液力变矩器常见故障诊断 朱建山 摘要：本文结合作者在福建可门港物流有限责任公司顶岗实习期间的实践，阐述了装载机液力变矩器的基本结构及其工作原理，在此基础上，对其故障进行分析诊断并提出相应的改进建议。 关键词：故障分析设计改进建议 引言： 装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施式机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。在道路、特别是在高等级公路施工中，装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。 工程机械上使用液力变矩器，具有起步平稳、操作方便、可在较大范围内实现无级变速等优点。因此，液力变矩器在工程机械中得到了广泛的应用。国内轮式装载机上应用的双导轮综合式液力变矩器，具有高效区宽广、变矩过渡至偶合工况平稳的特点。但这种变矩器在使用时间较长以后，易出现过热、工作无力、内部元件损坏等故障。由于变矩器的拆装与维修比较困难，在维修液力变矩器时，必须在弄懂其工作原理和正确地分析故障原因的基础上才能保证维修质量。本文以双导轮综合式液力变矩器为例，介绍液力变矩器的工作原理，分析变矩器工作过程中的常见故障现象、原因和诊断维修方法。
1液力变矩器的基本结构和工作原理 1.1 双导轮液力变矩器的基本结构 该变矩器主要由泵轮、涡轮、第一导轮、第二导轮及导轮座等组成。 1.2 液力变速器的工作原理 工作过程中，液压油自变速器壳底部通过滤网被油泵吸入，从油泵输出的具有一定压力的液压油通过液压油滤清器、主调压阀后进入导轮座的进油孔，然后流向泵轮。柴油机的动力通过相啮合的齿轮传给泵轮，泵轮的旋转将进入其内部的液压油压入涡轮，冲击涡轮叶片，使涡轮旋转，动力由涡轮轴输出。从涡轮出来的液压油，一部分通过变矩器出口经液压油冷却器后进入离合器壳体，再润滑轴承、齿轮及冷却离合器摩擦片后流回变速器壳底；另一部分经第一、第二导轮传给泵轮，液压油在循环圆内传递动力。当涡轮的液体冲向导轮叶片时，导轮不转，导轮给予液体一定的反作用力矩。这个力矩和泵轮给予液体的力矩合在一起，全部传给涡轮，从而使涡轮起到了增大扭矩的作用，即变矩。当涡轮转速继续增高，涡轮传给导轮的液流方向发生变化至冲击导轮背面时，第一、二导轮在超越离合器的作用下，先后开始旋转，变矩工况变成偶合工况。从主调压阀出来的另一路液压油是流向变速器操纵阀的。 2 液力变矩器的常见故障分析 2.1变矩器过热故障的检查诊断
液压机械无级变速器设计与试验分析 摘要：液压机械无级变速器（HMCVT）兼具机械传动高效和液压传动无级调速的特点，适应了大功率拖拉机的传动要求。功率经分流机构分流，液压调速机构中的变量泵驱动定量马达，在正、反向最大速度间无级调速，液压调速机构与机械变速机构相配合，经汇流机构汇合，实现档位内微调，通过换挡机构实现档位间粗调，最终实现车辆的无级变速。 关键词：单行星齿轮；液压机械无级变速器；设计 对大马力拖拉机进行动力学和运动学分析，根据性能参数，设计一种单行星排汇流液压机械无级变速器（HMCVT），包括发动机、液压调速机构和离合器的选择，单行星齿轮、换挡机构齿轮传动比的设计。 一、变速器总体设计方案 1.变速器用途和选材。设计一种用于时速－10～30 km/h大马力拖拉机的单行星排汇流液压机械无级变速器。变速器由纯液压起步、后退档，液压机械4个前进档位和2个后退档位构成。液压调速机构选择SAUEＲ90系列055型变量泵、定量马达及附件，采用电气排量控制（EDC）构成闭环回路。选择潍柴WP4．165柴油机作为变速器配套发动机，最大输出功率Pemax=120 kW，全负荷最低燃油消耗率gemin=190 g/kW·h，额定转速nemax=2 300 r/min，最大转矩Temax=600 N·m。汇流机构选用2K－H行星排，行星排特性参数k定义为行星排齿圈齿数与太阳轮齿数之比，取k=3．7。太阳轮、行星架材料选用20crmnti，齿圈材料选用40cr。模数为3，实际中心距为57 mm，太阳轮与行星架采用角度变位，行星架与齿圈采用高度变位。太阳轮轴连接液压调速机构可使系统增速减矩，并充分利用液压元件特性，以提高使用寿命。 2.变速器设计方案。液压机械无级变速器设计方案如图1。变速器输入轴、输出轴和液压动力输入轴成“品”字型布局，行星排通过离合器与机械动力输入轴和液压机械输出轴相连。 1．机械动力输入轴2．输入轴3．前进后退档接合套4．变量泵5．定量马达6．液压机械输出轴7．液压动力输入轴8．输出轴 图1 液压机械无级变速器结构图 离合器L1、L2由比例压力阀控制，结合平稳，起主离合器作用，其它离合器采用电磁换向阀控制，以降低成本；变速器起步和制动为纯液压传动，此时，离合器L8接合；L1～L4是行星排同步离合器，L5～L7是换挡机构离合器。所有离合器由补油泵供油，采用蓄能器减小离合器动作时的油压波动，采用大排量低压齿轮泵供油冷却润滑油路。 二、HMCVT试验台设计 HMCVT试验台用于HMCVT性能试验，试验内容包括空载损耗特性试验、无级调速特性试验、传动效率特性试验和自动调速特性试验。空载损耗试验用于考查HMCVT输出轴不加载状态下变速器功率消耗随变速器速比变化情况；无级调速特性试验用于考查发动机工作在最佳工作点下HMCVT的无级调速范围；传动效率特性试验用于考查HMCVT在不同速比下的传动效率，验证HMVCT传动的高效率特性；自动调速特性试验用于考查负载连续变化时HMCVT速比对发动机最
工程机械动力换挡变速器工作原理及应用 13(1{(1{{{il(f{te11{1t{{i({{i?I!({{ ■河南科技学院机电学院,聂福全 篮2005g第10期 程机械动力换挡变速器 作原理及应用 随着近几年液压传动技术的发 展,采用液力传动的工程机械由于 具有无级变速(在某一速度范围内) 及操纵轻便的特点,逐渐有取代传 统机械式传动工程机械的趋势,但 由于国产行走液压泵,液压马达质 量不过关,而进口的价格又偏高,使 得液压驱动的工程机械价格较高, 而国内许多用户由于购买能力有限, 制约了全液压驱动振动工程机械的 推广应用.如何解决操纵方便和价 格之间的矛盾,采用动力换挡变速 器取代传统的手动机械变速器则是 一 个比较好的选择方案. 动力换挡变速器的结构 及工作原理 动力换挡变速器一股是由液力 变矩器,整体箱体式多挡动力换挡 变速器和控制系统三部分组成,能 实现前,后桥驱动,且可以带闭锁
离合器.某些变速器还可根据需要, 在导轮上配置一个单向离合器.根 据不同工程机械操作的需要,可选 配前三例三,前四倒三,前六倒三 MC慢代露部件 等不同速度挡位的箱体.由于在变 速器中有若干个液压控制的多片离合器,能在带负荷的状态下接合和 脱开,从而实现动力换挡. 1.液力变矩器工作原理 液力变矩器按其结构不同主要 有综合式和非综合式两种结构.它 的主要作用是通过变矩器可使输出转速无级变化,使驱动扭矩能自动 适应所需的负载扭矩. 如图1所示,变矩器主要由泵 轮,涡轮,导轮三部分组成,并由 这三个工作轮组成一个循环圆系统, 液体按照上述顺序通过循环圆流动. 工作时,变矩器泵轮和变速器的供 油泵不断使液压油通过变矩器,使 变矩器开始起作用,增加发动机输 出的扭矩,同时经变速器流出的油 吸收了变矩器内产生的热量并将热量排出.变矩器在工作时,油液由 泵轮流入涡轮,流经涡轮时液流改 变方向,涡轮及输出轴所得到的扭 矩大小取决于负载.导轮置于涡轮 后面,其作用是将从涡轮流出的油
第十六章液力机械传动和机械式无级变速器 一、填空题 1、耦合器的主要零件有、、、发动机曲轴和从动轴。 2、泵轮为主动件与_______连接，涡轮为被动件与_______ 连接，介于两轮液体之间的导轮是通过____________ 连接。 3、液力耦合器实现传动的必要条件是。 4、液力耦合器只起传递的作用，而不起改变大小的作用，故必须有变速机构与其配合使用。 5、液力变矩器主要由可旋转的和以及固定不动的三个元件组成。 6、单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式为。 7、自动操纵系统包括、和三部分。 8、节气门阀的作用是利用______ ，产生与_______ 开度成正比的油压，它与_______ 共同控制换档阀，实现自动换档。 9、换档阀的作用是控制_______ 的转换。一个换档阀控制_______ 档位的相互转换。 10、自动操纵系统可按控制机构的形式分为式和式两种。 11、液力机械传动中的变速器的操纵方式可分为操纵、操纵和操纵。 12．一般来说，液力变矩器的传动比越大，则其变矩系数。 13、金属带式无级变速器由、、、起步离合器和控制系统等组成。 14、液压泵为系统控制的液压源，其类型有和两种。 15、自动变速器中的是用来连接或脱开输入轴、中间轴、输出轴和行星齿轮机构，实现转矩的传递。 二、选择题（有一项或多项正确） 1、发动机作用于液力耦合器泵轮上的转矩涡轮所接受并传给从动轴的转矩。 A．大于 B．小于 C．等于 D．都可能
2、自动变速器的油泵，一般由（）驱动。 A．变矩器外壳 B．泵轮 C．涡轮 D．导轮 3、变矩器之所以能起变矩作用，是由于结构上比耦合器多了机构。 A．泵轮 B．涡轮 C．导轮 D．控制 4、液力变矩器是一种能随汽车行驶的不同而自动改变变矩系数的无级变速器。 A．速度 B．阻力 C．时间 D．方向 5、自动变速器处于倒档时，其（）固定。 A．太阳轮 B．齿圈 C．行星架 D．行星轮 6、自动变速器中行星齿轮机构的动力是由（）输入。 A．飞轮 B．泵轮 C．涡轮 D．导轮 7．（）是一个通过选档杆联动装置操纵的滑阀。 A．速度控制阀 B．节气门阀 C．手动控制阀 D．强制低档阀 8．自动变速器的制动器用于（）。 A．行车制动 B．驻车制动 C．发动机制动 D．其运动零件与壳体相连 9、液力变矩器的变矩系数为k，齿轮变速器传动比为i，液力机械变速器的总传动比为。 A．k+i B. k*i C. k-i k/i 10、自动操纵系统的动力源来自。 A．电池 B．发动机 C．液压泵 D．人力 11、泵轮的转速大于涡轮的转速时，泵轮叶片外缘的液压涡轮叶片外缘的液压 A、大于 B、小于 C、等于 D、不知道 12、变矩器之所以能起变矩作用，是由于给涡轮一个反作用力矩，使涡轮输出的转矩不同于泵轮输人的转矩。 A．飞轮 B．泵轮 C．涡轮 D．导轮 13、变矩器的涡轮与泵轮之间存在转速差和液力损失，变矩器的效率机械变速器高。 A、比 B、不如 C、等于 D、不知道 14、换挡离合器是离合器，仅供换挡用，与汽车起步无关。 A、单片干式 B、单片湿式 C、多片干式 D、多片湿式 15、手动控制阀有空挡、前进挡等位置。
轿车机械式手动变速箱设计计算说明书 班级：车辆1001 组别： 02
目录 1.设计任务书 (2) 2.总体方案论证 (2) 3.变速器主要参数及齿轮参数的选择 (5) 4.变速器主要零部件的几何尺寸计算及可靠性分析 (15) 4.1变速器齿轮 (15) 4.2变速器的轴 (19) 4.3变速器轴承 (24) 5.驱动桥（主减速器齿轮）部分参数的设计与校核 (31) 6.普通锥齿轮差速器的设计 (37) 7.设计参数汇总（优化后） (45) *参考文献 (48) 1设计任务书 根据给定汽车车型的性能参数，进行汽车变速箱总体传动方案设计，选择并匹配各总成部件的结构型式，计算确定各总成部件的主要参数；详细计算指定总成的设计参数，
绘出指定总成的装配图和部分零件图。 表1-1 轿车传动系统的主要参数 组别发动机主要参数 第二组 2.0L横置 前驱 FF，MT 5挡，错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。， 错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。，错误！未找到引 用源。 2 总体方案论证 变速器的基本功用是在不同的使用条件下，改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，使 汽车得到不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。此外，应保证汽 车能倒退行驶和在滑行时或停车时使发动机和传动系保持分离。需要时还应有动力输出的功能。 变速器设计应当满足如下基本要求： ?具有正确的档数和传动比，保证汽车有需要的动力性和经济性指标； ?有空档和倒档，使发动机可以与驱动轮长期分离，使汽车能倒车； ?换档迅速、省力，以便缩短加速时间并提高汽车动力性（自动、半自动和电子操纵机构）； ?工作可靠。汽车行驶中，变速器不得跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象发生； ?应设置动力输出装置，以便必要时进行功率输出； ?效率高、噪声低、体积小、重量轻便于制造、成本低。 变速器是由变速传动机构和操纵机构组成。根据前进档数的不同，变速箱有三、四、五 和多挡几种。根据轴的不同类型，分为固定轴式和旋转轴式两大类。而前者又分为两轴式、 中间轴式和多中间轴式变速箱。 在已经给出的设计条件中，具体的参数说明如下： 表2-1 汽车传动系统主要参数 发动机 2.0L横置变速器MT 5挡 发动机最大扭矩[错误！ 未找到引用源。] 170/4000 发动机最大功率[错 误！未找到引用源。] 85/5200 驱动形式FF 汽车装备质量（kg）1310 2.1 传动机构布置方案分析 （1）传动方案的选取 根据提供的参数及设计需求，变速器传动方案的选择如下：
二○○九年六月 The Graduation Thesis for Bachelor's Degree Passenger CVT hydraulic system design Candidate：Gao XinMing Specialty：Vehicle Engineering Class：B05-18 Supervisor：Associate Prof. An YongDong Heilongjiang Institute of Technology 2009-06·Harbin
摘要 液压控制系统是通过控制金属带轮的夹紧力来实现无级自动变速器速比调节的,其设计方法是开发无级变速传动系统的关键技术之一.在分析了金属带式无级变速器的结构特征和力学关系的基础上,通过对汽车典型行驶工况的仿真分析,提出了无级自动变速液压控制系统关键参数—速比变化率的设计方法,完成了液压系统的结构参数设计,并进行了仿真验证,从而为无级自动变速汽车的研制开发奠定了基础. 针对无级变速器电液控制系统的工作要求，应用数字比例控制技术设计了可用作无级变速器中夹紧力控制阀的数字调压阀。介绍了该数字调压阀的结构以及驱动器的设计方法，并对其进行了静态特性、动态特性试验。试验结果表明，该数字调压阀的控制精度及可靠性高，能满足金属带式无级变速器电液控制系统的要求。 关键词:无级变速传动；液压系统；无级变速器；电液控制系统；数字调压阀 ABSTRACT The design method on the hydraulic control system is one of the key technologies of a metal V-belt continuously variable transmission(CVT).It can change the ratio of the transmission system by adjusting thepu-Shing force of the pulley.By analyzing the structure characteristics andForce relationgs,the design method of an important parameter of the CVTHydranlic system and the rate of transmission ratio are put forward by Simulation to the emblematical driving models. The structure parametersOf hydraulic system is gotten and validated by simulation on specific Driving model. An effective design method is provided to develop the co-ntinuously variable transmission system. In terms of working requirements of the electric-hydraulic controlSystem of continuous variable transmissions,the ditital pressure regulator valve,which can be used as the clamping force valve of CVT,is designed with the digital proportional control technology .The st-Ructure of the digital pressure regulator valve and design method forDrivers is introduced. Tests of static characteristics and dynamic cha-racteristics of digital pressure regulator valve is high, it can meetrequirements of the electric-hydraulic control system of system of metalv-belt type continuous variable transmission. Key words:Continuously variable transmission；Hydraulic system；Electric-hydraulic
液力变矩器的组成和 功用
液力变矩器的导轮有什么作用简单的说就是变矩 液力变矩器和液力耦合器都有泵轮和涡轮，他们的差别就在有无导轮。如果没有导轮，液力变矩器就是一个耦合器。 耦合器泵轮和涡轮的转速不同而转矩相等。由于导论的存在，变矩器能在泵轮转矩不变的情况下，随着涡轮转速不同而改变涡轮转矩的输出值。 在汽车变矩器中当变矩系数达到1之后由于单向离合器的作用，泵轮停止转动，变矩作用消失，变矩器实际上就成为耦合器 导轮在低速时起到增扭的作用，一般安装在单向离合器上不能反转。泵轮由发动机带动旋转带动油液流动形成涡流冲击涡轮旋转将力传给涡轮。在泵轮和涡轮上有导流板，油液形成了环流在泵轮涡轮导轮之间循环流动。泵轮油液冲击涡轮的力FB经涡轮冲击导轮导轮不能反转或固定不动形成反作用力FD作用在涡轮上。蜗轮得到的力FT=FB+FD就是导轮 的增扭作用 1 ?功用 液力变矩器位于发动机和机械变速器之间，以自动变速器油（ATF ）为工作介质，主要完成以下功用：（1）传递转矩。发动机的转矩通过液力变矩器的主动元件，再通过ATF传给液力变矩器的从动元件，最后传给变速器。 （2）无级变速。根据工况的不同，液力变矩器可以在一定范围内实现转速和转矩的无级变化。（3）自动离合。液力变矩器由于采用ATF传递动力，当踩下制动踏板
时，发动机也不会熄火，此时相当于离合器分离；当抬起制动踏板时，汽车可以起步，此时相当于离合器接合。 （4）驱动油泵。ATF在工作的时候需要油泵提供一定的压力，而油泵一般是由液力变矩器壳体驱动的。 同时由于采用ATF传递动力，液力变矩器的动力传递柔和，且能防止传动系过载。 2.组成 如图4-6所示，液力变矩器通常由泵轮、涡轮和导轮三个元件组成，称为三元件液力变矩器。也有的采用两个导轮，则称为四元件液力变矩器。液力变矩器总成封在一个钢制壳体（变矩器壳体）中，内部充满ATF。液力变矩器壳体通过螺栓与发动机曲轴后端的飞轮连接，与发动机曲轴一起旋转。泵轮位于液力变矩器的后部，与变矩器壳体连在一起。涡轮位于泵轮前，通过带花键的从动轴向后面的机械变速器输出动力。导轮位于泵轮与涡轮之间，通过单向离合器支承在固定套管上，使得导轮只能单向旋转（顺时针旋转）。泵轮、涡轮和导轮上都带有叶片，液力变矩器装配好后形成环形内腔，其间充满ATF。 液力变矩器的工作原理 1.动力的传递 液力变矩器工作时，壳体内充满ATF，发动机带动壳体旋转，壳体带动泵轮旋转，泵轮的叶片将ATF带动起来，并冲击到涡轮的叶片；如果作用在涡轮叶片上冲击力大于作用在涡轮上阻力，涡轮将开始转动，并使机械变速器的输入轴一起转动。由涡轮叶片流出的ATF经过导轮后再流回到泵轮，形成如图4—7 所示的循环流动。具体来说，上述ATF的循环流动是两种运动的合运动。当液力变矩器工作，泵轮旋转时，泵轮叶片带动ATF旋转起来，ATF绕着泵轮轴线作圆周运动；同样随着涡轮
摘要 在具有广阔的发展前景和市场空间的汽车行业中，车辆技术也得到较快的发展。金属带式无级变速器是一种新型的机械摩擦式无级变速器，具有承载能力强、效率高、平稳性好、环保节能等优良的传动特性，特别适用于需要传递中大功率而又需无级调速的场合。 本设计是基于现代人们对汽车性能的更高要求，鉴于国内外专家对无级变速器的研究与分析，结合金属带式无级变速器的现状和发展趋势、基本结构、传动原理、性能特点，主要以其在轿车中的应用，设计金属带式无级变速器的传动机构，根据对设计参数的分析，对整个无级变速器的各级传动部分的传动方式进行详细的设计，包括主、从动带轮；主、从动锥盘；中间减速机构，使其与传统的变速器相比，耐用性能、加速性能、燃油性能以及排放性能都得到改善。 关键词：金属带；无级变速器；传动机构；机械摩擦式；主、从动锥盘；中间减速机构
ABSTRACT In a broad development prospects and market space in the auto industry, vehicle technology has also been developed quickly. Metal belt type variator is a new type of mechanical friction type variator, high bearing ability, high efficiency, energy saving and steadiness, good environment protection fine transmission characteristics, especially suitable for high power and in need to pass to stepless speed regulation occasion. This design is based on the modern people to an automobile performance higher request, in view of the fact that the domestic and foreign experts to variator's research and the analysis，combined with the metal belt type continuously variable transmission of the status and development trends, the basic structure, transmission principle, performance characteristics.According to its application in cars, completed the design of metal belt CVT transmission, based on the design variable's analysis, the transmission part at all levels of detail design transmission mode, , including master, driven pulleys; Lord, driven cone-disk; intermediate deceleration institutions and compared with the traditional transmission, durable performance, and accelerating performance, fuel performance and emission performance is improved. Keywords：Metal belt；Contiuously Variable Transmission；transmission；a type of mechanical friction; lord, driven cone-disk; ntermediate deceleration institutions
现在车辆上的传动装置多采用机械式变速器， 1液力机械式变速器（AT）液力机械式变速器由液力变矩器和多挡机械变速箱组成。 2液压机械无级变速器（HMT）及应用分析 3静液压无级变速器（HST）及其应用分析静液压无级变速器（HST）依靠液压变量马达实现纯液压无级变速，效率较AT高，但较齿轮变速器低许多，传递功率不大 4 金属带式无级变速器 为了充分利用发动机大的功率，节约能源以及获得优良的动力性能，最理想的方法是从传统的有级传动发展为无级传动。 目前普遍采用的液力变矩器及其闭锁装置，自动换挡机构等均是为了弥补有级传动的不足而产生的传动模式，但不能实现真正的无级变速。 另外还出现了全液压传动的无级变速器，其操纵方式也由手动液控向电液控制或微电脑控制技术方面发展，并取得了非常好的效果，大大提高了整机的行使平顺性和作业性能，液压传动可以保证车辆具有稳定的行驶速度。但是在液压传动的车辆中传动效率低也是一个不容忽视的问题，按当代的技术水平，纯液压传动中最高效率在80-85%左右，而在车辆使用中，一般只能达到50-60%。此外，适用于重型车辆使用的大功率的液压元件难以加工，也使液压传动的车辆增加了制造成本。另外，这种高油压高转速的变量泵和定量马达的排量越大，即功率越大时，效率和寿命愈难以保证，生产愈困难，在市场上愈难买到。液压传动的低效率直接影响了整机的生产率和经济性，决定了它在车辆上很难有较大的发展空间。 机械液压双功率流则兼有机械传动的高效率和液压无级传动的双重优点，可在较宽的范围内实现可控的无级变速和所需的车速。以小功率的液压元件传递大功率特性，高效率特性，为车辆的经济性和动力性问题的解决找到了理想的道路。 液压机械无级传动是一种双功率流传动系统，分为液压功率和机械功率两路传递，分流机构分流后液压马达在正向和反向最大速度之间来回无级变速。其每一个行程和行星齿轮机构的一种工况相配合，最后两路汇合成由若干无级调速段相衔接并组逐段升高的全程无级输出速度。液压元件只负担最大功率的一部分，其他功率都由机械路传递。这相当于将液压无级变速功率扩大，传动总效率相对于液压传动也显著提高，和液力机械传动相比，装载量最大可提高30%，燃油经济性最大可提高25%。其特点是通过机械传动实现功率转递，通过液压机械相结合实现无级变速。 液压机械无级变速器（ HMT）及应用分析 液压机械无级变速器（HMT）由液压调速机构和机械变速机构及分、汇流机构组成，是一种液压功率流与机械功率流并联的传动形式，通过机械传动实现传动高效率，通过液压传动与机械传动相结合实现无级变速。其原理如1所示，输入功率经分流机构分流为两路，一路经液压调速机构流至汇流机构，另一路经机械变速机构传至汇流机构，由于液压调速机构具有无级调速特性（通过控制系统控制变量泵斜盘倾角的变化使排量改变来实现），与机械变速机构经汇流机构汇流后，使HMT实现无级变速。液压调速机构有变量泵-定量马达，定量泵-变量马达，变量泵-变量马达3种形式，第一种应用较多。机械变速机构为自动有级变速器。分、汇流机构为定轴齿轮传动或行星齿轮传动，从成本及实
液力机械变速器换挡压力控制设计与实现 发表时间：2018-12-26T14:00:38.843Z 来源：《防护工程》2018年第28期作者：毛建平张秋贵陆晓平[导读] 在经过实验验证之后发现，此次设计的控制系统能够满足液力变速器换挡平顺需求。 浙江万里扬股份有限公司浙江金华 321025 摘要：液力机械变速器在换挡时所遭受的冲击主要是由于速比变化所导致的传递转矩变化，所以在换挡时应当有效控制离合器鼓的充油和放油时机及压力等，这样可以确保动力传递平衡性能。此次研究主要是对液力机械变速器换挡压力控制实施优化设计，首先需要设计出调节动力换挡时的压力控制系统，利用档位逻辑阀优化组合对液压比例调压阀实施调节，及时控制变速器换挡时的充油和放油。在经过 实验验证之后发现，此次设计的控制系统能够满足液力变速器换挡平顺需求。 关键词：液力机械变速器；换挡；压力控制 工程机械电力传动系统属于液力机械变速器，其主要是由机械变速器与液力变矩器串联而成，因此具备两者的性能优势。在应用期间为了降低液力变矩器的传动效率损失，可以利用三元件单级变矩器制造液力机械变速器，并且利用动力换挡实现变速变扭。在对液力机械变速器换挡品质进行评价时可以通过冲击度指标实现。在换挡时变速器中影响冲击度的因素主要包含湿式离合器鼓的充油和放油时机和充油压力。 此次研究所设计的压力控制系统主要借助于电液比例控制技术，这样可以确保发动机动力不中断基础之上，按照液力变速器各个档位控制离合器的充油和放油时机，还能够有效控制充油压力，在一定程度上减小机械变速器换挡冲击磨损，还能够降低不合理换挡时机所导致的传动效率损失情况。 1、液力机械变速器动力换挡工程分析 下图为变速器传动原理图。图中KV和K1离合器鼓充油时，变速器位置1档位，此时离合器会利用齿轮啮合作用输出动力。变速器在切换档位时离合器KV不变，此时K2充油，K1放油；在切换到2档位时可以借助离合器主动摩擦片在液压作用下将动力传输到从动摩擦片，之后利用齿轮啮合作用将动力输出。 液力机械变速器从换挡开始至结束过程中，离合器鼓摩擦片转矩传递方程中的各项关系式如下： 从（1）（2）式能够看出，换挡冲击度与液力机械变速器传递转矩的变化率成正比，由（3）式能够看出，冲击度与油压变化和摩擦系数有关，然而对于选定离合器来说则已经明确摩擦系数，因此只能对油压变化控制试下冲击度调节。 在升档时，当切入档位对应的离合器鼓充油和摘除档位对应离合器鼓放油动作同时进行，则会导致输出转矩中断，导致车辆在行驶期间产生抖动。如果充油超前于放油，会使充油与放油之间形成重叠区域，有效缩短转矩输出中断时间。当与充油压力控制结合时能够在较大程度上降低由于输出转矩中断所导致的车辆冲击，然而此时重叠时间不宜过长，避免加剧离合器鼓摩擦片磨损情况。 图1 变速器传递原理图 2、设计液力机械变速器换挡压力控制系统 控制系统成部分主要包括油路系统和电路系统。换挡压力控制系统能够按照输入转速，车速以及油门信号等在档位基础之上明确需求档位。当目标档位出现变化时，驱动电路会向档位逻辑阀输出逻辑信号，此时还能够向压力控制比例阀输出信号，有效控制离合器充油压力和充油放油时机。 2.1油路系统 油路系统的主要构成部件为比例调压阀和档位逻辑阀组。其中档位逻辑阀组由四通阀1-4组成，其中3阀和4阀门连接于离合器鼓KV与离合器鼓KR，这样能够随时切换前进档和后退档；1阀与2阀与比例调压阀协调控制离合器鼓K1、K2、K3的充油压力和充油和放油时机。 （1）PWM控制：该控制主要是基于一定频率下利用改变周期内加载在调压阀线圈上恒压直流信号通断时间情况实现。其中恒压直流信号通断时间能够改变线圈内平均电流值，对电磁阀弹簧力线圈电磁力起到抑制作用。 （2）比例调压特性测试：此次设计主要是采用电比例先导式调压阀，将PWM占空比控制在36%左右，输入压力控制在1.8MPa，阀线圈阻力值为27.4欧姆，频率控制在200Hz，对其占空比压力调节特性进行测试。按照测试结果能够看出，比例调节阀在40%占空比范围内，输出压力曲线斜率与固定值比较接近。 2.2电路系统
乘用车两轴式五挡变速器传动机构设计 摘要 变速器用来改变发动机到驱动轮上转矩和转速.目的是在原地起步.爬坡.转弯加速 等各种工况下.是汽车获得不同的牵引力和速度.同时是发动机在最有利的工况范围内下工作.变速器设有空挡.可启动发动机汽车滑行.或停车时发动机到驱动轮的动力传递..变速器宿舍有倒档.是汽车各获得倒退行驶的能力.需要时.变速器还有动力输出功能. 因为变速箱在低档工作时作用有较大的力，所以一般变速箱的低档都布置靠近轴的后支承处， 然后按照从低档到高档顺序布置各档位齿轮。这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证装配容易。 变速箱整体结构刚性与轴和壳体的结构有关系。一般通过控制轴的长度即控制档数，来保证变速箱 有足够的刚性。 本文设计研究了两轴式五挡手动变速器，对变速器的工作原理做了阐述，变速器的各挡齿轮和轴做了详细的设计计算，并进行了强度校核，对一些标准件进行了选型。变速器的传动方案设计并讲述了变速器中各部件材料的选择。 关键词挡数；传动比；齿轮；轴；强度校核 目录 第1章绪论 ................................... 错误!未定义书签。 1.1 概述 (3) 1.1.1 设计二轴五档变速器的目的和意义 (4) 1.1.2 汽车变速器设计要求 (4) 1.1.3 研究变速的现状 (5) 1.2 变速器的设计思想 (5) 第2章变速器传动机构与操纵机构的布置 (6) 2.1 变速器传动机构的布置方案 (6) 2.1.1 变速器传动方案分析与选择 (6) 2.1.2 倒档布置方案 (7) 2.2 操纵机构布置方案 (8) 2.2.1 概述 (8) 2.2.2 典型的操纵机构以与锁止装置 (8) 2.3 本章小结 (10) 第3章变速器设计的总体方案 (12) 3.1 变速器主要参数的选择 (12) 3.1.1 档数 (12)
自动变速箱 自动变速箱简称AT，全称Auto Transmission，它是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。 和手动挡相比，自动变速箱在结构和使用上有很大不同。手动挡主要通过调节不同齿轮组合来更换挡位，而自动变速箱是通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速的目的。其中液力变扭器是自动变速箱最具特点的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，泵轮和涡轮是一对工作组合，泵轮通过液体带动涡轮旋转，而泵轮和涡轮之间的导轮通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差并实现变速变矩功能，对驾驶者来说，您只需要以不同力度踩住踏板，变速箱就可以自动进行挡位升降。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大，因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提高效率，液压操纵系统会随发动机工作变化自行操纵行星齿轮，从而实现自动变速变矩。为了满足行驶过程中的多种需要(如泊车、倒车)等，自动变速箱还设有一些手动拨杆位置，像P挡(停泊)、R挡(后挡)、N挡(空档)、D挡(前进)等。 从性能上说自动变速箱的挡位越多，车在行驶过程中也就越平顺，加速性也越好，而且更加省油。除了提供轻松惬意的驾驶感受，自动变速箱也有无法克服的缺陷。自动变速箱的动力响应不够直接，这使它在“驾驶乐趣”方面稍显不足。此外，由于采用液力传动，这使自动挡变速箱传递的动力有所损失。 手自一体自动变速箱 手自一体变速箱的出现其实就是为了提高自动变速箱的经济性和操控性而增加的设置，让原来电脑自动决定的换挡时机重新回到驾驶员手中。同时，如果在城市内堵车情况下，还是可以随时切换回自动挡。
液力变矩器的工作原理就像两个风扇相对，一个风扇工作，然后将另一个不工作的风扇吹动。这个比喻可以很形象的解释液力变矩器中泵轮和涡轮之间的工作关系。不过详细解释其工作原理，则有些复杂。 动力输出之后，带动与变矩器壳体相连的泵轮，泵轮搅动变矩器中的自动变速箱油（以下简称ATF），带动涡轮转动，ATF在壳体中是一个循环的动作，由于泵轮旋转时的离心力，ATF会在泵轮的作用下，甩向外侧，冲向前方的涡轮，再流向轴心位置，回到泵轮一侧，如此周而复始的循环，将动力传向与齿轮箱连接的涡轮。 不过只有该零部件和传动方式，只能称为液力耦合器，若想成为液力变矩器，必然要改变涡轮叶片的形状，这样一来，ATF在经过涡轮再循环回泵轮时，会与泵轮旋转方向相反，因而造成冲击，所以为了成为液力变矩器还需另一个部件：导轮。导轮是存在于泵轮和涡轮之间的一个部件，用于调节壳体中ATF液流方向，通过单向离合器与箱体固定。 有了导轮，才有了“变矩”的灵魂所在，在泵轮与涡轮转速差较大时，动力输出的扭矩也变大了，此时的变矩器想当一个无级变速器，通过转速差来提升扭矩，此时导轮处于固定状态，用以调节ATF回流；而当转速差降低，涡轮泵轮耦合或锁止时，扭矩接近对等，无需增矩，导轮随泵轮和涡轮同向转动，避免自身搅动ATF，造成动力的损耗。 至此我们了解到了液力变矩器的最大特点——软连接，而这种动力的传输方式起到了两大功能：1、从静止到低速时的平稳起步；2、在加速过程中，较大动力输出时，起到增大扭矩的作用。如果与MT上的离合器相比较，则需注意的是，第一条起到了并优化了MT 上离合器的功能，但第二条则是离合器无法实现的。
本科生毕业论文（设计） 题 目: 液压机械无级变速器传动系统 设计与仿真研究 姓 名: 孙东磊 学 院: 工学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 机制104班 学 号: 33110404 指导教师: 肖茂华 职称: 讲师 2014年5月1日 南京农业大学教务处制
目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 1 绪论 (2) 1.1论文研究背景和意义 (2) 1.1.1无级变速器分类 (3) 1.2国内外研究现状 (4) 1.2.1国外研究现状 (4) 1.2.2 国内研究现状 (5) 1.3 本文所研究的主要目标和内容 (5) 2 液压机械传动系统理论研究 (6) 2.1液压机械无级变速的基本原理 (6) 2.1.1差动变速原理 (6) 2.1.2双电机驱动有级变速 (6) 2.1.3直流电机无级变速 (7) 2.1.4液压马达驱动无级变速 (7) 2.1.5机械液压式双流传动系统 (7) 2.2液压机械传动系统原理及液压系统元件的选择 (9) 2.3液压机械传动分/汇流的基本形式及特点 (10) 2.3.1定轴齿轮副分/汇流特点 (10) 2.3.2行星齿轮机构分/汇流特点 (10) 2.4液压机械传动分/汇流的组合形式 (12) 2.4.1分速-汇矩式 (12) 2.4.2分矩-汇速式 (15) 2.5分矩-汇速式组合方案特性分析 (17) 2.5.1液压机械传动系统转速特性 (17) 2.5.2 液压机械传动系统转矩特性 (18) 2.5.3液压功率分流比特性 (19) 2.5.4液压机械传动系统效率特性 (20) 2.6本章小结 (21) 3 液压机械无级变速器参数确定 (22) 3.1液压机械无级变速器方案 (22) 3.2 输出转速理论模型 (22) 3.2.1 液压路转速理论模型 (22) 3.2.2总输出转速理论模型 (23) 3.3结构参数关系 (24) 3.3.1等比传动条件下的参数关系 (24)
《自动变速器原理与检修》教学大纲 授课对象：汽车检测及维修专业 学时：56 一、课程性质、目的及任务 《自动变速器检修》是汽车专业的一门实践性较强的专业理论课，它包括自动变速器的结构、原理及检修等内容。通过本课程的学习，要求掌握自动变速器各种型式的结构和工作原理，各组成部件的工作情况及专用设备、仪器的使用，为日后打下坚实的基础。 二、课程教学的基本要求 1．掌握自动变速器的组成和使用。 2．熟悉自动变速器各组成部分的结构和工作原理。 3．熟悉自动变速器检修注意事项。 4．熟练自动变速器各组成部分的拆检过程。 5．熟悉掌握自动变速器各基础检验目的、过程。 6．熟悉掌握电控自动变速器的诊断方法。 7．掌握自动变速器常见故障的诊断与排除方法。 三、教学内容 第一章自动变速器概述 （一）教学内容 第一节自动变速器概论 1．自动变速器的发展、应用和优点。 2．自动变速器的类型和组成。 第二节自动变速器的使用 1．自动变速器选杆档的使用。 2．自动变速器控制开关的使用。 3．不同工况下自动变速器的使用及注意事项。 （二）教学重点 自动变速器的使用。 （三）教学要求 1，了解自动变速器的历史和发展。 2．熟悉自动变速器的优点及类型。 3．掌握自动变速器的组成和使用。 第二章自动变速器的结构和工作原理 （一）教学内容 第一节液力偶合器和液力变矩器 I．液力偶合器：组成和原理。 2．液力变矩器：组成、原理、工作特性。 第二节行星齿轮变速器 1．行星齿轮机构。 2．行星齿轮变速器的换档执行元件。 3．行星齿轮变速器的结构和工作原理。 第三节自动变速器控制系统的结构和工作原理 1．控制系统的组成。 2．液力式控制系统的结构和工作原理。 3．电液式控制系统的结构和工作原理。 （二）教学重点和难点 1．重点：液力变矩器、行星齿轮变速器、控制系统的结构和工作原理。 2．难点：控制系统的组成和原理。 （三）教学要求 1．了解液力偶合器的结构和原理。 2．熟悉液力偶合器、换档执行元件、控制元件的内部结构。 3．掌握自动变速器各组成部分的工作原理。 第三章自动变速器的检修 （一）教学内容
液力机械式自动变速箱解析 液力机械式自动变速箱这种变速箱就是绝大多数车辆上运用的自动变速箱，一般我们所说的自动变速箱指的就是这种。它的结构和手动变速箱有着天壤之别，它没有传统的离合器、没有两排待啮合的齿轮、也没有拨动齿轮到啮合 液力机械式自动变速箱 这种变速箱就是绝大多数车辆上运用的自动变速箱，一般我们所说的自动变速箱指的就是这种。它的结构和手动变速箱有着天壤之别，它没有传统的离合器、没有两排待啮合的齿轮、也没有拨动齿轮到啮合位置的拨叉。它的里面只有一个液矩扭力传递器和后面的一串行星齿轮 组。 液力变矩器原理图 液力变矩器(如图)是自动变速箱的核心部件，它是一个灌满油的密封容器，两端有两根轴，一根输入轴一根输出轴。输入轴连接到里面的一只叶轮，输出轴连接到另只叶轮，两只叶轮相对，中间是油。它的工作原理是当输入轴转动的时候带动一只叶轮并搅动油液流向另一只连接输出轴的叶轮从而推动输出轴转动。就如同用一只电风扇对着吹另一只电风扇，以让其转动一样。只是在密封的容器中用油做媒介比开放空间中用空气做媒介效率高的多。
行星齿轮结构示意图 但是这种装置的变矩范围很有限，并且当不熄火停车时没法让连接发动机的一边空转而连接车轮的一边不转，因此就需要行星齿轮组的配合。行星齿轮组(如图)由中心齿轮、行星齿轮和外齿圈构成，红色的中心齿轮连接液力变矩器的输出轴，蓝色的外齿圈连接到车轮传动轴。中间绿色的行星齿轮可以通过所止机构与外齿圈所止在一起。当发动机处于怠速不行车时，绿色的行星齿轮未被锁止，此时红色中央齿轮随发动机带动而旋转，绿色行星齿轮绕着红色齿轮旋转，外部蓝色齿圈不转。起步时，系统将锁止绿色行星齿轮，此时红色齿轮会带动绿色行星齿轮和蓝色外齿圈旋转，动力被传递到车轮。这一组行星齿轮就是自动变速箱的一个档位，随着消费者对车辆性能要求的提升，现在已经发展到将8组行星齿轮组串联的8速自动变速箱。 一台典型的液力机械式自动变速箱