C
3 4
1
2
A:自由状态
B：锁紧状态
、 1、外环 2、内环 3、滚柱 4、弹簧
4、偶合器工作点
? 随着涡轮旋转速比的逐渐上升，涡轮和泵轮 之间的转速差开始减少，工作液的涡流速度 开始降低，由导轮增大的转矩量开始减少。 当速比达到规定水准时，流过泵轮和涡轮工 作液的涡流速度达到最小值，此时转矩比大 约为1比1。因为从涡轮流出的工作液以高速 冲击导轮叶片的后面，单向离合器允许导轮 按泵轮的旋转方向旋转，即液力变矩器在偶 合器工作区时变成液力偶合器以防止转矩下 降过多。导轮开始转动的转速称为偶合器工 作点。
六、液力变矩器的工作原理
以两部电扇作为例子: 如果加上 一条输送管道，气流将穿过电扇 B(被动电扇)然后经由管道，从 电扇A后面流回电扇A(主动电扇)， 这就会加强电扇A的叶片所吹动 的气流，因为气流通过电扇B后 所剩下的能量，将增强电扇A叶 片的转动。
所以变矩器使转矩成倍放大， 正是由液体流过涡轮后，借助定 轮叶片流回泵轮而实现的。
八、液力变矩器的工作特性
? 1、转矩比
? 液力变矩器工作时，工作液从泵轮到涡 轮，从涡轮到导轮再回流到泵轮的循环， 引起液力变矩器的输出转矩增大，转矩 比为变矩器输出与输入转矩之比。在工 作液涡流速度升高时，转矩增大的比例 也随着增大。
2、定义及计算工式
（1)定义、当发动机的转速和转矩一定， 泵轮的转速和转矩也一定时，涡轮与泵 轮之间的转矩比、转速比、和传动效率 三者的变化规律。
液力传动原理
一,液力传动的概述在传动装置中以液体(矿物油)为工作介质进行能量传递与控制的称为液体传动装置,简称液体传动.在液体传递能量时,存在着将机械能转变为液体能,再由液体能转变为机械能的过程.液体能有三种形式:位能,压力能和动能.在液体传动中,液体的相对高度位置变化很小,故位能与压力能,动能相比,可以忽略不计.因此,液体传动中液体能量变换的主要形式为压力能和动能.凡是主要以工作液体的压力能进行能量传递和控制的装置称为液压传动装置,简称液压传动.其工作元件称为液压元件.凡是主要以工作液体的动能进行能量传递与控制的装置称为液力传动或动液传动.液力耦合器的结构与工作原理来源：汽车乐液力耦合器属于液力传动装置，通过液体的循环液动，利用液体动能的变化来传递动力。
1、液力耦合器的结构组成液力耦合器是一种液力传动装置，又称液力联轴器。
在不考虑机械损失的情况下，输出力矩与输入力矩相等。
它的主要功能有两个方面，一是防止发动机过载，二是调节工作机构的转速。
其结构主要由壳体、泵轮、涡轮三个部分组成，如图1-2所示。
图1-2 液力耦合器的基本构造1-输入轴2-泵轮叶轮3-涡轮叶轮4-轮出轴液力耦合器的壳体安装在发动机飞轮上，泵轮与壳体焊接在一起，随发动机曲轴的转动而转动，是液力耦合器的主动部分：涡轮和输出轴连接在一起，是液力耦合器的从动部分。
泵轮和涡轮相对安装，统称为工作轮。
在泵轮和涡轮上有径向排列的平直叶片，泵轮和涡轮互不接触。
两者之间有一定的间隙（约3mm~4mm）；泵轮与涡轮装合成一个整体后，其轴线断面一般为圆形，在其内腔中充满液压油。
2、液力耦合器的工作原理当发动机运转时，曲轴带动液力耦合器的壳体和泵轮一同转动，泵轮叶片内的液压油在泵轮的带动下随之一同旋转，在离心力的作用下，液压油被甩向泵轮叶片外缘处，并在外缘处冲向涡轮叶片，使涡轮在液压冲击力的作用下旋转；冲向涡轮叶片的液压油沿涡轮叶片向内缘流动，返回到泵轮内缘的液压油，又被泵轮再次甩向外缘。
液力传动
扭矩。这样，变扭器既满足了柴油机输出扭矩基本不变要求，又
满足了机车低速扭矩大（牵引力大），高速扭矩小（牵引力小） 的要求。 因此，变扭器可以作为传动装置装在柴油机和机车动轮之间。 变扭器外特性曲线
四、传动装置的功能 1.满足机车牵引特性的要求。即机车低速时牵引力大，随 着机车运行速度的增加，牵引力逐渐减小。 2.保证机车在所要求的持续速度范围内均保持恒功率。
（2）操作复杂。机械换向过程包括司机一系列的观察和操 作。首先将主控制手把置于零位，使柴油机空转，液力元件排
空，用空气制动机将机车停稳，然后搬动换向手把进行换向。
如出现“齿顶齿”现象，则需通过部分充油或拨齿机构转动换 向 齿轮，使换向离合器顺利结合。 （3）换向时间长。因机械换向动作复杂，整个过程延续时
2.液力换向的特点 与机械换向相比，有以下特点
（1）换向迅速，容易实现自动化，操纵也很简单。因液力换
向是靠前向变扭器或后向变扭器的充排油来实现机车换向的，在 机车运行过程中即可换向，无需停车换向，因此换向迅速；由于 是液力的方式来换向，使得机车从一个方向的牵引工况到减速、 停车，直至进入另一个方向的牵引工况，无需进行复杂的操作，
也就是说机车牵引力大时速度低，牵引力小时速度快，机车的这
种性能称为机车的牵引特性，俗称“牛马特性”。 机车牵引特性曲线
二、柴油机的外特性 柴油机的外特性主要是指其扭矩特性，即柴油机的输出扭矩 (M)与柴油机转速(n)的关系曲线。 柴油机的特性曲线 实验证明： 1.柴油机只能在柴油机的最小转速(nmin)与最大转速(nmax)之 间正常工作（指柴油机带载荷工作）。柴油机的工作转速超过最
不能充分发挥柴油机的功率。
三、液力变扭器的特性
目前，国产液力传动内燃机车都采用三轮变扭器，即变扭器
液力传动
偶合器的穿透性
• 透穿性是指当涡轮力矩变化时对泵轮力 矩的影响程度，就是负载变化时对原动 机影响的程度，如果负载变化对原动机 力矩不产生影响，称其为不可透的，反 之则为可透的；由于偶合器的Mb=Mr， 显然为可透穿的。
液力偶合器的分类及定充液量偶 合器的结构特点
偶合器有以下几种分类方法， (1)按其内外环结构可分为有内环偶合器和无内环偶合器。 (2)按充液量可分为定充液量偶合器和变充液量偶合器。定充 液量偶合器是指偶合器总的充液量不变，但在偶合器工作 时，其工作腔中的充液量是随工况不同而自动变化的，变 充液量偶合器又称之为调速型偶合器，它是根据负载的变 化规律，人为地调节工作腔中的充液量，外观上反映为负 载转速的变化，因此称之为调速型偶合器。 (3）按功能不同又可将定充液量偶合器分为普通型、牵引型和 限矩型(又称安全型)三种。另外，定充液量偶合器还可作为 制动器使用。 (4）按叶片安装角可分为径向直叶片及前倾或后倾叶片偶合器。
偶合器还有两个特殊的工况点
• 一个特殊工况点是零速工况点，称制 动工况点，该点的涡轮转速为零．即 im=0。此时有功率Pw=0；Pb>0．这时的 涡轮是作为一个固定的流道成为流体流 动的阻力而只起到消耗能量作用的。这 将使工作腔中流体的温度迅速升高。所 以这一工况不能持续太长时间。 • 另一特殊工况点是零矩工况，此时i=1， Pw=0；Pb=0。
变矩原理（车辆在中速时）
变矩原理（车辆在高速时）
变 矩 器 特 性 曲 线
变矩器特性曲线
液力变矩器的外特性曲线
液力变矩器的外特性
• 由变矩器测试实验台可测得变矩器的外特性，其特性
是在nB=常数的条件下测得的不同nT时的MT、MB、η 值。其特点： 1）在某一工况下，Mt=Mb，该工况点称之为偶合器工况 点，即在该点变矩系数K=1。 2）变矩器的高效区。 3）Mt曲线为一近似于等功率的递降曲线。 4）可透性。我们把启动工况与偶合器工况泵轮力矩之比， 称为透穿系数。
第2章 液压传动基础知识优秀课件
※因为液体只能抵抗压缩
（2）液体内任意点的压力沿各方向大小相等 ※反证法：如果不等，则会流动，与假设不符;
3.静止液体压力的分布
静止液体压力的分布 1）内部任意点处的压力
液体静力学基本方程
p=po+ρgh
p＝液面上的压力p。+液体
三种表示方法：
1) 动力粘度
根据牛顿内摩擦定律导出的粘度单位
F A du dy
单位：N.s/m2=Pa.S （帕秒）
物理意义：液体在单位速度梯度下流动时， 液层间单位面积上产生的内摩擦力
2) 运动粘度
单位：m2/s (此单位太大)
机械油的牌号 =106 mm2/s
用40℃时运动粘度的平均值来标志
平均流速： v q / A
液压缸工作时，活塞的运动速度 等于缸内液体的平均流速，当液 压缸有效面积一定时，活塞运动 速度由输入液压缸的流量决定。
3.流态
液体在管道中流动时存在两种流动状态 1）层流：液体流速低，粘性力主导
2）紊流：液体流速高，惯性力主导
2.4 液体流动时的压力损失
压力损失：实际液体具有粘性，流动时会产生 阻力，克服这种阻力，流动的液体 需要损耗一部分能量，这种能量损失
自重形成的压力ρgh两部分组成；
2）p随液体深度h呈线性规律变化
※液体在外力作用的情况下，
ρgh相对非常小，分析液压系统
压力时可忽略不计，可近似认为
整个液体内部的压力是相等的，即其是由外力产生的、
作用于液体单位面积上的力
4.压力的传递
帕斯卡定律：在密闭容器内，施加于静止液体的压 力可以等值的传递到液体各处。
液力传动
可以减轻驾驶员的劳动强度，提高汽车行驶的机动
性、安全性和越野性。
因此，现在越来越多的轿车甚至货车都装有
自动变速器。
4.1 自动变速器的总体构造
电子控制自动变速系统的组成：
1.液力变矩器 1.变速系统： 2.齿轮变速机构 3.换挡执行机构 1.液压传动装置（油泵、传动液ATF）
电 控 自 动 变 速 系 统
3 汽车采用液力传动的优缺点
3.1 液力传动的优点
①使汽车具有良好的自动适应性
采用液力变矩器的汽车，在困难和复杂的路面上行驶，行驶 阻力增大时，液力变矩器能使汽车自动地增大驱动力，同时自动 地降低行驶速度，以克服增大的行驶阻力；反之，当行驶阻力减 小时，汽车又能自动地减小驱动力和提高汽车行驶速度，保证发
寿命。
试验表明：采用液力传动后，发动机使用寿命可提高 85 ％，变速器使用寿命可提高１～２倍，传动轴、驱动半轴寿 命可提高85％。
③提高汽车的通过性和具有良好的低
速稳定性。
装有液力变矩器的汽车可以在泥泞地、沙地、雪 地等软路面以及非硬土路面行驶，能提高车辆的通过性， 并具有良好的低速稳定通过加速缆绳和节气
门连接。加速踏板踩下的角度即节
气门的开度被准确地传递到自动变
速器。自动变速器根据节气门的开
度来进行换挡控制和主油路压力控
制。
六、冷却系统
液力变矩器在传递动力的过程中，因传动效 率低，从而使部分能量转换为液压油的热能，会 使液压油的温度急剧升高。油温是影响自动变速 器使用寿命的主要因素。油温过高，使油液变质， 缩短使用寿命。 保持正常的油温，从液力变矩器出来的液 压油需经冷却后回油底壳或去润滑行星齿轮机构。 油冷却器位于发动机前端水冷却器的附近。
内获得的圆周运动的能量传给涡轮，驱动涡轮旋转
液力-第2章 液力传动基础知识
11
（10）相对速度：液体质点相对于液流的运行速度，以 “w”表示。 （11）牵连速度：液体质点与叶轮一起旋转时，此点所 在位置的叶轮圆周速度，以“u”表示。 （12）绝对速度：液体质点相对于固定坐标系的运动速 度，以“v”表示。 1）轴面分速度：液体质点的绝对速度在轴面上的速度 分量，以“ vm ”表示。 2）圆周分速度：液体质点的绝对速度在圆周切线方向 上的速度分量，以“ vu ”表示。 （13）循环流量：单位时间内流过流道某一过流断面的 12 工作液体容积，以“Q”表示。
2.2 础
2.2.1
液力传动的流体力学基
液体在叶轮中运动的几点假设
（1）运动的液体是理想液体，液流是连续的，不可压缩 的和无粘性的。
（2）叶轮的叶片数目无穷多，形状相同，厚度无限薄。 （3）以平均流线来代表整个叶轮叶片流道内液体运动的 平均物理现象。 （4）叶轮进口的液流状态只取决于前一叶轮出口的液流 状态。
p1
2
（2-7）
（2-7）式即为实际液体在静止流道中流动时能量守恒定律 的数学表达式，也称为液体做绝对运动的伯努利方程。 17
液体在旋转的叶轮中流动时（见图2-6），必须把上述的伯
努利方程转化为相对运动的伯努利方程。其表达式为
2 2 w12 u1 p2 w2 u2 Z1 Z2 h 2g 2g 2g 2g
v2M u2M w2M v2mM v2uM v2S u2S w2S v2mS v2uS
DM nBM DM nTM 常数 DSnBS DSnTS
（2-24）
根据相似原理还可以推导出相似的液力元件在流量、能量、 功率和力矩方面的四个相似定律。 （1）第一相似定律。它表示边界条件相似（即几何相似） 的液力元件，在等倾角工况下流量Q和有效直径D、泵轮转 29 nB 速 之间的关系。
液力传动
由图可见，变矩器外特性具有下列特点： (1)泵轮力矩M泵在涡轮转速n涡改变时，变化较小。
(2)涡轮力矩M涡在工作范围内变化很大，M涡－n泵曲线近 似于一条直线，当n涡从零增大到n涡max时，M涡从M涡0减小到 零。由此可见，制动工况时的涡轮力矩M涡0比此时的泵轮 力矩大好几倍。
(3)变矩器的传动效率有一个最大值，此即变矩器的 设计工况：而在n涡＝0或n涡＝n涡max时，η＝0。
但当变矩器在正常变矩工况下工作时，导轮 对液体产生的反力矩方向与泵轮力矩方向是相同 的，因此M导通常也为正值。将式(3－19)移项为：
M涡＝M泵＋M导
(3－20)
式(3－20)说明液力变矩器涡轮从液体获得的 力矩等于泵轮及导轮作用于液体力矩的代数和。 由此可见，由于有固定导轮的存在，在循环 圆中，它对液体构成了一个支点，对液体施加一 定的反作用力矩，从而使液力变矩器的输入轴力 矩M泵，可改变为比它大(当输出速度降低时)或小 (当输出速度升高时)的涡轮输出力矩M涡。
偶合器只适宜在高转速比(i＝n涡/n泵)工况工 作(一般偶合器最优工况点i＝0.95～0.97)，否则 效率过低，功率损失过大。但i不能等于1，否则 不能传递动力。由于偶合器只能传递力矩(M泵＝M 涡+M摩)而不能变矩，因此液力偶合器又称液力联 轴器。
3.5.2液力变矩 器
1、液力变矩器的 工作原理 液力变矩器的工 作原理和液力偶合 器相类似，但在变 矩器的基本结构中， 除有泵轮轴和涡轮 外，还有一个固定 不动的叶轮，叫做 导轮。变矩器的最 简单的结构如图3－ 47所示。
液力传动
液力传动是动力 式液体传动的简称， 该系统实际上是离 心泵、涡轮机、管 道以及其它部件的 组合体，其原始型 式如图3－45所示。
液力传动分析
液力传动分析液力传动是一种利用液体作为传动介质的动力传动方式。
它通过液力变矩器或液力离合器来实现动力的传递。
液力传动具有传动平稳、起动平稳、负载自适应性强等特点，在各个领域都有广泛的应用。
本文将对液力传动进行深入分析。
一、液力传动的原理液力传动的原理是利用了液体流动的特性。
通过液力变矩器或液力离合器，液体在高速旋转的工作轮驱动下，形成了一个转矩的储备，从而实现动力的传递。
液力传动利用了液体的高压、大流量和流体力学原理，能够满足不同工况下的变矩需求。
二、液力变矩器液力变矩器是液力传动系统中最常见的装置之一。
它由泵轮、涡轮和导向叶片组成。
当液体从泵轮流入涡轮时，因为液体受到离心力的作用，产生了一个转矩，这个转矩被传递给了涡轮。
同时，导向叶片起到引导流体的作用，使流体的流动方向得到控制。
液力变矩器能够根据负载的变化自动调整输出转矩，实现了始动平稳和传动可靠。
三、液力离合器液力离合器是液力传动系统中的另一种常见装置。
它由驱动轮、驱动副和传动轮、传动副组成。
液力离合器通过液体的流动来实现离合和联结的功能。
当驱动轮和传动轮之间液体的流动被阻碍时，离合器处于工作状态；当液体的流动畅通时，离合器处于联结状态。
液力离合器具有快速联结和断开的特点，适用于各种工况下的传动需求。
四、液力传动的优缺点液力传动相比于其他传动方式具有多个优点。
首先，液力传动起动平稳，不会产生冲击和振动；其次，液力传动的变速范围广，适应性强；再次，液力传动没有机械接触，寿命长，维护成本低。
然而，液力传动也存在一些缺点。
首先，液力传动效率相对较低，能量损失较大；其次，传动过程中液体会产生一定的热量，需要冷却系统进行热量的排放。
五、液力传动的应用领域液力传动在各个领域都有广泛的应用。
在工业领域，液力传动被应用于起重机械、输送机械、冶金机械等设备中。
在船舶领域，液力传动被应用于船舶的推进系统中。
在汽车领域，液力传动被应用于自动变速器中。
在飞机领域，液力传动被应用于飞机的液压系统中。
液力传动原理
液力传动原理液力传动是利用液体在封闭的容器内传递压力和动能的一种传动方式。
液力传动系统由液压泵、液压马达（液压缸）、液压控制阀、液压执行元件、液压储能器、液压管路、液压油箱等组成。
液力传动系统具有传动平稳、传动力矩大、传动速度范围广、传动方式多样、传动效率高等优点，被广泛应用于各种机械设备中。
液力传动的工作原理主要是利用液体在密闭管路中传递压力和动能。
当液压泵通过机械传动装置带动液压油产生流动时，液压油被输送到液压执行元件（如液压马达或液压缸）中。
在液压执行元件中，液压油的流动会产生压力，从而推动活塞或转子进行运动，实现机械设备的工作。
同时，通过控制阀控制液压油的流动方向和流量，可以实现液力传动系统的正反转、快慢速、连续运动等功能。
液力传动系统中的液压泵是将机械能转换为液压能的装置，它通过机械传动装置带动液压油产生流动。
液压泵主要有齿轮泵、叶片泵、涡轮泵等类型，它们的工作原理各有不同，但都是通过机械传动装置带动液压油产生流动，从而提供动力。
液压马达是将液压能转换为机械能的装置，它通过液压油的流动产生动力，推动机械设备进行工作。
液压马达主要有齿轮马达、柱塞马达、涡轮马达等类型，它们的工作原理各有不同，但都是通过液压油的流动产生动力，从而推动机械设备进行工作。
液力传动系统中的液压控制阀是控制液压油流动方向和流量的装置，它通过机械或电气信号控制液压油的流动，从而实现液力传动系统的正反转、快慢速、连续运动等功能。
液压控制阀主要有溢流阀、节流阀、换向阀等类型，它们的工作原理各有不同，但都是通过机械或电气信号控制液压油的流动，从而实现液力传动系统的控制。
总的来说，液力传动系统利用液体在封闭的容器内传递压力和动能，通过液压泵、液压马达、液压控制阀等装置实现机械设备的工作。
液力传动系统具有传动平稳、传动力矩大、传动速度范围广、传动方式多样、传动效率高等优点，被广泛应用于各种机械设备中。
希望本文能够对液力传动原理有所了解，并在实际应用中发挥作用。
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
2、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。
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。
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。
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。
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
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
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
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Βιβλιοθήκη 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
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
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。
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。
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。
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。
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