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發(fā)布時(shí)間:2020-09-09 08:44  
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液力變矩器。
何為柔?
液力變矩器的渦輪、導(dǎo)輪和泵輪都是葉片組成的,是一種非剛性連接的傳動(dòng)裝置。液力變矩器是由泵輪、渦輪即導(dǎo)輪組成,它安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)及液力變矩器之間。小小的葉片把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液能,再將液能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,起著能量傳遞的作用。液力變矩器以區(qū)區(qū)不過(guò)升把的ATF油,卻可以傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)鈞之力,并自動(dòng)適應(yīng)性放大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩,此乃柔之一也。
液壓傳動(dòng)有著良好的防振、隔振性能,以及過(guò)載保護(hù),任你發(fā)動(dòng)機(jī)波濤洶涌的振動(dòng),經(jīng)過(guò)液力變矩器的液力傳動(dòng),均消于無(wú)形,此為柔之二也。
正可謂“化為繞指柔。” 當(dāng)然,這也是以犧牲傳遞效率為代價(jià)的。
何為剛?
正如上文所提到的,液力傳動(dòng)是以犧牲傳遞效率為代價(jià)的。2.加熱采用自動(dòng)控制溫度的帶風(fēng)扇循環(huán)的固熔加熱爐,爐溫控制在350℃以內(nèi),固熔加熱爐應(yīng)有擋風(fēng)圈,保證風(fēng)路通暢,使受熱條件基本均勻。那么,液力變矩器里面有沒(méi)有拳拳到肉的剛性連接呢?當(dāng)然有了,那就是帶有減振器的鎖止離合器。有了它之后,在穩(wěn)定工況下,液力變矩器可以結(jié)合鎖止離合器,這時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩就直接剛性無(wú)損的傳遞到變速箱,實(shí)現(xiàn)媲美手動(dòng)變速箱的傳遞效率。而其它工況下,如起步時(shí),液力變矩器仍可以提供液力傳動(dòng)。
亦柔亦剛,剛?cè)嵯酀?jì),陰陽(yáng)之道,真乃一代太極宗師!
2基本結(jié)構(gòu)
了解了液力變矩器的基本特性后,讓我們好好認(rèn)識(shí)一下它的基本結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)而言之,兩大部件總成,一是柔之部件,包括泵輪,導(dǎo)輪和渦輪;二是剛之部件,包括鎖止離合器等。
2.1 柔之部件現(xiàn)代汽車的液力變矩器基本都是由泵輪pump、導(dǎo)輪stator和渦輪turbine三個(gè)部件組成其液壓傳動(dòng)部分。不過(guò)在其他工業(yè)領(lǐng)域你可以看到四元件的液力變矩器,其中有兩個(gè)導(dǎo)輪哦。
其中泵輪為主動(dòng)件,與液力變矩器殼體焊接在一起,而殼體又與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后端的撓性飛輪相連,順便說(shuō)一句,其中撓性飛輪就相當(dāng)于普通飛輪,只是由于液力變矩器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大,替代了普通實(shí)心飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,因此只需要匹配薄薄的撓性飛輪就夠了。
與泵輪相對(duì)而立的渦輪為從動(dòng)件,中心有花鍵,與變速器輸入軸為內(nèi)外花鍵連接,一般渦輪葉片的數(shù)量少于泵輪,可以防止因泵輪與渦輪振動(dòng)的頻率相同而產(chǎn)生共振。
位于泵輪與渦輪之間,固定在與自動(dòng)變速器殼體連接的軸上,可改變液流方向,是變矩器的反作用力零件,與泵輪和渦輪之間沒(méi)有機(jī)械連接。
2.2 渦流和環(huán)流讓我們從簡(jiǎn)單的生活常識(shí)出發(fā)來(lái)認(rèn)識(shí)液力變矩器。就像下圖一樣:可見(jiàn)在軸向斷面(循環(huán)圓)內(nèi),液體流動(dòng)形成了循環(huán)流,稱為“渦流”。一個(gè)接了電源的電風(fēng)扇A和另一個(gè)不接電源的電風(fēng)扇B,相對(duì)而立并在密閉在一個(gè)環(huán)形的腔體內(nèi),當(dāng)A轉(zhuǎn)動(dòng)后,我們可以想象B也會(huì)慢慢轉(zhuǎn)動(dòng),假如,沒(méi)有任何能量損失的話,B的轉(zhuǎn)速終肯定能等于A的轉(zhuǎn)速。這不就實(shí)現(xiàn)了傳動(dòng)了么?
如果把空氣換成ATF油,而把風(fēng)扇A換成泵輪,風(fēng)扇B換成渦輪,然后,渦輪和泵輪扣在一起,加上蓋子,蓋子連上發(fā)動(dòng)機(jī)的撓性飛輪,恭喜你,你已經(jīng)得到了液力變矩器的雛形了—液力偶合器了。其中泵輪和渦輪分別套裝在位于同一軸線的主、被動(dòng)軸上,泵輪和渦輪的內(nèi)腔室相對(duì)安裝,兩者相對(duì)端面間留有一窄縫。 在這里,所謂偶合就是不能放大扭矩,至于為什么?少安毋躁,后面會(huì)提到的。
暫時(shí)忘記掉導(dǎo)輪吧,當(dāng)泵輪隨飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于離心力的作用,液體沿泵輪葉片間的通道向外緣流動(dòng),造成外緣油壓高于內(nèi)緣油壓,油液從泵輪外緣沖向渦輪葉片外緣,又從渦輪葉片內(nèi)緣流入泵輪內(nèi)緣。就像下圖一樣:
可見(jiàn)在軸向斷面(循環(huán)圓)內(nèi),液體流動(dòng)形成了循環(huán)流,稱為“渦流”。它就像個(gè)泵輪和渦輪葉片面對(duì)面之間的微循環(huán),見(jiàn)左下圖, 換個(gè)角度看渦流。而環(huán)流則是泵輪和渦輪沿著發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)的主循環(huán)液流。
液力變矩器ATF油的運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是渦流和環(huán)流的合成,就像一個(gè)首尾相接的螺旋流,從而將發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩傳遞到自動(dòng)變速箱。液力偶合器就是這么簡(jiǎn)單快樂(lè)的工作著。



液力耦合器又稱液力聯(lián)軸器,是一種用來(lái)將動(dòng)力源(通常是發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī))與工作機(jī)連接起來(lái)傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的機(jī)械裝置。曾應(yīng)用于汽車中的自動(dòng)變速器,在海事和重工業(yè)中也有著廣泛的應(yīng)用。
優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)(1)具有柔性傳動(dòng)自動(dòng)適應(yīng)功能。
(2)具有減緩沖擊和隔離扭振功能。
(3)具有改善動(dòng)力機(jī)啟動(dòng)能力,使之帶載荷或空載啟動(dòng)功能。
(4)具有在外載荷超載時(shí)保護(hù)電機(jī)和工作機(jī)不受損壞的過(guò)載保護(hù)功能。
(5)具有協(xié)調(diào)多動(dòng)力機(jī)順序啟動(dòng)、均衡載荷和平穩(wěn)并車功能。
(6)具有柔性制動(dòng)減速功能(指液力減速器和堵轉(zhuǎn)阻尼型液力耦合器)。
(7)具有使工作機(jī)緩慢啟動(dòng)功能,能平穩(wěn)地啟動(dòng)大慣量機(jī)械。
(8)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng),可以在寒冷、潮濕、粉塵、需防爆的環(huán)境下工作。
(9)可以使用廉價(jià)的籠型電機(jī)替代價(jià)格昂貴的繞線式電機(jī)。
(10)對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染。
(11)傳遞功率與其輸入轉(zhuǎn)速的平方成正比,輸入轉(zhuǎn)速高時(shí),能容量大,性能價(jià)格比高。
(12)具有無(wú)級(jí)調(diào)速功能,調(diào)速型液力耦合器可以在輸入端轉(zhuǎn)速不變的條件下,通過(guò)在運(yùn)行中調(diào)節(jié)工作腔的充液量而改變輸出力矩和輸出轉(zhuǎn)速。
(13)具有離合功能,調(diào)速型和離合型液力耦合器,可以在電機(jī)不停止轉(zhuǎn)動(dòng)的條件下,使工作機(jī)啟動(dòng)或制動(dòng)。
(14)具有擴(kuò)大動(dòng)力機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行工作范圍功能。
(15)具有節(jié)電效果,能降低電機(jī)的啟動(dòng)電流和持續(xù)時(shí)間,降低對(duì)電網(wǎng)的沖擊,降低電機(jī)的裝機(jī)容量,大慣量難啟動(dòng)機(jī)械應(yīng)用限矩型液力耦合器和離心式機(jī)械應(yīng)用調(diào)速型液力耦合器節(jié)能效果顯著。
(16)除軸承、油封外無(wú)任何直接機(jī)械摩擦,故障率低,使用壽命長(zhǎng)。
(17)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作維護(hù)簡(jiǎn)便,不需要特別復(fù)雜的技術(shù),養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低。
(18)性能價(jià)格比高,價(jià)格低廉,初始投資少,投資回收期短。缺點(diǎn)(1)始終存在轉(zhuǎn)差率,有轉(zhuǎn)差功率損失,限矩型液力耦合器的額定效率約等于0.96,調(diào)速型液力耦合器與離心式機(jī)械匹配相對(duì)運(yùn)行效率在0.85~0.97之間。
(2)輸出轉(zhuǎn)速始終低于輸入轉(zhuǎn)速,且輸出轉(zhuǎn)速不能像齒輪傳動(dòng)那樣準(zhǔn)確不變。
(3)調(diào)速型液力耦合器需要附加冷卻系統(tǒng),增加投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。
(4)占地面積較大,需要在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間占有一定空間。
(5)調(diào)速范圍相對(duì)較窄,與離心機(jī)械匹配調(diào)速范圍為1~1/5,與恒力矩機(jī)械匹配調(diào)速范圍為1~1/3。
(6)無(wú)變矩功能。
(7)傳遞功率的能力與其輸入轉(zhuǎn)速的平方成正比,輸入轉(zhuǎn)速過(guò)低時(shí),耦合器規(guī)格增大,性能價(jià)格比降低。

使用液力偶合器要注意的問(wèn)題
每個(gè)機(jī)器使用的時(shí)候,都有需要注意的問(wèn)題。液力偶合器不論在使用前還是運(yùn)轉(zhuǎn)中,都有需要特別關(guān)注的地方。主要的注意事項(xiàng)如下所示。 使用液力偶合器的注意事項(xiàng): 液力偶合器應(yīng)隨工作機(jī)檢修周期而定期檢查聯(lián)軸節(jié)中彈性盤磨損情況,定期檢查電機(jī)和工作機(jī)軸(如減速機(jī))安裝的同軸精度并進(jìn)行校正,保證運(yùn)行平穩(wěn)。 不可以隨意拆卸偶合器,以免破壞密封及裝配精度。 易熔塞中易熔合金的熔點(diǎn)為120℃,如果由于故障工作油溫升高,使移熔合金熔化,工作油就噴出,此時(shí)應(yīng)排除故障,重新充油。 注意,切不可用金屬螺塞取代移熔塞。不得頻繁起動(dòng),以防工作油超溫。2)處理方法:將液力偶合器的輸入孔作基準(zhǔn),校正輸出端的同軸度,保證在0.1mm內(nèi)便可滿足要求。 應(yīng)有良好的通風(fēng)條件,防止太陽(yáng)光直接照射。 當(dāng)液力偶合器的電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí),從動(dòng)機(jī)必須開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn),若從動(dòng)機(jī)不動(dòng),必須馬上停機(jī),檢查負(fù)載是否有制動(dòng)現(xiàn)象。 運(yùn)轉(zhuǎn)中的液力偶合器要注意的三個(gè)方面: ①液力偶合器在正反方向都能傳動(dòng),當(dāng)安裝完畢,開(kāi)始試車,必須檢查偶合器是否符合要求的旋轉(zhuǎn)方向,不得急劇正反轉(zhuǎn)。 ②要在偶合器上安裝網(wǎng)狀防護(hù)罩;在液力偶合器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),不允許偶合器滲漏。連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),工作油溫不超過(guò)90℃。 ③運(yùn)轉(zhuǎn)3000小時(shí)后,對(duì)工作油進(jìn)行老化檢查,若油已老化,則需換油。