西安建筑科技大学机电工程学院液压传动与液力传动课件第九章 液力传动基础.pptVIP

* * 9.2液力传动的基本理论 根据动量矩定理，工作轮作用于质点的力矩等于单位时间内液体质点动量矩的变化量，即 （9-5） 若单位时间内流经工作轮的液体流量为Q，则 所以 （9-6） * * 9.2液力传动的基本理论 式中： M —工作轮对液体的作用力矩（N·m），液体 对工作轮的力矩则与大小相等，方向相反； Q —工作轮流量，即循环圆流量（ ）； —工作液体的密度（ ）； 、 —工作轮叶片进出口处的半径（m）； 、 —工作轮进﹑出口处液流绝对速度v的圆周分速度（ ）。 * * 9.2液力传动的基本理论 式中 —工作轮进口处液流的速度环量， ; —工作轮出口处液流的速度环量， 。 速度环量 ，即速度环量等于半径r的圆周长与在半径上液流绝对速度的圆周分速度 的乘积。它表明了液体旋转的程度，工作轮的力矩取决于速度环量在出口和进口的差值。 式(9-6)可改写成如下形式: (9-7) * * 9.2液力传动的基本理论 式（9-6）、（9-7）就是工作轮的力矩方程。 如果工作轮是泵轮，则 （9-8） 若是涡轮，则 （9-9） 若是导轮，则 （9-10） * * 9.2液力传动的基本理论 式中参数加角标B、T、D分别表示泵轮、涡轮、 导轮的相关参数，而各参数的含义与式(9-6)、 式(9-7)的参数意义相同。 在式（9-9）中，因 ，所以 是个负值，它表示涡轮吸收了液体给与的能量而对外输出力矩。 参见图9-8，当液体流进两个工作轮之间时，如B与T之间，T与D之间和D与B之间，因液体不受叶片作用，故有 * * 第9章 液力传动基础 * * 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 * * * * 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。 * * * * 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。 * * 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。 * * 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。 * * 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 * * 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。 * * 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。 * * 9.1 液力传动概述 图9-3 液力元件循环圆 * * 9.1 液力