液力变矩器的结构与工作原理
自动变速器任务一液力变矩器的结构与原理课堂PPT
液力变矩器的工作原理就像两个风扇相对，一个 风扇工作，然后将另一个不工作的风扇吹动。这 个比喻可以很形象的解释液力变矩器中泵轮和涡 轮之间的工作关系。不过详细解释其工作原理，
则有些复杂。
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动力输出之后，带动与变矩器壳体相连的泵轮，泵轮 搅动变矩器中的自动变速箱油（以下简称ATF），带 动涡轮转动，ATF在壳体中是一个循环的动作，由于泵 轮旋转时的离心力，ATF会在泵轮的作用下，甩向外侧， 冲向前方的涡轮，再流向轴心位置，回到泵轮一侧， 如此周而复始的循环，将动力传向与齿轮箱连接的涡 轮。
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曾有一种说法，AT上的液 力变矩器相当于MT上的 离合器，起到动力的连接 和中断的作用。其实这种 说法是错误的。AT与发动 机曲轴是直接连接的，不 像MT有一个动力的开关： 离合器。所以从点火的瞬 间开始，液力变矩器便开 始转动了，对于动力的连 接和中断，仍由齿轮箱内 部的离合器来完成，液力 变矩器唯一与MT离合器 相似的地方，也就是液力 变矩器“软连接”的特性， 与MT离合器的“半联动” 工况相近。
不过只有该零部件和传动方式，只能称为液力耦合器， 若想成为液力变矩器，必然要改变涡轮叶片的形状， 这样一来，ATF在经过涡轮再循环回泵轮时，会与泵轮 旋转方向相反，因而造成冲击，所以为了成为液力变 矩器还需另一个部件：导轮。导轮是存在于泵轮和涡 轮之间的一个部件，用于调节壳体中ATF液流方向，通 过单向离合器与箱体固定。
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1、液力变矩器的结构 泵轮 ：动力输入 导轮：增加扭矩 涡轮：动力输出
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液力变矩器的原理
液力变矩器的原理液力变矩器是一种常见的动力传动装置，广泛应用于各种车辆和机械设备中。
它的主要作用是将发动机输出的旋转动力转化为适合驱动车轮或机械设备的转矩，并且能够在不同负载下保持恒定的输出转速。
本文将详细介绍液力变矩器的原理。
一、液力变矩器的结构液力变矩器由泵轮、涡轮、导向叶片和油箱等组成。
其中，泵轮和涡轮分别位于两个相邻的腔室中，通过导向叶片使工作介质（通常为油）在两个腔室之间流动，从而实现传递功率。
1. 泵轮泵轮通常由几个弯曲叶片组成，呈现出类似风扇的形状。
当发动机输出旋转动力时，驱动泵轮旋转。
泵轮内部有许多小凸起，这些凸起可以捕捉工作介质并将其加速。
2. 涡轮涡轮与泵轮相对应，也由几个弯曲叶片组成。
当工作介质在泵轮中被加速后，会流向涡轮，并且推动涡轮旋转。
涡轮内部也有许多小凸起，这些凸起可以将动能转化为转矩。
3. 导向叶片导向叶片位于泵轮和涡轮之间的腔室内，用于引导工作介质的流动方向。
导向叶片的角度可以根据需要进行调整，以改变液力变矩器的输出特性。
4. 油箱油箱是存放工作介质的容器，通常位于液力变矩器的底部。
油箱还可以起到冷却和过滤工作介质的作用。
二、液力变矩器的工作原理当发动机启动时，发动机输出旋转动力驱动泵轮旋转。
泵轮内部的小凸起捕捉到工作介质并将其加速，使其流入导向叶片中。
导向叶片将工作介质引导到相邻的腔室中，并且使其流入涡轮中。
当工作介质在涡轮中被推动旋转时，会产生一个转矩输出。
这个转矩由涡轮内部的小凸起转化为动能，并且传递到液力变矩器的输出轴上。
输出轴会带动车轮或机械设备旋转，从而实现动力传递。
由于液力变矩器内部的工作介质是不可压缩的，因此当负载增加时，液力变矩器会自动调整泵轮和涡轮之间的工作介质流量，以保持恒定的输出转速。
这种特性使得液力变矩器在各种负载下都能够提供稳定的动力输出。
三、液力变矩器的优缺点液力变矩器具有以下优点：1. 能够在不同负载下提供恒定的输出转速。
2. 具有较高的扭矩放大比，能够提供较大的驱动力。
铲车液力变矩器工作原理
铲车液力变矩器工作原理铲车液力变矩器是铲车传动系统中的重要部件，它通过液压原理实现动力传递和变速功能。
液力变矩器的工作原理是利用液体在转子间的流动来传递动力，并通过调整液体的流动来实现变速功能。
本文将从液力变矩器的结构和工作原理两个方面来详细介绍。
首先，液力变矩器的结构包括泵轮、涡轮和导向轮。
泵轮和涡轮之间通过液体相互作用来传递动力，导向轮则用来控制液体的流向。
当铲车发动机工作时，泵轮受发动机输出轴的动力驱动，液体被泵轮抛出，形成高速液体流。
涡轮接收泵轮抛出的液体流，使液体流动能量转化为动力，从而驱动铲车的传动系统。
导向轮的作用是控制液体流向，通过调整导向轮的位置来改变液体的流动方向，从而实现变速功能。
其次，液力变矩器的工作原理是基于液体的流动和液压原理。
当铲车需要进行加速或减速时，导向轮会调整液体的流向，使液体流动的能量得到调整，从而改变液力变矩器的输出转矩和速度。
在铲车启动和行驶过程中，液力变矩器能够根据实际工况自动调整输出转矩和速度，以满足铲车的动力需求。
这种自动调整的特性使得铲车能够在不同工况下保持稳定的动力输出，提高了铲车的工作效率和驾驶舒适性。
总的来说，铲车液力变矩器是铲车传动系统中的重要部件，它通过液压原理实现动力传递和变速功能。
液力变矩器的工作原理是基于液体的流动和液压原理，通过调整液体的流向来实现变速功能。
液力变矩器能够根据实际工况自动调整输出转矩和速度，以满足铲车的动力需求，提高了铲车的工作效率和驾驶舒适性。
因此，了解铲车液力变矩器的工作原理对于提高铲车的使用效率和维护保养具有重要意义。
液力变矩器的结构与工作原理
液力变矩器是一种机械传动装置，主要用于汽车、船舶和工程机械等领域。 它能使发动机的转速稳定在一个合适的范围内，具有防止过载、减少磨损和 提高起步加速度等作用。
定义和作用
作用
液力变矩器是一个重要的启 动装置。通过变换扭矩比， 它可以在驱动轮与负载之间 提供平滑的动力传递。
2 建筑机械
3 农业机械
液力变矩器在建筑机械中 也非常常见。例如，装载 机、挖掘机等设备，使用 液力变矩器可以有效地提 高操作效率和工作稳定性。
农业机械中，液力变矩器 主要用于拖拉机和收割机 等设备中。容易掌握和使 用，而且使用寿命较长。
液力变矩器的常见故障与维修方法
故障
常见故障包括液压系统漏油、齿轮和轴承损坏、控制阀故障等。这些故障要及时维修，否则 会影响装置的性能。
维修方法
维修液力变矩器需要注意细节，例如：更换密封件、修复齿轮或轴承等。维修过程必须按照 液力变矩器的设计图纸和维护手册来进行，以确保维修质量。
保养方法
液力变矩器的日常保养方法包括更换液压油、润滑油、清洗液压系统、定期检查设备等。这 些措施可以帮助提高液力变矩器的寿命和性能。
液力变矩器的发展趋势
环保节能
优点
• 起步平稳，减少功率亏损； • 自动变速，适合各种工况； • 液力变矩器寿命比机械变速箱更长。
缺点
• 效率较低，消耗油量多； • 液压控制成本高，维护成本较高； • 效果会受外界因素影响。
液力变矩器的应用领域
1 混合动力汽车
混合动力汽车中，液力变 矩器的作用非常突出。它 可以与发动机和电动机配 合，在高效转换和节省能 源方面发挥重要作用。
当发动机启动时，液力泵便开始工作。液压系统从油箱中吸取液体，并将其压送 到液力泵。
液力变矩器结构与原理
液力变矩器结构与原理液力变矩器（Torque Converter）是一种被广泛应用于汽车、船舶等动力传动系统中的液力传动装置。
它的主要作用是将发动机输出的高速低扭矩转化成低速大扭矩，从而实现汽车启动、加速、变速和传动的功能。
液力变矩器的结构复杂而精密，它包含了泵轮、涡轮、导叶轮等不同的部件，其中每个部件都扮演着特定的角色。
本文将详细介绍液力变矩器的结构与原理。
一、液力变矩器的结构液力变矩器是由泵轮、涡轮、导叶轮和油封等部件组成的。
泵轮和涡轮是液力变矩器的两个主要组成部分，其结构和相互配合决定液力变矩器的工作性能。
1. 泵轮（Pump Impeller）泵轮是液力变矩器的输入元件，它由一定数量的楔形叶片组成，其主要作用是将发动机输出的动力转化成液力。
当发动机运转时，泵轮产生旋转的动力，它通过离心力作用将工作介质（液体）强制送入涡轮。
2. 涡轮（Turbine Runner）涡轮是液力变矩器的输出元件，它与泵轮相对应，也由楔形叶片组成。
当泵轮发送液力流入涡轮时，涡轮受到液压的作用转动，从而输出扭矩。
涡轮的运转速度受到扭矩的大小以及返转器的变矩比的影响。
3. 导叶轮（Stator）导叶轮是液力变矩器的第三个组成部分，它位于泵轮和涡轮之间，主要用于改变流体的流向。
导叶轮的叶片可以自由调节，可以根据工作状态的需求来改变流体的流向，协助转化扭矩和提高效率。
4. 油封（Oil Seal）油封是用于保持液力变矩器内压力稳定的部件，它位于泵轮和涡轮之间，防止液体泄漏。
油封的质量和性能直接影响液力变矩器的工作效果和寿命。
二、液力变矩器的工作原理液力变矩器主要依靠流体的转化和涡旋流的原理来工作，通过泵轮、涡轮和导叶轮之间复杂的相互作用来实现转矩的变化。
液力变矩器的工作原理分为四个工作区域：冲击区、变矩区、松开区和高效率区。
1. 冲击区当发动机启动并带动泵轮开始旋转时，泵轮产生的涡旋流体流向涡轮，但此时导叶轮的叶片处于开启状态。
车辆动力学液力变矩器.pptx
1.静态原始特性模型
λX106 K
10 2.4
2.0 8
1.6 6
1.2 4
0.8
2 0.4
0 0.0 0.0
i0.2
0.4
0.6
传动比 i
η
η
K
1.0
λ
i=nT / nB
0.8 ，D，nB
0.6
M B gBnB2 D5
0.4
M T KM B
0.2
0.0
0.8
1.0
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四、液力变矩器原始特性模型
TB
(s) (s)
G11(s) G21(s)
G12 G22
(s) (s)
M M
B T
(s) (s)
利用系统 辨识得到
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感谢您的观看。
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2 0.4
η
η
K
1.0
λ
0.8
0.6
0.4
0.2
0 0.0
0.0
0
第9页/共26页 i
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
三、液力变矩器的原始特性
2. 液力变矩器原始特性的确定方法
nB MB nT MT
，D
i nT nB
K MT MB
B
MB
gnB2 D5
h M TnT M BnB
λX106
8
2001
859.8
785
1574.5 0.39 1.83 0.718
9 2002.5 902.4
603.4
1815 0.30 2.01 0.606
简述液力变矩器的组成及工作原理
简述液力变矩器的组成及工作原理液力变矩器（torque converter）是一种广泛应用于自动变速器中的液压传动装置。
它利用液体传递动力，起到变速和传递转矩的作用。
液力变矩器通过流体（通常是液压油）的流动来实现动力传递，其主要组成部分包括泵轮、涡轮和液力变矩器壳体。
液力变矩器具有结构简单、传动平稳、无级变速和自动调节功率输出等特点，因此在汽车、工程机械、船舶等领域得到广泛应用。
液力变矩器的主要组成包括泵轮、涡轮、锁止装置和液力变矩器壳体。
泵轮是液力变矩器的动力输入装置，它通常安装在发动机的曲轴上。
当发动机工作时，驱动泵轮旋转，泵轮的转动产生液体流入液力变矩器。
涡轮是液力变矩器的动力输出装置。
它紧密连接在变速器输入轴上，通过泵轮传递来的流体驱动涡轮旋转，从而实现动力输出。
液力变矩器还包括了一个液力变矩器壳体，它起到承载和固定泵轮和涡轮的作用，并且通过内部构造使液体能够流动，从而实现动力传递。
液力变矩器通常还配备了一个锁止装置，用来提高传输效率和防止内部滑动损失。
在高速行驶或特定工况下，锁止装置可以将泵轮和涡轮固定在一起，形成一个刚性连接，而不再依靠液体的流动传递动力。
液力变矩器的工作原理是基于液体的动力传递。
当发动机工作时，驱动泵轮旋转，泵轮内的液体随之旋转，并通过转动的液体来传递动力。
涡轮与泵轮相连，涡轮受到液体流动带来的动力，从而实现输出动力，驱动车辆或机械的运动。
在这个过程中，液体的流动和压力变化起到了关键作用，使得动力能够顺利地传递。
液力变矩器的工作过程可以简单描述为：发动机驱动泵轮旋转，形成液体的流动，液体的动能被传递到涡轮上，从而实现动力输出。
根据流体动力学原理，液体的流动和转动会产生动能和动量的转换，从而实现了液力变矩器的功率传递。
液力变矩器是一种利用液体传递动力的装置，通过泵轮和涡轮的结构设计和液体流动的原理，实现了对动力的变速和传递。
它的结构简单、传动平稳、无级变速和自动调节功率输出的特点，使其在汽车、工程机械、船舶等领域得到广泛应用。
第十三章 液力变矩器
第十三章 液力变矩器
液压与液力传动
§13-3 综合式变矩器 1、工况转换元件（单向离合器） 单向离合器安装在导轮与固定不动的空心轴套之间，当液体冲击导轮 时使导轮旋转。 2、工况转换原理 【分析】设：车辆用变矩器代替离合器，行驶阻力由大逐步减小。 则：涡轮转速增加。涡轮出口牵连速度增加，相对速度减小，使涡轮 出口液体由冲击导轮正面（凸面）转变为冲击导轮背面。由于液体冲击导 轮背面时导轮旋转，故变矩器先后呈现为有固定导轮的变矩器工况和无固 定导轮的偶合器工况，效率逐步提高。
第十三章 液力变矩器
液压与液力传动
三、自动变矩原理 【分析】设：车辆用变矩器代替离合器，行驶阻力由大逐步减小。 则：涡轮转速增加。一方面，循环圆流量下降，使输入、输出扭矩均 下降，另一方面，涡轮出口牵连速度增加，相对速度减小，使涡轮出口液 体由冲击导轮正面（凸面）转变为冲击导轮背面，扭矩由输出大于输入逐 步转变输入大于输出。 【结论】装有变矩器的车辆能根据行驶阻力的变化，实现自动地、无 级地变速和变矩。
第十三章 液力力变矩器
液压与液力传动
第十三章 液力变矩器 §13-1 液力变矩器的工作原理 一、能量传递原理 【分析】液力变矩器的结构和工作过程。 【结论】泵轮出口液体斜向冲击涡轮叶片，使涡轮旋转（同偶合器）。 二、液力变矩器的扭矩 【分析】 MB+ MT+ MD=0 【结论】 M2 = MT/ = - MT = MB+ MD = M1+ MD 【推论】 变矩系数K= M2/ M1大于、等于、小于均有可能。
液力变矩器的结构与原理
3 定期检查油封
及时更换磨损的油封， 防止液体泄漏。
液力变矩器的发展趋势和未来展望
1 高效能
未来的液力变矩器将更加注重能量转换效率的提高，减少动力损失。
2 轻量化
技术的发展将使液力变矩器更轻巧，提升整车的燃油经济性。
3 电力化
液力变矩器与电动技术的结合，将实现更高效的动力传递和车辆控制。
3 传达动力
液力变矩器能自动适应发动机和负载的需求，确保动力传递的平稳性和效率。
液力变矩器的组成部分
泵轮
由叶片和驱动轴组成，将动力 从发动机传递给液体。
涡轮
导向叶片
由叶片和驱动轴组成，接收液 体动力并将其传递给传动系统。
用于调整液体的流动方向，增 加能量转换效率。
液力变矩器的工作原理
1
启动
当发动机启动时，泵轮开始转动，引起液体的流动。
液力变矩器在挖掘机、装载机等工程机械中应用，提供强大的牵引力和灵活的操控性。
3 发电设备
液力变矩器也被用于风力发电机组、水力发电机组等发电设备中，提高传动效率。
液力变矩器的维护与保养
1 定期更换液体
保持液力传动系统的正 常运行，延长液力变矩 器的使用寿命。
2 注意冷却系统
保持冷却系统的良好状 态，避免液力变矩器过 热。
液力变矩器的结构与原理
液力变矩器是一种智能变速装置，由泵轮、涡轮和导向叶片组成。它通过液 体的流动将动力传递给驱动轴，实现起动、换挡和减速。液力变矩器在汽车 和工程机械中广泛应用。
液力变矩器的作用
1 平滑启动
液力变矩器通过液体流动提供平缓的启动，减少对传动系统的冲击。
2 变速传输
液力变矩器能够自动调整齿轮比例，提供高扭矩和低速度的启动，同时保证高速行驶时 的经济性。
液力变矩器的结构与工作原理
液力变矩器（Hydraulic Torque Converter）是一种运用液体介质传递扭矩和变 速的机械变速装置。
液力变矩器的定义
液流定向装置
用于控制工作流体的流动方向和流量。
液力液压提供装置
按照要求为工传动比和调节扭矩比。
2 热平衡检查
检查液力变矩器内部的热平衡情况，防止局部过热导致变矩器损坏。
3 空载试运
定期进行空载试运行，检查是否有噪音、过热、异味等异常情况。
液力变矩器的未来发展趋势
当前，我国正在积极开发适用于节能环保的新型液力变矩器技术。近期研发的静压流变机理的液力变矩器已经 实现了轻量化和降噪两大突破，未来在空间自适应、跨终端多模引领下将实现更高效率、更安全可靠的液力变 矩器应用。
3
制动时
逆向工作流体流出，通过反作用力制动液力涡轮，使其受到更大的阻力，实现制 动效果，将功率转移到固定轮上，从而将动力输出。
液力变矩器的优缺点
• 优点：传递平稳无级变速，能够适应多种工况；比机械变速器结构简 单、体积小、质量轻；无摩擦零件，摩擦损失小，效率较高。
• 缺点：变效率随输入转速和负载的不同而变化，部分载荷下效率较低； 其建造和维护成本高。
传动轮和液力涡轮
用于传递扭矩和变速。
液力变矩器的结构组成
动力轴
输入动力的轴（发动机）。
定向装置
用于改变工作流体流动方向和流量。
液力涡轮轴
用于传递动力的主动轴。
驱动轮
吸取工作流体动能，驱动动力轴。
液力变矩器的工作原理
1
启动时
动力轴转动，启动液压泵，使工作流体运动产生旋转，驱动驱动轮旋转。
2
变速中
液力涡轮通过工作流体的离心力带动固定液力涡轮旋转，使其输出扭矩。
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
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。
简述液力变矩器的工作过程
简述液力变矩器的工作过程
液力变矩器是一种利用液体动能传递动力的装置，主要应用于汽车、工程机械等领域。
下面我们将从液力变矩器的结构、工作原理、
优缺点等方面进行全面介绍。
液力变矩器的结构主要包括驱动轮、承载轮、泵轮和涡轮四部分。
其中，驱动轮与发动机相连，泵轮与驱动轮相连，承载轮与变速器相连，涡轮则处于泵轮和承载轮之间。
整个结构呈环状，利用液体作为
中介物，将驱动轮产生的动力传递到承载轮上，起到变矩和变速的作用。
液力变矩器的工作原理如下：当发动机启动时，驱动轮开始转动，将动力传递到泵轮上。
泵轮的转动产生强大的离心力，在转速稳定时，将液体向涡轮中心部位喷出，形成旋转的涡流。
涡轮受到液流的冲击，开始旋转，并将旋转的能量传递给承载轮，从而推动汽车前进。
在汽车加速过程中，发动机转速逐渐增加，涡轮扭矩也相应增加，通过变速器可以改变承载轮的转速和扭矩，从而使汽车实现加速或减
速变换。
在低速行驶和急刹车等情况下，液力变矩器的转速调整能力
较弱，会产生较大的能量损失，影响汽车的燃油经济性。
液力变矩器的优缺点如下：液力变矩器具有传动平稳、起步顺畅、负载适应性好等优点，可以承受瞬间高扭矩的冲击，保护发动机和变
速器。
但是液力变矩器的能量传递效率不高，会产生一定的热能损失，同时也会使驾驶者感到汽车响应稍慢，加速度较小。
综上所述，液力变矩器作为一种传统的汽车动力传动装置，具有
其独特的优缺点，在不断发展的汽车工业中仍然具有一定的应用前景。
《工程机械设计》第4章-液力变矩器
速称为标定功率和标定转速(也称额定全功率和额定转速）。 标定功率和标定转速是根据内燃机工作特性、使用特点、
寿命和可靠性等各种要求确定的。我国1973年颁布的国家 标准《内燃机台架试验方法》规定，内燃机功率标定分为 下列四级：
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
相同的内燃机与不同类型液力变矩器匹配或不同内燃机与同 一液力变矩器相匹配时，液力变矩器涡轮轴的平均输出功率 最大，平均单位燃油消耗量最小的匹配是最合理的。
目前常见的匹配原则有以下三种。
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
采用液力传动的机械不仅与所用的发动机、变矩器、变速箱 和工作装置、行走装置等的性能（特别是牵引性能和燃料经 济性）有关，而且与它们共同工作特性有关。
共同工作与匹配有着不同的含义，前者只研究连接在一起的 工作情况，后者则研究共同工作时应采用怎样的配合才能获 得理想的性能（工作机的优异工作性能）。
3）12h功率：允许内燃机连续运转12h的最大有效功率（包括在超过 12h功率10%的情况下连续运转1h，为最大功率的77%~80%），适用 于在一个工作日中保持不变负荷工作的内燃机（如工程机械、发电机及 农用拖拉机所用的内燃机）。
4）持续功率：允许内燃机长期连续运转的最大有效功率，适用于长期 以恒定负荷工作的内燃机（如长期排灌用或船用内燃机）。
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性
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。
液力变矩器的结构原理
叶片
液力变矩器中的叶片通过改变液 体的流动状态，来控制扭矩输出 的大小和稳定性。
刹车片式液力变矩器的结构
刹车片
刹车片式液力变矩器中的刹车片 通过摩擦来控制液体的流动，从 而实现扭矩的变换。
花键连接
花键连接使刹车片与转动部件直 接连接，以实现液体的流动控制 和扭矩传递。
卡盘离合器
卡盘离合器是刹车片式液力变矩 器的核心部件，通过控制刹车片 与转动部件的接触或分离，来实 现扭矩的传递。
随着技术的不断进步，液力变矩器将继续优化，在环保、高效、智能化等方 面取得更大的突破与发展。
液力变矩器的工作原理
1
启动
液体从泵轮流入液力变矩器，驱动涡轮开始转动。
2
扭矩变换
液体的流动通过叶片的控制，实现泵轮和涡轮之间扭矩的变换。
3
稳定输出
定子和刹车片控制液体的流动，稳定扭矩输出。
液力变矩器的优点和应用领域
平稳传动
液力变矩器能够实现驱动系统的平稳传动，减少振动和噪音。
可变传动比
通过调节液体的流量和阻力，液力变矩器可以实现可变的扭Leabharlann 输出。液力变矩器的结构原理
液力变矩器是一种用于传递动力的设备，通过液体的介质来实现扭矩的变换 和传递。
液力变矩器的概述
液力变矩器是一种常用于自动变速器中的装置，用于平滑地传递动力，降低 驱动系统的震动和噪音。
液力变矩器的主要组成部分
泵轮
作为动力输入，将能量转移到液体之中。
导流轮
通过改变废气流动的方向，控制涡轮上液体的 流量。
涡轮
接收从泵轮传递过来的能量，使液体转动。
液力耦合器
将泵轮和涡轮连接在一起，实现能量的传递。
轴流式液力变矩器的结构
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常见的动力传递装置，它通过液体的流动来传递动力，广泛应用于各种机械设备中。
那么，液力变矩器的工作原理是什么呢？首先，我们来了解一下液力变矩器的结构。
液力变矩器主要由泵轮、涡轮和导向轮组成。
泵轮和涡轮之间充满了液体，当泵轮转动时，液体被抛向涡轮，从而带动涡轮转动。
导向轮的作用是引导液体的流动方向，使其能够顺利地流入涡轮。
其次，液力变矩器的工作原理可以用流体力学的原理来解释。
当泵轮转动时，它会产生液体的动能，这些动能会被传递到涡轮上，从而带动涡轮一起转动。
液体在泵轮和涡轮之间的流动，形成了一种液体的动力传递，这就是液力变矩器的工作原理。
液力变矩器的工作原理还与液体的黏性有关。
液体的黏性会使得液体在泵轮和涡轮之间产生一定的阻力，这个阻力会影响液体的流动速度，从而影响液力变矩器的传动效果。
因此，在设计液力变矩器时，需要考虑液体的黏性对传动效果的影响。
此外，液力变矩器的工作原理还与液体的流动状态有关。
当液体在泵轮和涡轮之间流动时，会形成一种液体的旋涡，这种旋涡对液体的传动起到了重要的作用。
因此，在设计液力变矩器时，需要考虑液体的流动状态对传动效果的影响。
总的来说，液力变矩器的工作原理是通过液体的流动来传递动力。
液体在泵轮和涡轮之间的流动形成了一种动能传递，这种传递方式具有一定的特点，需要在设计和使用时加以考虑。
液力变矩器作为一种重要的动力传递装置，其工作原理的了解对于机械设备的设计和维护具有重要的意义。
希望通过本文的介绍，读者对液力变矩器的工作原理有了更深入的了解，对于液力变矩器的设计和使用能够有所帮助。
液力变矩器作为一种重要的动力传递装置，在各种机械设备中都有着广泛的应用，希望本文能够为相关领域的工程技术人员提供一些参考和帮助。
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。
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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。
当车速较低时，锁止控制阀让液压油从油道B进入变矩器，使锁止离合器压盘两侧保持相同的油压，锁止离合器处于分离状态，这时输入变矩器的动力完全通过液压油传至涡轮，如图2.4所示。
当汽车在良好道路上高速行驶，且车速、节气门开度、变速器液压油温度等因素符合一定要求时，电脑即操纵锁止控制阀，让液压油从油道C进入变矩器，而让油道B与泄油口相通，使锁止离合器压盘左侧的油压下降。
由于压盘背面（图中右侧）的液压油压力仍为变矩器压力，从而使压盘在前后两面压力差的作用下压紧在主动盘（变矩器壳体）上，如图2.5所示，这时输入变矩器的动力通过锁止离合器的机械连接，由压盘直接传至涡轮输出，传动效率为100%.另外，锁止离合器在结合时还能减少变矩器中的液压油因液体摩擦而产生的热量，有利用降低液压油的温度。
有些车型的液力变矩器的锁止离合器盘上还装有减振弹簧，以减小锁止离合器在结合时瞬间产生的冲击力。
第二节行星齿轮变速器的工作原理液力变矩器虽能在一定范围内自动、无级地改变转矩比和转速比，但存在传动效率低的缺点，且变矩范围最多只能达到2～4倍，难以满足汽车使用要求。
采用液力变矩器与齿轮变速器串联组成的液力自动变速器，可加大变矩范围，并可得到倒档和空档与变矩器一起配合使用的一般是行星齿轮变速器。
行星齿轮变速器由行星齿轮机构和换档执行机构两部分组成。
（一）行星齿轮机构最简单的行星齿轮机构，由一个太阳轮，一个内齿轮，一个行星架及若干行星齿轮组成。
一般称为单排行星齿轮，三个件是行星排的三个基本构件，且它们具有公共的固定轴线。
1、行星齿轮的分类按照齿轮的排数不同，行星齿轮机构分为单排行星齿轮机构和多排行星齿轮机构。
按照太阳轮和齿圈之间齿轮的组数不同，行星齿轮机构分单行星排和双行星排。
用行星齿轮机构作为变速器机构由于有多个行星齿轮同时工作，且采用内啮合方，故与普通齿轮变速器机构相比，在传递同样大小功率的情况下，可减小变速器的尺寸和重量，能实现同向，同轴减速传动。
2、单排行星轮机构运动规律设：太阳轮、齿圈、行星架的转速分别为：n1、n2、n3;齿数：z1 、z2 、z3;齿圈与太阳轮齿数比为a;可导出单排行星轮机构一般运动规律的特性方程式：n1+an2-（1+2）n2 =0由上式可看出，由于单排行星齿轮机构具有两个自由度，在三元件中任选两个分别作为主动件。
而使另一元件固定不动，或使其受约束，则机构只有一个自由度，整个轮子以一定的传动力，下面分别说各种情况：3、典型行星齿轮机构1）辛普森式行星齿轮变速器从70年代开始，为通用、福特、丰田、日产等多家公司用于汽车变速器上，采用行星双排，其特点：前行星架和后齿轮连成一体，一般作为为输出组件。
这样，该行星机构只具有四个独立元件：前排齿圈、前后太阳轮组件，后排行星架、前行星架和后齿轮组件。
如图2.7所示：2）拉维奈尔赫行星齿轮机构拉维奈尔赫行星齿轮与辛普森式行星齿轮机构齐名，从七十现代起，被奥迪、福特、马自达等公司使用于其轿车自动变速器中。
特别是前驱动车型。
如图2.8:拉维奈尔赫行星齿轮机构也采用行星排组合，其特点：两行星排具有公共行星架和齿轮圈。
因此，它具有四个独立元件：前太阳轮后太阳轮、行星架和齿圈。
（二）、换挡执行机构行星齿轮变速器中所有齿轮各元件进行约束来实现的实施约束的动作由换挡执行机构来完成。
换挡执行机构主要由：离合器、制动器和单向离合器等三种执行元件组成。
⒈离合器它的作用是连接轴和行星排的某个元件，或将行星排的某两个元件连在一起，成为一个整体转动。
它是自动变速器中最重要的换挡元件之一，现代汽车中都采用多片湿式摩擦离合器；它是由离合器鼓、离合器活塞、离合器毂、回位弹簧、弹簧座、一组钢片（主动片）、一组摩擦片（从动片）、密封圈等组成。
如图2.9:离合器活塞安装在离合器鼓内，它是一种环状活塞，由活塞内外圆的密封圈保证其密封，从而和离合器鼓毂一起形成一个封闭的环状液压缸，并通过离合器内圆轴颈上的进油孔和控制油道相通。
钢片和摩擦片交错排列，两者统称离合器片，摩擦片内圈有花键齿，可轴向移动，并可与毂连成一体。
钢片与毂相连。
可使鼓与毂一体运动。
摩擦片两面均为摩擦系数较大的铜基粉末冶金层或合金纤维层。
离合器工作过程如图2.10 （b）. 当离合器连接主从动见时，来自控制阀的油液进入离合器液压缸，油压推动活塞克服弹簧的弹力将钢片和摩擦片相互压紧在一起。
利用两者间的摩擦力连接两元件。
此时，离合器处于接合状态，当需要断开两元件时，液压系统解除液压油从油孔排出。
此时，钢片与摩擦片相互分开两者无压紧力，离合器处于分离状态。
当离合器处于分离状态时，其液压缸内仍残留有少量油液，由于离合器和轴一起旋转，内部残留油回在离心力作用下甩向活塞并有一定油压，使活塞压向离合器片，使其处于半接触而增大其磨损，减少其使用寿命。
为了防止这种情况，在离合器毂壁面上设一个自由钢球单向阀，以保证残留油流出。
如图2.10所示:离合器所能传递动力的大小或者说转距的大小与摩擦片的面积，片数及离合器片间的压紧力有关，一般离合器中摩擦片的片数为2-6片，钢片片数等于或多于摩擦片数。
⒉制动器制动器的作用就是将行星排中的某一元件加以固定，使之不能转动，常见型式有：带式制动器和片式制动器。
⑴带式制动器又称制动带它是由制动鼓，制动带，液压缸，活塞组成。
如图2.11所示：制动带的一端与壳体和制动地调整螺钉相连，另一种与活塞缸推杆相连。
当需固定制动鼓产生了制动。
此动作由液压缸来完成。
液压缸如图2.11（b）.它分施压腔和释放腔。
并有活塞4和回位弹簧10.工作时，油液进入施压腔5推动活塞产生制动力，解除工作时，油进入释放腔7解除制力。
当制动鼓高速运转时，制动带工作会受到反作用力，该力会使活塞产生振动，从而影响换挡平顺性，为防这种情况，在推杆装内弹簧来缓冲这种反作用力。
如图2.13所示：当制动带放松时，带与鼓间应有一定间隙，过大过小都会影响其工作，为此由调整螺钉来调节，在装配时，一般拧到底再回旋2～3 周。
⒊单向离合器单向离合器的作用与离合器，制动器相同，它是依靠单向锁止原理来发挥固定或连接作用，其固定和连接也只能单方向。
常见型式有：滚柱斜槽式和楔块式两种。
1）滚柱斜槽式它由外座圈、滚柱和不锈钢叠片弹簧组成。
如图2.15所示：内环通常用内花键和行星齿轮排的某个基本元件或者和变速器壳体连接，外环则通过外花键和行星排的另一侧基本元件连接或者和变速器外壳连接。
在外环的内表面制有与滚柱相同数目的楔形槽。
内外环之间的楔形槽内装有滚柱和弹簧。
弹簧的弹力将各滚柱推向楔形槽较窄的一端。
当外环相对于内环朝顺时针方向转动时，在刚刚开始转动的瞬间，滚柱便在摩擦力和弹簧弹力的作用下被卡死在楔形较窄的一端，于是内外环互相连接成一个整体，不能相对转动，此时单向超越离合器处于锁止状态，与外环连接的基本元件被固定住或者和与内环相连接的元件连成一整体。
当外环相对于内环朝逆时针方向转动时，滚柱在摩擦力的作用下，克服弹簧的弹力，滚向楔形槽较宽的一端，出现打滑现象，外环相对于内环可以作自由滑转，此时单向超越离合器脱离锁止而处于自由状态。
单向超越离合器的锁止方向取决于外环上楔形槽的方向。
在装配时不得装反，否则，会改变其锁止方向，使行星齿轮变速器不能正常工作。
2）楔块式它是由内环、外环、滚子（楔块）等组成 .如图2.17所示：楔块式单向超越离合器的结构和滚柱斜槽式单向超越离合器的结构基本相似，也有外环、内环、滚子（楔块）等（如图所示）.不同之处在于，它的外环或内环上都没有楔形槽，其滚子不是圆柱形的，而是特殊形状的楔块。
楔块在A方向上的尺寸略大于内外环之间的距离B,而在C方向上的尺寸略小于B.当外环相对于内环朝顺时针方向转动时，楔块在摩擦力的作用下立起，因自锁作用而被卡死在内外环之间，使内环与外环无法相对滑转，此时单向超越离合器处于锁止状态；当外环相对于内环朝逆时针方向旋转时，楔块在摩擦力的作用下倾斜，脱离自锁状态，内环与外环可以相对滑动，此时单向超越离合器处于自由状态。
单向离合器的锁止和连接取决于安装方向，不可装反，否则影响工作。