第九章液力传动基础 47页.pptVIP

2018-6-16 1 第9章 液力传动基础 2018-6-16 2 第9章 液力传动基础 9.1 液力传动概述 9.2 液力传动的基本理论 2018-6-16 2 2018-6-16 3 9.1 液力传动概述 9.1.1 液力传动概述 液力传动是液体传动的另一分支，它是由几个叶轮组成的一种非刚性连接的传动装置。这种装置把机械能转换为液体的动能，再将液体的动能转换成机械能，起着能量传递的作用。 首台液力传动装置是十九世纪初由德国费丁格尔(Fottinger)教授研制出来并应用于大吨位船舶上。图9-1是液力传动原理图。 2018-6-16 3 2018-6-16 4 9.1 液力传动概述 图9-1 液力传动装置 1—发动机；2—离心泵叶轮；3—导管；4—水槽；5—泵的螺壳；6—吸水管；7—涡轮螺壳；8—导轮；9—涡轮叶轮；10—排水管；11—螺旋桨；12—液力变矩器模型。 2018-6-16 5 9.1 液力传动概述 目前，液力传动元件主要有液力元件和液力机械两大类。液力元件有液力耦合器和液力变矩器；液力机械元件是液力元件与机械传动元件组合而成的。 1．液力耦合器 由图9-2(a)可知，它是由泵轮B和涡轮T组成的。泵轮与主动轴相连，涡轮与从动轴相接。如果不计机械损失，则液力耦合器的输入力矩与输出力矩相等，而输入与输出轴转速不相等。因工作介质是液体，所以B、T之间属非刚性连接。 2018-6-16 6 9.1 液力传动概述 2．液力变矩器 图9-2(b)是液力变矩器结构简图。它是由泵轮B、涡轮T及导轮D主要件构成。B、T分别与主动轴、从动轴连接，导轮则与壳体固定在一起不能转动。当传动比小时，输出力矩大，输出转速低；反之，输出力矩小而转速高。它可以随着负载的变化自动增大或减小输出力矩与转速。因此说，液力变矩器是一个无极力矩变换器。 2018-6-16 7 9.1 液力传动概述 图9-2 (a) 液力偶合器；(b) 液力变矩器。 1—主动轴；2—从动轴；T—涡轮；B—泵轮；D—导轮 2018-6-16 8 9.1 液力传动概述 9.1.2 液力传动有关术语 1．轴面 液力元件过旋转轴线的剖切面，也叫轴截面或子午面，如图9-3。 2．循环圆 液力元件中液体循环流动工作腔的轴面叫做循环圆，如图9-3所示。它有一定的几何形状，能表示出各工作轮排列顺序、位置及液体循环流动的方向。 3．有效直径 循环圆（工作腔）的最大直径称为液力元件的有效直径，用D表示。 2018-6-16 9 9.1 液力传动概述 4．平均流线 指在工作轮中的一条假想流线，该流线上液流的动力学效果与整个叶轮中的所有液流产生的动力学效果一样，该假想流线就是平均流线。 5．工作轮进、出口半径 工作轮叶片进出口边与平均流线的交点到轴线的长度。 6．外环和内环 限定循环圆流道的工作轮外侧壁面及内侧壁面分别为外环及内环。 2018-6-16 10 9.1 液力传动概述 图9-3 液力元件循环圆 2018-6-16 11 9.1 液力传动概述 9.1.3 液力传动的工作液体 液力传动用的工作液体应满足如下要求： （1）适宜的粘度 为减少摩擦损失，希望液体的粘度小，但润滑性能、密封性能会降低。 （２）粘温性好　即要求液体粘度受温度的影响要小。 （３）不易产生泡沫、老化和沉淀。 （４）酸值要低、抗氧化性高。 2018-6-16 12 9.1 液力传动概述 （５）具有较高的闪点和较低的凝固点。液力元件工作时，油温常在80～100℃，甚至可达160℃，因此要求闪点不低于180℃；凝固点要低于-20℃，以利于在低温环境时液力元件的起动。 （６）要有较大的重度　重度大，液力元件传动的力矩也大。 （７）润滑性能好。 2018-6-16 13 9.1 液力传动概述 9.1.4 液力传动的特点 （1）自动适应性 （2）防振、隔振性能 （3）透穿性能 另外，它还具有过载保护、自动协调、分配负载的功能。 但是，液力传动效率较低，高效范围较窄，需要增设冷却补偿系统，使结构复杂、成本高。 2018-6-16 14 9.2液力传动的基本理论 9.2.1 相对运动的伯努利方程 当连续的、不可压缩的液体沿着任何形状的静止管道做稳定流动时，只要液体在管道中没有流量、能量的输入或输出，若不计各种能量的损失，则在管道的任意两个缓变流动的端面上（如1、2端面），均遵守下列等式关系： （9-1） 2018-6-16 15 9.2液力传动的基本理论 式中: 、 —在1、2处单位重量液体的位能；