液力机械传动与无级变速.ppt

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1、第16章液力机械传动和机械式无级变速器16.1概述16.2液力机械传动16.3机械式无级变速器概述.手动变速器的不足…自动变速器的优点（1）能自动地选择最合适的档位；（2）使驾驶员操作变得简单而省力；（3）行车平稳，舒适性好；（4）大大降低了汽车传动系的动载荷；（5）降低排放（6）安全性提高缺点：结构复杂、造价高、传动效率低1、按变速形式分有级变速器AMT、无级变速器（液力式.电力式，金属带式CVT）、综合式变速器AT2、按齿轮变速系统的控制方式分（1）液控液压式（2）电控液压式(液力变矩器/行星齿轮变速机构/电子控制系统/换档控制机构/液压操纵执行机构)概述

2、.自动变速器的分类16.2液力机械传动一、液力耦合器(1)泵轮，主动元件,刚性连接在外壳上，与曲轴一起旋转(2)涡轮，从动元件,连接在从动轴上。工作轮：在工作轮之间留有一定的间隙（3-4mm），一方面保证安装精度，另一方面过小的间隙会增加液体流动的阻力，甚至引起涡流。泵轮与涡轮装合后，其通过输入轴或者输出轴的纵断面为环形，成为循环圆；传递动力的液体既绕轴线作圆周运动，又在循环圆内从高能区向低能区作循环运动。泵轮与涡轮的半径相同，泵轮的速度高于涡轮的速度，因此泵轮外缘工作液压高于涡轮外缘的工作液压，工作液自泵轮的外部流向涡轮，并形成首尾相连的螺旋线。在泵轮与涡轮

3、上，径向焊接了数目相同的叶片，用来传递动力。工作过程：泵轮接受发动机传来的机械能，传给工作液，工作液的动能升高，将动能传给涡轮，并由涡轮将动力输出。泵轮和涡轮之间没有机械连接关系，二者之间靠液体流动来传递动力。液力耦合器实现传动的必要条件：泵轮和涡轮之间有液体循环流动，产生液体循环流动的原因是二者存在转速差。液力耦合器工作时泵轮的转速总是大于涡轮的转速。目前在汽车上的应用逐渐减少。优点:（1）保证汽车平稳起步；　　（2）衰减传动系的扭转振动；　　（3）防止传动系过载；　　（4）显著减少换档次数。缺点:（1）只能传递转矩，不能改变转矩大小；　　（2）不能

4、取代离合器，使传动系统纵向尺寸增加；　　（3）传动效率较低。二、液力变矩器工作轮：泵轮，主动元件,与变矩器壳连成一体，固定在发动机曲轴上，与曲轴一起旋转；涡轮，与从动轴相连；导轮，固定在不动的套管上。结构上多一个不动的导轮,不仅能传递转矩，还能在泵轮转速和转矩不变的前提下，改变涡轮转矩的大小。固定不动的导轮给涡轮一个反作用力矩，使涡轮输出的转矩不同于泵轮输入的转矩。二、液力变矩器涡轮泵轮导轮导流芯环涡轮泵轮导轮工作过程：发动机带动泵轮旋转，油液获得动能，在离心力作用下，高速的油液从泵轮叶片冲出，射向涡轮的叶片，使涡轮旋转，液流从涡轮叶片下部流出，动能减少，流

5、出的油液经导轮改变流向后，重新进入泵轮再次获得动能，如此不断循环流动，完成能量传递，使从动件获得转矩和速度。二、液力变矩器将循环圆的中间流线展开一条直线，三个工作轮便成了三个环形平面。中间流线：将流道分割成面积相等的两部分的流线。工作原理二、液力变矩器设泵轮、导轮、涡轮对工作液的作用转矩分别为Mb、Md、M′w，则有：M′w=Mb+Md因为:M′w=-Mw（涡轮输出转矩）因此：Mw>Mb液力变矩器起到了增大转矩的作用。工作原理设发动机转速和负荷不变，即泵轮的转速nb和转矩Mb不变。起步工况(nw=0)：工作液在泵轮叶片带动下，沿箭头1冲向涡轮叶片，因涡轮静止不

6、动，液流沿着叶片流出并冲向导轮，再沿箭头3流入泵轮。二、液力变矩器汽车开始起步加速(nw>0)涡轮叶片出口处的速度为：v=w+uu—牵连速度；w—沿叶片的相对速度。当v与导轮的出口方向一致时:Md=0此时：Mw=Mb二、液力变矩器工作原理nw继续增大时：v继续向左倾斜如v′，导轮转矩方向与泵轮转矩方向相反。此时：Mw=Mb－Md，输出转矩比输入转矩小。直至:nw=nb此时：Mw=0，循环圆中的循环流动停止，将不能传递动力。二、液力变矩器工作原理液力变矩器特性：在变矩器的泵轮转速nb和转矩Mb不变的条件下，涡轮转矩Mw随其转速nw变化的规律。液力变矩器特性参数：

7、传动比i：输出转速与输入转速之比i=nw/nb变矩系数K：输出转矩与输入转矩之比K=Mw/Mb，K随着涡轮转速变化而连续变化。nw=0时最大二、液力变矩器结论：1）液力变矩器的传动比为小于等于1的连续可变实数；2）液力变矩器的输出转矩随着汽车的行驶工况自动的改变。当涡轮速度低时具有较大的输出转矩；涡轮速度为0时输出转矩最大；当涡轮速度高时具有较小的输出转矩；涡轮速度高于nw1时，涡轮的输出转矩小于泵轮的输入转矩，效率低、动力性低。涡轮速度与泵轮的速度相等时的输出转矩为0，不传递转矩3）液力变矩器具有液力耦合器保证汽车平稳起步，衰减传动系统的扭转振动，防止系统过

8、载的特点；二、液力变矩器a.三元件综合