液力变矩器有什么工作原理?

如题所述

液力变矩器的工作原理:
(1)机械能→动能过程:泵轮由发动机驱动旋转,推动液体随泵轮一起绕其轴线旋转,使其获得一定的速度(动能)和压力。其速度决定于泵轮的半径和转速。
(2)动能→机械能过程:液体靠动能冲向涡轮,作用于叶片一个推力,推动涡轮一起旋转,涡轮获得一定转矩(机械能)。少部分液体动能在高速流动中与流道摩擦生热被消耗。
(3)动量矩变化过程:导轮固定,液体流经时无机械能转化,由于导轮叶片形态变化(进出口叶片面积不等),液流速度和方向发生变化,其动量矩改变。动量矩变化取决于叶片面积的变化。
涡轮转速随外界负荷的不同而变化,液流冲击叶片的方向和速度亦随之变化。
增扭:涡轮速度低时,涡流速度大,环流速度小,合成液流的方向冲击导轮正面,经导向顺着泵轮叶片槽冲击涡轮,涡轮的输出转矩增大。
MW=MB+MD
式中:MW——涡轮转矩;
MB——泵轮转矩;
MD——导轮转矩。
耦合:随着涡轮转速的增加,当泵轮与涡轮转速相接近时,涡流速度最小,环流速度最大,合成液流的方向正好与导轮叶片相切,MD=0,此时相当于耦合器,对应的转速称为耦合工作点。
MW=MB
降速:涡轮速度增大,其转速高于泵轮转速涡流速度小,环流速度大,合成液流的方向冲击导轮背面,导轮的转矩反向,涡轮的输出转矩减小。
MW=MB-MD
失速:涡轮负载过大而停转(如怠速时)泵轮仍旋转但转速低,变矩器只输入,不输出,涡轮得到的转矩不足以克服阻力矩。涡流速度最小,环流速度最大,合成液流的方向垂直冲击导轮背面,导轮的转矩反向且基本等于泵轮的转矩,涡轮的输出转矩最小,仍用于克服摩擦力,如怠速。
液力变矩器靠液体与叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。液力变矩器不同于液力耦合器的主要特征是它具有固定的导轮。导轮对液体的导流作用使液力变矩器的输出扭矩可高于或低于输入扭矩,因而称为变矩器。输出扭矩与输入扭矩的比值称变矩系数,输出转速为零时的零速变矩系数通常约2~6。变矩系数随输出转速的上升而下降。液力变矩器的输入轴与输出轴间靠液体联系,工作构件间没有刚性联接。液力变矩器的特点是:能消除冲击和振动,过载保护性能和起动性能好;输出轴的转速可大于或小于输入轴的转速,两轴的转速差随传递扭矩的大小而不同;有良好的自动变速性能,载荷增大时输出转速自动下降,反之自动上升;保证动力机有稳定的工作区,载荷的瞬态变化基本不会反映到动力机上。
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