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MANUFACTURING AND PROCESS | 制造与工艺1 前言轨道交通（Rail Transit）是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统，具有运量大、速度快、班次密、安全舒适、准点率高、全天候、运费低和节能环保等优点，一般包括国家铁路系统、城际轨道交通和城市轨道交通等。
我国对轨道交通建设的重视力度较多，截止2023年末，全国城市轨道交通运营里程突破1万公里，为各地民众出行提供了便利。
从技术角度出发，尽管电力机车是未来核心发展方向，但液力传动装置凭借其自身特点，在轨道交通中仍有一定的应用空间[1]。
分析其工作原理、在轨道交通上的应用情况以及可行的优化思路，具有一定的现实意义。
2 液力传动装置以及其工作原理2.1 液力传动装置液力传动装置是一种发现、应用时间较长的传动装置，被认为是液体传动的一种具体形式，一般以若干终端部件组成非刚性连接结构为转换设施，将来自动力系统的动能转换为机械能。
与液压传动不同，液力传动依赖的是液体的动能实现能量转换和传递，而非液体压力[2]。
一般液力传动装置的结构见图1：图1 液力传动装置的结构泵轮输入轴密封输出轴轴承涡轮按图1所示，液力传动装置的机构可拆解为输出部分、输入部分、轴承和泵轮等工作单元。
按照其功能属性的差别，应大致分为液力耦合器、液力变矩器和液力机械元件三大类。
传动元件可分为液力机械、液力元件，液力元件可分为液力变矩器、液力耦合器，液力机械装置由机械传动装置、液力传动装置组成共同形成，具有变矩性能方面的优势，也能借助液体发挥动能转换作用[3]。
作为工作系统的核心，液力传动装置包括用以输送能量的泵轮、用以输出能量的涡轮以及用以实现液体导流的导轮三个部分。
泵轮能够将动力系统提供的动能传输至液力传动装置处，实现机械能和动能的转换。
涡轮将液体蕴含的能量以动能实现输出，导轮对液体的流向进行引导，提升其对作业单元的冲击效果避免能量的非必要损失[4]。
液力传动装置的设计与研究引言液力传动装置是一种常见的工程机械传动装置。
它通过利用油液的流体力学性质，将动力从动力源传输到负载，起到传递力矩和变速的作用。
本文将探讨液力传动装置的设计原理、研究成果以及未来的发展方向。
一、液力传动装置的工作原理液力传动装置主要由泵、液力涡轮机和油液回路组成。
液力泵通过供油给液力涡轮机，使其转动并传递动力。
具体而言，泵将液体由低压区域抽吸，产生动能，然后以高压方式输送至液力涡轮机。
液力涡轮机则将液体的动能转化为机械动能，进而驱动机械装置。
二、液力传动装置的优势与应用范围1. 优势液力传动装置具有如下几个优势：(1) 负载均衡：液力传动装置可以根据负载的要求自动调节输出的扭矩和转速，从而实现负载均衡。
(2) 变速范围广：液力传动装置可以通过改变泵的供油量，实现宽范围的变速。
(3) 减震性能好：液力传动装置可以通过流体的柔性和液压装置的减振功能，减少震动和冲击力。
(4) 具备自润滑功能：液力传动装置中的油液起着润滑的作用，可以减少零件间的磨损。
2. 应用范围液力传动装置广泛应用于重型机械、船舶、飞机、汽车、冶金设备等领域。
它可以在高负载和恶劣工况下实现可靠的传动效果，因此被广泛应用于需要大扭矩和可靠性的领域。
三、液力传动装置的研究成果近年来，液力传动装置的研究成果不断涌现。
以下是其中几个重要的方面：1. 液力变速器的优化设计传统液力变速器的能效相对较低，因此研究人员提出了一些优化设计方法。
例如，通过改善传动系统的泵、涡轮机和导流器的结构设计，可以提高变速器的整体效率。
2. 液力换挡器的自动化控制换档过程对于液力传动装置而言是一项重要任务。
研究人员借鉴自动变速器的控制理念，提出了一些自动化控制策略，使换档过程更加平稳和可靠。
3. 液力传动装置的节能技术能源节约是现代工程的重要问题。
研究人员通过改进液力传动装置的液压系统，改变油液的流动方式以及增加能源回收装置等方法，实现了液力传动装置的节能效果。
【课题】2．2 液力传动装置
【教学目标】
知识目标：
（1）了解液力变矩器和液力耦合器的工作原理；
（2）掌握液力变矩器和液力耦合器的结构组成和作用。
能力目标：
通过液力传动装置的学习，培养学生对自动挡汽车基本知识的掌握。
情感目标：通过学习液力传动装置，.增长学生对液力传动装置应用的认识，从而提高对自动变速器的学习兴趣。
【教学重点】
液力变矩器和液力耦合器的结构组成和作用。
【教学难点】
液力变矩器和液力耦合器的工作原理。
【教学设计】
（1）通过液力传动导入液力传动装置；
（2）引导学生理解液力耦合器和液力变矩器的区别和各自特点；
（3）针对液力耦合器的工作原理和特点，分析学习液力变矩器的特点和工作原理，进而学习液力传动装置知识；
（4）通过课后练习，巩固知识．
（5）依照学生的认知规律，顺应学生的学习思路展开，自然地层层推进教学．
【教学备品】
教学课件和实物
【课时安排】
4课时．(90分钟)
【教学过程】。
今天我们讲一讲液力传动装置。
它是用涡轮和叶轮组合，再利用流体的动能传递动力的装置。
基本上都是用液力变矩器，不过也有液体联轴器，但是不能使扭矩倍增。
液力传动装置如下图所示：
实物图：
装配效果图：
结构图：
扭矩特性如下图所示：
转速特性如下图所示：
在液力变矩器的壳体内充满工作的流体，其外还有驱动用泵轮、从动涡轮和固定导轮。
提供动能的是泵轮，如下图所示：
液力变矩器的第i叶片传递给流体的转矩如下图所示：
上述公式的符号的意义如下图所示：
现在，使用较广泛的就是三元件单级两相式液力变矩器，如下图所示：
在三元件单级两相式液力变矩器中有如下图所示的关系：
下图所示为汽车中最常使用的液力传动装置的转矩变换特性曲线：
下图所示为液力传动装置的理论发热量的例子，效率的曲线和它相反。
为了减少因为传动时液体发生滑移所造成的损失，一般情况下会加装锁止装置。
这样输入轴的转矩可以直接传递到输出轴。
