液力耦合器和液力变矩器

液力传动的车辆包含的部件有：1. 液力变矩器2. 液力变速器3. 油泵4. 油箱5. 液压管道6. 操纵阀液力传动的车辆是一种利用液体传递动力的传动方式。

在液力传动系统中，液体通过液压泵、液压管道、液力变矩器和液力变速器等部件来传递动力，实现车辆的动力传递和变速。

液力传动的车辆包含的部件主要有液力变矩器、液力变速器、油泵、油箱、液压管道和操纵阀等。

1. 液力变矩器（液力偶合器）是液力传动系统中的一种重要部件，它可以根据发动机和车速的变化，自动调整输出扭矩和传动比例，从而实现液力传递，并在加速、减速和启停时起到缓冲和保护作用。

2. 液力变速器是液力传动系统中的另一个重要部件，它可以根据驾驶员的要求，通过液压控制，改变车辆的传动比，实现不同车速的匹配，从而满足不同驾驶条件下的动力要求。

3. 油泵是液力传动系统中的一个关键部件，它负责将润滑油或传动油从油箱输送到液压系统中，保证液压系统的正常工作。

4. 油箱是存储传动油和润滑油的容器，保证液力传动系统有足够的油液供应，同时起到冷却、净化和加压的作用。

5. 液压管道是连接液压系统各部件的管道，在液体传递动力和控制动作时起到了关键的作用。

6. 操纵阀是液力传动系统中的控制部件，通过操纵阀，驾驶员可以控制车辆的动力输出和传动比例，实现车速的调节和换挡操作。

以上是液力传动的车辆包含的部件，每个部件在液力传动系统中都发挥着重要的作用。

它们共同协作，实现车辆动力传递和变速，为驾驶员提供舒适、安全的驾驶体验。

个人观点：液力传动的车辆在动力传递和变速方面具有独特的优势，特别适用于大功率、大扭矩的载重车辆和大型工程机械。

液力传动系统具有起步平稳、传动比范围广、结构简单等特点，但也存在能量损失大、效率低、对辅助冷却系统要求高等缺点。

随着科技的不断发展，液力传动系统也在不断改进和完善，未来将更加高效、可靠、节能。

液力传动系统作为一种传统的动力传递方式，虽然在一些特定的领域有着广泛的应用，但是其在能量损耗、效率低的问题上始终存在着挑战。

液力偶合器和液力变矩器是利用液体作为工作介质传递动力,二者均属于动液传动,即通过液体在循环流动过程中,液体动能变化来传递动力,这种传动称为液力传动.那么这两者有什么区别呢?一.液力偶合器的结构和工作原理液力偶合器的主要零件是两个直径相同的叶轮,称工作轮.由发动机曲轴通过输入轴驱动的叶轮为泵轮,与输出轴装在一起的为涡轮.叶轮内部装有许多半圆形的径向叶片,在各叶片之间充满工作液体.它们的内腔共同构成圆形或椭圆形的环状空腔;循环圆的剖面示意图.通常偶合的泵轮与涡轮的叶片数是不相等的,以便避免因液流脉动对工作轮周期性的冲击而引起振动,使偶合器工作更平稳.偶合器的叶片一般制成平面的,这样制造简单.偶合器的工作轮多用铝合金铸成,也有采用冲压和焊接方法制造的.偶合器的上述特性对车辆起步很有利.因为车辆起步时,需要克服很大的阻力,这时油液传给涡轮的转矩最大,对克服起动阻力有利.当克服起动阻力后,车辆开始行驶,此后随发动机继续加速,泵轮、涡轮以及整个车辆也逐渐加速.当泵轮转速随发动机增加到额定转速后,涡轮的转速也随泵轮转速的增加而变化,但同时还受外界阻力的影响.当外阻力较大时,涡轮将随之减速,这时油液传递较大的动力以克服外阻力.当外阻力减小时,涡轮的转速也就逐渐增加而趋近于泵轮转速,这时油液传递较小的动力.当车辆下坡时,使涡轮转速增加到等于泵轮转速,这时两工作轮的离心力相等,油液停止了在循环圆内的环流运动,因此油液不再传递动力.如果在车辆下坡时,涡轮的转速增大到高于泵轮转速时,将反向传递动力,此时,发动机可以起一定的制动作用.二.液力变矩器的构造与工作原理液力变矩器是由泵轮、涡轮和导轮等三个工作轮及其它零件组成.泵轮和涡轮都通过轴承安装在壳体上,而导轮则与壳体固定不动;三个工作轮都密闭在由壳体形成的并充满油液的空间中.各工作轮中装有弯曲成一定形状的叶片,以利油液的流动,各工作轮中心部分成圆环形,称之为循环圆内环.通常把轴面内所形成的内环与外环间的面积称为变矩器的循环圆.由循环圆所构成的回转体空间则是变矩器内油液进行环流动的空间.和偶合器相比,变矩器在结构上多了一个导轮.由于导轮的作用使变矩器不仅能传递转矩,而且能在泵轮转矩不变的情况下,随着涡轮转速的不同(反映工作机械运行时的阻力),而改变涡轮输出力矩,这就是变矩器与偶合器的不同点.由上述可知,当涡轮转速降低时(即机械所受到的外阻力增加时),则涡轮力矩将自动增加,这正好适合机械克服外阻力所需要,这就是变矩器自动适应外载荷变化的变矩性能.、液力变矩器的导轮是改变扭矩的在液体循环流动过程在一定条件下导轮可以改变液体敌流向，这就等于纶涡轮增加了一个反作用力，从而使涡轮输出转矩不同于泵轮输入转矩，起到“变矩”作用。

液力耦合器以液体为工作介质的一种非刚性联轴器，又称液力联轴器。

液力耦合器(见图)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。

液力耦合器的特点是：能消除冲击和振动；输出转速低于输入转速，两轴的转速差随载荷的增大而增加;过载保护性能和起动性能好,载荷过大而停转时输入轴仍可转动,不致造成动力机的损坏;当载荷减小时，输出轴转速增加直到接近于输入轴的转速。

液力耦合器的传动效率等于输出轴转速乘以输出扭矩（输出功率）与输入轴转速乘以输入扭矩（输入功率）之比。

一般液力耦合器正常工况的转速比在0.95以上时可获得较高的效率。

液力耦合器的特性因工作腔与泵轮、涡轮的形状不同而有差异。

如将液力耦合器的油放空，耦合器就处于脱开状态，能起离合器的作用。

电厂用液力耦合器动态模拟液力减速器性能参数液力耦合器耦合叶轮传递动力的方法是利用两个并无机械联系的叶轮，通过液压油等进行动力的连接。

在耦合器封闭的壳体内有两个传力叶轮及其配套机械装置，其中主动叶轮称为泵轮，另一个叫做涡轮。

两轮为沿径向排列着许多叶片的半圆环，它们相向耦合布置，互不接触，中间有3mm到4mm 的间隙，并形成一个圆环状的工作轮。

发动机曲轴驱动泵轮，涡轮与输出轴相联。

耦合器壳体内充满液压油。

当泵轮转动时，叶片带动油液，在离心力作用下，这些油液被甩向泵轮叶片边缘，并冲击涡轮叶片，使涡轮开始转动。

在惯性作用下，冲向涡轮的油液进入涡轮内缘，并重新回到泵轮内缘。

液力偶合器和液力变矩器的结构与工作原理液力偶合器的结构通常由泵轮、涡轮和引导叶片组成。

其中，外壳是连接着发动机和传动系统的部件，它承受动力输入和输出的作用。

泵轮和涡轮是两个相对转动的元件，泵轮通常由发动机的曲轴通过一个连接装置驱动，涡轮则与传动系统相连。

引导叶片位于泵轮与涡轮之间的液力工作间隙中，其作用是引导和调节液力偶合器的工作流体。

液力偶合器的工作原理如下：当发动机启动并输出动力时，液压泵轮开始旋转。

液压泵轮通过离心力将液体从中心向外侧运动，这个过程会产生一个旋转的液力薄壁。

涡轮由液压泵轮的液力薄壁作用力驱动，形成一个相对于液压泵轮相反方向的旋转薄围。

因此，泵轮和涡轮之间的液体通过涡轮的传动作用将动力传递到输出轴上。

此时，泵轮和涡轮之间的液体介质起到了传递扭矩的作用，从而达到了动力输出的目的。

液力变矩器的结构和液力偶合器非常类似，也由泵轮、涡轮和引导叶片组成。

然而，液力变矩器相比于液力偶合器有一个主要的区别，就是在液力变矩器中引入了一种称为液力转化器的机件，用于改变输入转速和输出转矩的比例。

液力转化器通常由一个容积可调的转化器喷嘴和一个用于调节流体流动的转化器传动轮组成。

液力变矩器的工作原理如下：液压泵轮将动力从发动机输出到液力变矩器内部，涡轮通过液体对转化喷嘴的作用来改变输入动力所产生的旋转速度和转矩。

当发动机运行时，液力传输中的一部分旋转液流经过流量的改变和液体的离心力作用进入转化器喷嘴。

通过改变液体流量来改变喷嘴的容积，从而调节液力比例，实现输出转矩的调节。

因此，液力变矩器可以根据需求来调整输出转矩的大小，以适应不同的工作需求。

总结起来，液力偶合器和液力变矩器是一种通过液体的动力转化来实现动力输出和调节的装置。

液力偶合器通过液压泵轮和涡轮之间的液体传递扭矩，实现动力输出；而液力变矩器则通过引入液力转化器来调节输入和输出的转速和转矩比例，实现输出转矩的调节。

这两种装置在汽车、工程机械等设备中广泛应用，发挥着重要的传动作用。

广东省南方技师学院广东省南方高级技工学校理论课教案编号：NGQD-0707-09 版本号：A/1 页码：1编制/时间：曾荣军2013-9-6 审核/时间：批准/时间：编制/时间：2013/9/7 页码：2编制/时间：2013/9/7 页码：3编制/时间：2013/9/7 页码：4编制/时间：2013/9/7 页码：5编制/时间：2013/9/7 页码：6理论课教案编制/时间：2013/9/7 页码：7图2-1液力变矩器的组成B－泵轮W－涡轮D－导轮1－输入轴2－输出轴理论课教案编制/时间：2013/9/7 页图2-1液力变矩器的组成B－泵轮W－涡轮D－导轮1－输入轴2－输出轴理论课教案编制/时间：2013/9/7 页码：9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2－3所示的循环流动。

提示：涡轮的阻力包括ATF油的摩擦阻力、与涡轮相联系的各元件的运动阻力等。

图2-3 ATF在液力变矩器中的循环流动1－涡轮2－导轮3－泵轮4－油流我们把从泵轮、涡轮、导轮又到泵轮的液体流动叫涡流。

自动变速器油在进行涡流的同时，又绕曲轴中心线旋转，我们把液体绕轴线旋转的流动，称为环流。

总结：液力变矩器要想能够传递转矩，必须要有A TF冲击到涡轮的叶片，即泵轮与涡轮之间一定要有转速差（泵轮转速大于涡轮转速）。

3.2转矩的放大在泵轮与涡轮的转速差较大的情况下，由涡轮甩出的ATF以逆时针方向冲击导轮叶片，如图2－3所示，此时导轮是固定不动的，因为导轮上装有单向离合器，它可以防止导轮逆时针转动。

导轮的叶片形状使得ATF的流向改变为顺时针方向流回泵轮，即与泵轮的旋转方向相同。

泵轮将来自发动机和从涡轮回流的能量一起传递给涡轮，使涡轮输出转矩增大。

液力耦合器的结构组成及工作原理液力耦合器主要由：壳体(housing)、泵轮(impeller)、涡轮(turbine)三个元件构成。

在发动机曲轴1 的凸缘上，固定着耦合器外壳2。

与外壳刚性连接并随曲轴一起旋转的叶轮，组成耦合器的主动元件，称为泵轮了。

与从动轴5相连的叶轮，为耦合器的从动元件，称为涡轮4。

泵轮与涡轮统称为工作轮。

在工作轮的环状壳体中，径向排列着许多叶片。

涡轮装在密封的外壳中，其端面与泵轮端面相对，两者之间留有3～4mm间隙。

泵轮与涡轮装合后，通过轴线的纵断面呈环形，称为循环圆。

在环状壳体中储存有工作液。

液力耦合器的壳体和泵轮在发动机曲轴的带动下旋转，叶片间的工作液在泵轮带动一起旋转。

随着发动机转速的提高，离心力作用将使工作液从叶片内缘向外缘流动。

因此，叶片外缘处压力较高，而内缘处压力较低，其压力差取决于工作轮半径和转速。

由于泵轮和涡轮的半径是相等的，故当泵轮的转速大于涡轮时，泵轮叶片外缘的液力大于涡轮叶片外缘。

于是，工作液不仅随着工作轮绕其轴线做圆周运动，并且在上述压力差的作用下，沿循环圆依箭头所示方向作循环流动。

液体质点的流线形成一个首尾相连的环形螺旋线。

液力耦合器的传动过程是：泵轮接受发动机传动来的机械能，传给工作液，使其提高动能，然后再由工作液将动能传给涡轮。

因此，液力耦合器实现传动的必要条件是工作液在泵轮和涡轮之间有循环流动。

而循环流动的产生，是由两个工作轮转速不等，使两轮叶片的外缘产生液力差所致。

因此，液力耦合器在正常工作时，泵轮转速总是大于涡轮转速。

如果二者转速相等，液力耦合器则不起传动作用。

汽车起步前，可将变速器挂上一挡位，启动发动机驱动泵轮旋转，而与整车驱动轮相连的涡轮暂时仍处于静止状态，工作液便立即产生绕工作轮轴线的圆周运动和循环流动。

当液流冲到涡轮叶片上时，其圆周速度降低到零而对涡轮叶片造成一个冲击力，因而对涡轮作用一个绕涡轮轴线的力矩，力图使涡轮与泵轮同向旋转。

液力变矩器组成结构液力变矩器是一种常见的动力传动装置，由液力偶合器、液力变矩器和液力离合器组成。

它具有传递动力平稳、变矩范围广的特点，在工业生产和汽车领域得到了广泛应用。

液力变矩器的结构主要包括泵轮、涡轮和导向叶片。

泵轮和涡轮之间通过液力传递动力。

液力变矩器的工作原理是利用液体的流动和压力来传递动力。

当发动机工作时，液体被泵轮抛出，形成一个涡流，然后被涡轮收集并转化为动力输出。

同时，导向叶片的作用是控制液体流动的方向和速度，从而实现变矩的目的。

液力变矩器的工作过程可以分为三个阶段：启动、变速和锁定。

在启动阶段，液力变矩器通过液体的流动使发动机平稳启动。

在变速阶段，液力变矩器根据驾驶员的操作来调整液体的流动，从而实现车辆的加速和减速。

在锁定阶段，液力变矩器通过液力离合器将发动机的动力直接传递给车辆的传动系统，提高传动效率。

液力变矩器具有许多优点。

首先，它可以实现动力的平稳传递，减少了传动过程中的冲击和振动，提高了车辆的驾驶舒适性。

其次，液力变矩器具有较大的变矩范围，可以满足不同工况下的动力需求。

此外，液力变矩器还具有自动换挡的功能，可以根据车速和负载条件自动调整传动比，提高驾驶的便利性和燃油经济性。

液力变矩器也存在一些缺点。

由于液力传动过程中会有一定的能量损失，因此液力变矩器的传动效率较低。

此外，液力变矩器的结构复杂，制造成本较高，维修和维护也相对困难。

为了提高液力变矩器的传动效率，现代汽车技术发展出了一种新型的变速器结构——双联液力变矩器。

双联液力变矩器采用两个液力变矩器并联，通过合理的液体流动控制来实现更高的传动效率。

这种结构在高速行驶时可以锁定液力变矩器，减少能量损失，提高传动效率。

液力变矩器还可以与其他传动装置结合使用，例如与离合器、齿轮传动等。

这样可以充分发挥液力变矩器的优点，同时弥补其缺点，实现更加灵活和高效的动力传递。

液力变矩器作为一种重要的动力传动装置，在工业生产和汽车领域具有广泛应用。

三、液力耦合器和液力变矩器液力传动有两种形式耦合器液力传动和变矩器液力传动。

目前在装载机、铲运机、平地机等工程机械上都已广泛地应用了液力变矩器或液力耦合器。

液力传动一般应用在机械的动力传动系统中，与动力装置（内燃机、电动机）联合工作，借以达到堡和改善机械性能的目的。

（一）液力耦合器液力耦合器是一种简单的液力传动装置。

它由两个主要部件组成固定在主动轴上的泵轮（主动轮）和固定在从动轴上的涡轮（从动轮），如图所示。

泵轮和涡轮之间以的间隙相互隔开，没有机械联系。

泵轮和涡轮上的叶片在液力耦合器内通常采用径向布置。

液力耦合器的工作原理，如图+所示。

动力装置带动泵轮旋转，使泵轮内的工作流体随泵轮旋转的同时在离心外缘进入涡轮的内缘，又从涡轮的内缘返回泵轮，这样工作力的作用下沿叶片向外流动，进入涡轮的工作流体由涡轮的液体在泵轮和涡轮之间形成沿圆环流动的螺管，不断把通过泵轮将机械能转换为液体的动能传递到涡轮，涡轮将液体的动能转换成机械能并输出。

在稳定的工作条件下，忽略轴承摩擦阻力，作用在泵轮上的力矩可以近似地等于涡轮上的力矩，因此，称仅有泵轮和涡轮的液力传动装置为液力耦合器。

液力耦合器替代由刚性零件制成的机械式离合器与发动机联合进行工作，主要起到在过载时堡发动机和改善发动机的起动性能、降低惯性保持工作平衡的作用。

一般在惯图液力耦合器简图性质量很大或必须在重载条件下起动的机器的传动系统，安主动轴+从动轴装和使用液力耦合器具有非常重要的意义。

图+液流沿圆环流动的螺管（二）液力变矩器如图所示，液力变矩器除了泵轮和涡轮外，---------------------------------------44第一章建设工程机械设备基础知识还有固定的导轮，而且变矩器工作轮的叶片一般都做成弯曲的。

工作流体在液力变矩器图液力变矩器主动轴从动轴内的流动仍为螺管运动（图），但要比液力耦合器的螺管流动复杂得多。

由于固定导轮的作用使主动轴（泵轮）和从动轴（涡轮）上的力矩不相等，两者之差等于导轮作用于液体上的力矩值。