液力变矩器的简单介绍
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T Ⅰ T BⅠ B
D D
DⅠ DⅠ TⅡ TⅡ TⅡ T DⅡⅡ DⅡ T Ⅰ T Ⅰ
B B
T Ⅰ T Ⅰ
D TⅡ D TⅡ
B B
(a) (a)
DⅠ DⅠ
二级液力变矩器
TⅡ DⅡ TⅡ TD ⅢⅡ
TⅢ
(b) (b)
(c) (c)
DⅠ DⅠ
T Ⅰ
B B
T Ⅰ
DⅠ DⅠ T TⅡ Ⅰ T DT Ⅱ BⅠ Ⅱ D B Ⅱ TⅢ TⅢ
D B T
5.0 1.0
60
10.0 2.0
lB
40
K
20
nD 0
MD
nT
MT
0
1.0
2.0
3.0
4.0
i
nT
MT
M B q vuB2 RB2 vuB1RB1 q vuB2 RB2 vuT2 RT2
nB
nD 0
MD
MB
nB
MB
2 RB2 RT2 2 q RB2B RT2T q ctg B2 ctgT2 AT2 AB2
lB
i'
0 0.2 0.4 0.6 0.8
40 20
hmax 0.95 ~ 0.97
M DΙ i i '
M DΙΙ i iM
0
iM
i
(a)
(b)
(c)
三、液力变矩器分类
6.按变矩器的外特性能否调节分类
D1
MT
h
MB
D2
T
D
h %
80 60 40 20
B
T
B
T D
2.经济性能 指液力变矩器在传递能量过程中的效率。
h f i
评价指标：
h K lB
K
h
hmax ①最高效率值：
dh i2 / i ②高效区范围速比比值： 01
i1 i*
lB
i2 imax
i
一、液力变矩器的性能
3.透穿性能 指液力变矩器涡轮轴上转矩转速变化时，泵轮轴上转矩转速 相应变化的能力。
h %
80 60 40 20
B
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
i
三、液力变矩器分类
M
D T
B
T D
M T
h
h %
80 60
T
MB
40 20
0
0.2
0.4
0.6
i
泵轮叶片可调
K
1）避免单级时提高起动变矩 比时，最高效率大幅下降；
lB
0.6 0.8
40 20
i
0
K0 5 ~ 7 h * 0.80 ~ 0.85
h (%)
(a)
K
DⅠ
T Ⅰ
TⅡ
5
DⅡ
TⅢ
B
lB 106 (min2/ r2 m)
3.0 2.0 1.0 0
4
3
K
h
100 80 60 40 20
2）多级变矩器的涡轮和导轮 可采用短直叶片，对冲击不敏 感，因此高效区范围加大； 3）由于叶栅列数增多，无冲 击工况液力损失比单级大，最 高效率值可能降低； 4）结构复杂，价格昂贵，目 前应用范围不广。
M D i iM
MD
(a) (b)
0 0 0.2 0.4 0.6
i
i
(c)
M DΙ i i ' M DΙΙ i iM
1
三相液力变矩器
K
T
D Ι D ΙΙ
B
3 4
2
h
K
h %
80 60
DΙ
5
D ΙΙ
10 5
4 3 2 1
lB 106 (min2 r-2 m-1)
K
3.0
T
D
B
D B
T
28
T D
B
2.0
g lB
K
60 24 20 40 16
12
20
8
1.0
nD 0
MD
nT
MT
4
0
0.2
K
0.4
(a)
6 lB 10（ min2/r2 m）
0.6 (b)
0.8
i
0
nT
h (%)
MT
nD 0
MD
D
h
15.0 3.0
D
80
nB
MB
nB
MB
60
B T
调 节 导 轮 叶 片 角
调 节 泵 轮 叶 片 角
双 泵 轮
三、液力变矩器分类
1. 按涡轮相对泵轮的转动方向分类
T D B D B T
nD 0
MD
nT
MT
nT
MT
nD 0
MD
nB
MB
nB
MB
正转变矩器B-T-D
反转变矩器B-D-T
三、液力变矩器分类
h (%)
h
80
g lB 104
4.0
3.0
fT 0.55 ~ 0.65 fT 0.90 ~ 1.10
fT 1.20 ~ 1.50
(1)
流量不同
q
(2) (a)
3
(3)
h
h
3
1.0
0.8
1 2
0.6 0.4 0.2
2
2.0
效率不同 容能不同 空损不同
O
1
1.0
K
0.2
0.4 0.6 (b)
0.8
i
O
0.2
0 0.4 0.6 0.8 1.0 i
B-D-T型冲击损失较大，传动效率较低 B-D-T型可用于解决双流传动的功率反传问题
三、液力变矩器分类
2. 按涡轮形式分类
T
T D
B
D
T B
D
B
向心涡轮变矩器
离心涡轮变矩器
轴流涡轮变矩器
三、液力变矩器分类
T T D B
RB 2 RB 2
D D B
T
RB 2
B
fT RT2 / RT1
K 5.0
l PB =
PB MB lB = = r gnB3 D5 9549r gnB2 D5 9549
lB f i
评价指标： 最高效率工况： lB *
二、评价液力变矩器的参数
起 动 工 况：K 0 , 最高效率工况：i
*
lB0
hmax , l
* B
K
K0
h
hmax
K1
1.0
lB
0.8
lB0
,
0.6
经济性能 透穿性能 （负荷特性、容能性能）
一、液力变矩器的性能
1.变矩性能 指液力变矩器在一定范围内，按一定规律无级地改变由泵 轮轴传至涡轮轴的转矩值的能力。
K f i
评价指标： ①起动变矩比： K 0 ②偶合器工况点速比：iM
h K lB
K
h
lB
0
i1
i*
i2 imax
i
一、液力变矩器的性能
K
h
h (%)
80
60 40 20
1.5
M
2 1
0.2 1.0
0.1 0.5
lB
M
2
1
O
0.2
0.4
(a)
(b)
0.6 (c)
0.8
i
良好路面、高挡行驶时使用 一般与单向联轴器配合使用
闭锁后状态有何不同?
可实现拖车起动发动机及下长坡时利用发动机制动
三、液力变矩器分类
4.按刚性连接的涡轮数目分类 级：刚性连接在一起的涡轮数目。
第二章 液力变矩器
§2-1 液力变矩器结构和工作过程 §2-2 液力变矩器泵轮、涡轮和导轮的工作特性 §2-3 液力变矩器的变矩原理和自动适应性 §2-4 液力变矩器中的能量平衡和损失 §2-5 液力变矩器的特性 §2-6 液力变矩器性能、分类与评价
一、液力变矩器的性能
液力变矩器的三项基本性能：
变矩性能
lB f i
评价指标： 透穿性系数：
h K lB
K
h
T
K=1
0
lB
i1
i*
i2 imax
i
一、液力变矩器的性能
3.透穿性能 可分为：正透穿、负透穿（反透穿）、不透穿和混合透穿。
lB
lB0
正透穿 1
不透穿 4
2 负透穿
透穿性系数: T
lBM
λB0 λBM
T > 1 正透穿
3 混合透穿
T < 1 负透穿
0.2
0.4
双泵轮可调能容变矩器 i
0.6 0.8 1.0 1.2
T
导轮叶片可旋转的可调式变矩器
泵轮叶片可旋转的可调式变矩器
三、液力变矩器分类
双泵轮液力变矩器
相的数目增加； 能容可调。
wk.baidu.com
三、液力变矩器分类
导轮叶片可调
一般要求叶轮具有圆柱状叶片 结构复杂，价格较贵，应用少
D1
M
MT
h
MB
D2
T
lB*
0.4
高效区工况： K1 , 偶合器工况： i 透 穿
lBM
dη
0.0 0.2 0.4
0.2
i i 1
0.6
i*
0.8
iM
0.0 1.0
M
, lBM
评价指标体系(10参数)
度 ：T
三、液力变矩器分类
液力变矩器 正转 不可调 反转 可调
单级
单相 向 心 涡 轮
二级
二相 轴 流 涡 轮
三级
三相 离 心 涡 轮
三、液力变矩器分类
M D i iM
2
T D B
3 4
1 D
两相液力变矩器
K
lB 106(min2 r-2 m-1)
2.0 1.5 1.0 1.0 0.5 0.8 M 2.0
K
h
h %
80 60 40 20
lB
1）多采用单向联轴器 或离合器、制动器及 行星排；
2）导轮随液流空转有 一部分能量损失； 3）多相变矩器是靠导 轮叶片角度设计保证 换相点的。
10.0 2.0
lB
40
MT M B M D
i
5.0 1.0
K
20
0
1.0
2.0
3.0
4.0
MT M D M B
正转(B-T-D型)及反转(B-D-T型)液力变矩器
三、液力变矩器分类
K
6 lB 10（ min2/r2 m）
h (%)
T
h
80
D
D
B
D B
T
15.0 3.0
lB
2 1
0 0.2 0.4 0.6
i
0
(b)
三、液力变矩器分类
5.按液力变矩器可能的工作状态分类
1 D
T
D Ι D ΙΙ
2 T D B
3 4
B
DΙ
D ΙΙ
(a)
(b)
两相液力变矩器
(a) 三相液力变矩器 (b)
相：液力工况下，液力元件可能的工作状态，这种工作状态是以 一种独立的液力变矩器或液力偶合器的形式表示出来的。
T ＝1 不透穿
O
iM
i
一、液力变矩器的性能
负荷特性与负荷抛物线
MB
i=0 i=0.2 i=0.4 i=0.6 i=0.8 i=1.0
O
M B lB gD n cn
5 2 B
2 B
nB P
一、液力变矩器的性能
3.透穿性能
lB
= f (i) lB
lB
= f (i) lB
lB
= f (i) lB
lB
= f (i) lB
i
O
i
O 1.0 O 1.0
i
O 1.0
i
正透穿
i=0
1.0
负透穿
MB
i=1 i=0 i=1
混合透穿
MB
i=0
不透穿
MB
i=0～1.0 i=1
MB
O
O
nB nB
O
nB
O
nB
T 1.6
T 0.9 ~ 1.2
一、液力变矩器的性能
容能性能
指在不同工况下，液力变矩器泵轮轴所能吸收功率的能力。
(c)
MB q vuB2 RB2 vuB1RB1
不同形式涡轮的液力变矩器
三、液力变矩器分类
3. 按能否实现闭锁工况分类
C
T D
1
B
T
B D
M
2 1
M
2
非闭锁式液力变矩器
闭锁式液力变矩器
三、液力变矩器分类
闭锁式液力变矩器
C
C1 C2
T D B T B D
K
2.0
lB 106 (min2/r2 m)
TⅡ DⅡ TⅡ DⅡ TⅢ TⅢ D
T Ⅰ T Ⅰ B B
III
D III
(d) (d)
三级液力变矩器
(e) (e)
(f) (f)
三、液力变矩器分类
5.0
K
h (%)
h
100 80 60
T Ⅰ
B
DI
4.0
TⅡ D II
3.0 lB 106 (min2/ r2 m) 2.0 1.0 0 2.0 1.0 0 0.2 0.4
D D
DⅠ DⅠ TⅡ TⅡ TⅡ T DⅡⅡ DⅡ T Ⅰ T Ⅰ
B B
T Ⅰ T Ⅰ
D TⅡ D TⅡ
B B
(a) (a)
DⅠ DⅠ
二级液力变矩器
TⅡ DⅡ TⅡ TD ⅢⅡ
TⅢ
(b) (b)
(c) (c)
DⅠ DⅠ
T Ⅰ
B B
T Ⅰ
DⅠ DⅠ T TⅡ Ⅰ T DT Ⅱ BⅠ Ⅱ D B Ⅱ TⅢ TⅢ
D B T
5.0 1.0
60
10.0 2.0
lB
40
K
20
nD 0
MD
nT
MT
0
1.0
2.0
3.0
4.0
i
nT
MT
M B q vuB2 RB2 vuB1RB1 q vuB2 RB2 vuT2 RT2
nB
nD 0
MD
MB
nB
MB
2 RB2 RT2 2 q RB2B RT2T q ctg B2 ctgT2 AT2 AB2
lB
i'
0 0.2 0.4 0.6 0.8
40 20
hmax 0.95 ~ 0.97
M DΙ i i '
M DΙΙ i iM
0
iM
i
(a)
(b)
(c)
三、液力变矩器分类
6.按变矩器的外特性能否调节分类
D1
MT
h
MB
D2
T
D
h %
80 60 40 20
B
T
B
T D
2.经济性能 指液力变矩器在传递能量过程中的效率。
h f i
评价指标：
h K lB
K
h
hmax ①最高效率值：
dh i2 / i ②高效区范围速比比值： 01
i1 i*
lB
i2 imax
i
一、液力变矩器的性能
3.透穿性能 指液力变矩器涡轮轴上转矩转速变化时，泵轮轴上转矩转速 相应变化的能力。
h %
80 60 40 20
B
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
i
三、液力变矩器分类
M
D T
B
T D
M T
h
h %
80 60
T
MB
40 20
0
0.2
0.4
0.6
i
泵轮叶片可调
K
1）避免单级时提高起动变矩 比时，最高效率大幅下降；
lB
0.6 0.8
40 20
i
0
K0 5 ~ 7 h * 0.80 ~ 0.85
h (%)
(a)
K
DⅠ
T Ⅰ
TⅡ
5
DⅡ
TⅢ
B
lB 106 (min2/ r2 m)
3.0 2.0 1.0 0
4
3
K
h
100 80 60 40 20
2）多级变矩器的涡轮和导轮 可采用短直叶片，对冲击不敏 感，因此高效区范围加大； 3）由于叶栅列数增多，无冲 击工况液力损失比单级大，最 高效率值可能降低； 4）结构复杂，价格昂贵，目 前应用范围不广。
M D i iM
MD
(a) (b)
0 0 0.2 0.4 0.6
i
i
(c)
M DΙ i i ' M DΙΙ i iM
1
三相液力变矩器
K
T
D Ι D ΙΙ
B
3 4
2
h
K
h %
80 60
DΙ
5
D ΙΙ
10 5
4 3 2 1
lB 106 (min2 r-2 m-1)
K
3.0
T
D
B
D B
T
28
T D
B
2.0
g lB
K
60 24 20 40 16
12
20
8
1.0
nD 0
MD
nT
MT
4
0
0.2
K
0.4
(a)
6 lB 10（ min2/r2 m）
0.6 (b)
0.8
i
0
nT
h (%)
MT
nD 0
MD
D
h
15.0 3.0
D
80
nB
MB
nB
MB
60
B T
调 节 导 轮 叶 片 角
调 节 泵 轮 叶 片 角
双 泵 轮
三、液力变矩器分类
1. 按涡轮相对泵轮的转动方向分类
T D B D B T
nD 0
MD
nT
MT
nT
MT
nD 0
MD
nB
MB
nB
MB
正转变矩器B-T-D
反转变矩器B-D-T
三、液力变矩器分类
h (%)
h
80
g lB 104
4.0
3.0
fT 0.55 ~ 0.65 fT 0.90 ~ 1.10
fT 1.20 ~ 1.50
(1)
流量不同
q
(2) (a)
3
(3)
h
h
3
1.0
0.8
1 2
0.6 0.4 0.2
2
2.0
效率不同 容能不同 空损不同
O
1
1.0
K
0.2
0.4 0.6 (b)
0.8
i
O
0.2
0 0.4 0.6 0.8 1.0 i
B-D-T型冲击损失较大，传动效率较低 B-D-T型可用于解决双流传动的功率反传问题
三、液力变矩器分类
2. 按涡轮形式分类
T
T D
B
D
T B
D
B
向心涡轮变矩器
离心涡轮变矩器
轴流涡轮变矩器
三、液力变矩器分类
T T D B
RB 2 RB 2
D D B
T
RB 2
B
fT RT2 / RT1
K 5.0
l PB =
PB MB lB = = r gnB3 D5 9549r gnB2 D5 9549
lB f i
评价指标： 最高效率工况： lB *
二、评价液力变矩器的参数
起 动 工 况：K 0 , 最高效率工况：i
*
lB0
hmax , l
* B
K
K0
h
hmax
K1
1.0
lB
0.8
lB0
,
0.6
经济性能 透穿性能 （负荷特性、容能性能）
一、液力变矩器的性能
1.变矩性能 指液力变矩器在一定范围内，按一定规律无级地改变由泵 轮轴传至涡轮轴的转矩值的能力。
K f i
评价指标： ①起动变矩比： K 0 ②偶合器工况点速比：iM
h K lB
K
h
lB
0
i1
i*
i2 imax
i
一、液力变矩器的性能
K
h
h (%)
80
60 40 20
1.5
M
2 1
0.2 1.0
0.1 0.5
lB
M
2
1
O
0.2
0.4
(a)
(b)
0.6 (c)
0.8
i
良好路面、高挡行驶时使用 一般与单向联轴器配合使用
闭锁后状态有何不同?
可实现拖车起动发动机及下长坡时利用发动机制动
三、液力变矩器分类
4.按刚性连接的涡轮数目分类 级：刚性连接在一起的涡轮数目。
第二章 液力变矩器
§2-1 液力变矩器结构和工作过程 §2-2 液力变矩器泵轮、涡轮和导轮的工作特性 §2-3 液力变矩器的变矩原理和自动适应性 §2-4 液力变矩器中的能量平衡和损失 §2-5 液力变矩器的特性 §2-6 液力变矩器性能、分类与评价
一、液力变矩器的性能
液力变矩器的三项基本性能：
变矩性能
lB f i
评价指标： 透穿性系数：
h K lB
K
h
T
K=1
0
lB
i1
i*
i2 imax
i
一、液力变矩器的性能
3.透穿性能 可分为：正透穿、负透穿（反透穿）、不透穿和混合透穿。
lB
lB0
正透穿 1
不透穿 4
2 负透穿
透穿性系数: T
lBM
λB0 λBM
T > 1 正透穿
3 混合透穿
T < 1 负透穿
0.2
0.4
双泵轮可调能容变矩器 i
0.6 0.8 1.0 1.2
T
导轮叶片可旋转的可调式变矩器
泵轮叶片可旋转的可调式变矩器
三、液力变矩器分类
双泵轮液力变矩器
相的数目增加； 能容可调。
wk.baidu.com
三、液力变矩器分类
导轮叶片可调
一般要求叶轮具有圆柱状叶片 结构复杂，价格较贵，应用少
D1
M
MT
h
MB
D2
T
lB*
0.4
高效区工况： K1 , 偶合器工况： i 透 穿
lBM
dη
0.0 0.2 0.4
0.2
i i 1
0.6
i*
0.8
iM
0.0 1.0
M
, lBM
评价指标体系(10参数)
度 ：T
三、液力变矩器分类
液力变矩器 正转 不可调 反转 可调
单级
单相 向 心 涡 轮
二级
二相 轴 流 涡 轮
三级
三相 离 心 涡 轮
三、液力变矩器分类
M D i iM
2
T D B
3 4
1 D
两相液力变矩器
K
lB 106(min2 r-2 m-1)
2.0 1.5 1.0 1.0 0.5 0.8 M 2.0
K
h
h %
80 60 40 20
lB
1）多采用单向联轴器 或离合器、制动器及 行星排；
2）导轮随液流空转有 一部分能量损失； 3）多相变矩器是靠导 轮叶片角度设计保证 换相点的。
10.0 2.0
lB
40
MT M B M D
i
5.0 1.0
K
20
0
1.0
2.0
3.0
4.0
MT M D M B
正转(B-T-D型)及反转(B-D-T型)液力变矩器
三、液力变矩器分类
K
6 lB 10（ min2/r2 m）
h (%)
T
h
80
D
D
B
D B
T
15.0 3.0
lB
2 1
0 0.2 0.4 0.6
i
0
(b)
三、液力变矩器分类
5.按液力变矩器可能的工作状态分类
1 D
T
D Ι D ΙΙ
2 T D B
3 4
B
DΙ
D ΙΙ
(a)
(b)
两相液力变矩器
(a) 三相液力变矩器 (b)
相：液力工况下，液力元件可能的工作状态，这种工作状态是以 一种独立的液力变矩器或液力偶合器的形式表示出来的。
T ＝1 不透穿
O
iM
i
一、液力变矩器的性能
负荷特性与负荷抛物线
MB
i=0 i=0.2 i=0.4 i=0.6 i=0.8 i=1.0
O
M B lB gD n cn
5 2 B
2 B
nB P
一、液力变矩器的性能
3.透穿性能
lB
= f (i) lB
lB
= f (i) lB
lB
= f (i) lB
lB
= f (i) lB
i
O
i
O 1.0 O 1.0
i
O 1.0
i
正透穿
i=0
1.0
负透穿
MB
i=1 i=0 i=1
混合透穿
MB
i=0
不透穿
MB
i=0～1.0 i=1
MB
O
O
nB nB
O
nB
O
nB
T 1.6
T 0.9 ~ 1.2
一、液力变矩器的性能
容能性能
指在不同工况下，液力变矩器泵轮轴所能吸收功率的能力。
(c)
MB q vuB2 RB2 vuB1RB1
不同形式涡轮的液力变矩器
三、液力变矩器分类
3. 按能否实现闭锁工况分类
C
T D
1
B
T
B D
M
2 1
M
2
非闭锁式液力变矩器
闭锁式液力变矩器
三、液力变矩器分类
闭锁式液力变矩器
C
C1 C2
T D B T B D
K
2.0
lB 106 (min2/r2 m)
TⅡ DⅡ TⅡ DⅡ TⅢ TⅢ D
T Ⅰ T Ⅰ B B
III
D III
(d) (d)
三级液力变矩器
(e) (e)
(f) (f)
三、液力变矩器分类
5.0
K
h (%)
h
100 80 60
T Ⅰ
B
DI
4.0
TⅡ D II
3.0 lB 106 (min2/ r2 m) 2.0 1.0 0 2.0 1.0 0 0.2 0.4