《液力耦合器讲义》word版

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1、液力耦合器一、液力耦合器的名词解释二、液力耦合器的工作过程三、液力耦合器的油系统四、勺管的调节原理五、液力耦合器的运行知识六、液力耦合器的特点七、液力耦合器运转的注意事项一、液力耦合器的名词解释以液体为工作介质的一种非刚性联轴器，又称液力联轴器。如图：液力耦合器的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔，泵轮装在输入轴上,涡轮装在输出轴上。动力机（内燃机、电动机等）带动输入轴旋转时，液体被离心式泵轮甩出。这种高速液体进入涡轮后即推动涡轮旋转，将从泵轮获得的能量传递给输出轴。最后液体返回泵轮，形成周

2、而复始的流动。液力耦合器靠液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。它的输出扭矩等于输入扭矩减去摩擦力矩，所以它的输出扭矩恒小于输入扭矩。液力耦合器输入轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间不存在刚性联接。一、液力耦合器的工作过程液力耦合器主要由泵轮、涡轮、转动外壳、主动轴及从动轴等构件组成，见图8—10。液力耦合器和传动齿轮安装在一个箱体内，功率传输从电动机到液力耦合器，再传到泵上。泵轮装在与原动机轴相连的主动轴上(或第一级增速齿轮轴上)，相当于离心泵的叶轮；涡轮装在与泵相连的从动轴上(或

3、第二级增速齿轮轴上)，相当于水轮机的叶轮，两轮彼此不接触，相互之间保持几毫米的轴向间隙，不能进行扭矩的直接传递。泵轮和涡轮的形状相似，尺寸相同，相向布置，合在一起很像汽车的车轮，分开时均为具有20～40片径向直叶片的叶轮，涡轮的片数一般比泵轮少1～4片，以避免产生共振。这种叶轮的后盖板及轮毂在轴面上形成两个对称的碗状投影，且与叶片共同组成沿圆周对称分布的几十个凹形流道，称为工作腔。每个工作腔的进、出口均沿轴向，且在叶轮同侧，运行时工作油就在两轮的凹形工作腔内循环流动。为防止工作油泄漏，一般在泵轮外缘还用

4、螺栓连接旋转外壳，将涡轮密封在壳内。泵轮和涡轮形成的工作油腔内的油自泵轮内侧引入后，在离心力的作用下被甩到油腔外侧形成高速的油流，并冲向对面的涡轮叶片，驱动涡轮一同旋转。然后，工作油又沿涡轮叶片流向油腔内侧并逐渐减速，流回到泵轮内侧，构成一个油的循环流动圆，见图8—11。图811液力稍合器中工作油循环在涡轮和转动外壳的腔中，自泵轮和涡轮的间隙(或涡轮上开设的进油孔)流入的工作油随转动外壳和涡轮旋转，在离心力的作用下形成油环。这样，工作油在泵轮内获得能量，又在涡轮里释放能量，完成了能量的传递。由于流体只能

5、依靠压降在主、从动轮问流通，这就要求涡轮的转速低于泵轮的转速，即泵轮和涡轮之间必须有转速差。泵轮转速和涡轮转速之差与泵轮转速的比值，称为转差率或滑差s，在额定工况下滑差为输入转速的2％～3％。滑差的大小与耦合器主、被动叶轮中充油量的多少有关。如果不计泵轮、涡轮内的流动阻力，那么泵轮和涡轮的力矩相等，即。若把两者的旋转角速度分别记作和，不计机械损失和容积损失(工质泄漏等)，则工质从泵轮得到的功率为，涡轮从工质得到的功率为，则耦合器的效率为(8-1)可见，在不计流动损失、机械损失和容积损失的理想情况下，耦合

6、器的传动效率等于它的转速比。另外，转速比i与滑差s有如下的关系，即(8—2)也就是说，滑差等于转速差除以泵轮转速。当工质物性参数保持恒定时，泵的扭矩M、耦合器效率与转速比i的变化关系，称为液力耦合器的外特性。图8—12是液力耦合器的外特性曲线。由图8—12可以看出，液力耦合器的效率随着转速比i的增大呈直线增大，而扭矩M则呈下降趋势。当到达A点之后，扭矩M迅速下降，当i=0．99时，M=0。对液力耦合器的要求是既要有高的效率，又要有足够大的扭矩M，故通常设计时取i=0．95～0．975。由于耦合器在运转时

7、，其动力的传递是依靠泵轮、涡轮之间能量交换进行的，若两者以同样的转速回转，泵轮工作油的出口压力等于涡轮工作油的进口压力，此时两者的工作油不存在压差，无法形成环流，所以工作油的循环流动油量为0，即虽然有油，但并不流动，其传动扭矩为0。反之，如果涡叶轮不转(相当于给水泵停运状况)，而泵轮以某一转速旋转，工作油在压力差的作用下形成环流，对涡轮作用很大的传动扭矩，但没有推动涡轮旋转做功，这时传动效率也等于0。耦合器的这些特性使其在启动、防止过载及调速方面具有极大的优越性，因为电动机只和耦合器的泵轮相连接，启动之

8、前如将耦合器流道中的液体排空，电动机启动时只带上耦合器部分喷量就可轻载启动了。之后，逐步对耦合器的流道充油，就能可控地逐步加大其传递的力矩，电动机的负荷逐渐增大。另外，在正常工作时，耦合器有不大的滑差，当涡轮的阻力矩突然增大时，耦合器的滑差s会自行增大，此时电动机仍可继续运转而不致停车，从而可避免整个动力传动系统遭到冲击，防止动力过载。在耦合器上装上调速机构后，就可以在运行中任意改变耦合器流道中工作油的充满程度。因此，在主动轴转速不变的情况