什么是液力傳動 液力傳動在汽車上的應用
現有的傳動裝置按傳遞能量的方式分為機械傳動、電力傳動和液體傳動三種形式。在任何一個傳動裝置中,其中有一個環節用液體來傳遞功率,則稱此傳動裝置為液體傳動裝置。此傳動裝置中以液體傳遞能量的環節稱為液體傳動元件。
在液體傳動元件傳遞能量時,存在將機械能轉變為液體能,再有液體能轉變為機械能的這樣一個能量轉變過程。在流體力學基本知識可知:流體的能量一般表現為三種形式,即動能、壓能和勢能。在液體傳動元件中,流體的相對高度位置變化很小,故勢能的變化可以忽略不計。因此,在液體傳動元件中,運動液體的能量主要表現為動能和壓能兩種形式。
凡是主要依靠工作液體的壓能的變化來傳遞或變換能量的液體傳動元件,稱為液壓傳動元件液壓傳動元件(是指液壓傳動中用來控制液體壓力、流量和方向的元件。其中控制壓力的稱為壓力控制閥,控制流量的稱為流量控制閥,控制通斷和流向的稱為方向控制閥。),如各種液壓泵液壓泵(液壓泵是液壓系統的動力元件,其作用是將原動機的機械能轉換成液體的壓力能,指液壓系統中的油泵,它向整個液壓系統提供動力。液壓泵的結構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。影響液壓泵的使用壽命因素很多,除了泵自身設計、制造因素外和一些與泵使用相關元(如聯軸器、濾油器等)的選用、試車運行過程中的操作等也有關。
(hydraulic motor 液壓馬達習慣上是指輸出旋轉運動的,將液壓泵提供的液壓能轉變為機械能的能量轉換裝置。
液壓馬達按其結梅類型來分可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和其它型式。按液壓馬達的額定轉速分為高速和低速兩大類。額定轉速高于500r/min的屬于高速液壓馬達,額定轉速低于500r/min的屬于低速液壓馬達。高速液壓馬達的基本型式有齒輪式、螺桿式、葉片式 和軸向柱塞式等。)。凡是主要依靠工作液體的動量矩的變化來傳遞力矩的液體傳動元件,稱為液力傳動元件,如液力耦合器和液力變矩器。
液力傳動單指動液傳動動液傳動
(液力傳動也叫動液傳動,它靠液體介質在主動元件和從動元件之間循環流動過程中動能的變化來傳遞動力。動液傳動裝置有液力偶合器和液力變矩器兩種。液力偶合器能傳遞轉矩,但不能改變轉矩大小。液力變矩器除了具有液力偶合器的全部功能以外,還能實現自動變速。一般液力變矩器還不能滿足各種汽車行駛工況的要求,往往需要串聯一個有級式機械變速器,以擴大變矩范圍,這樣的傳動稱為液力機械傳動),即以液體為傳動介質,利用液體在主動元件和從動元件之間循環流動過程中動能的變化來傳遞動力。動液傳動裝置有液力耦合器和液力變矩器兩種。液力耦合器只能傳遞轉矩,而不能改變轉矩的大小,液力變矩器具有無級連續變速和改變轉矩的能力,對外負載有良好的自動調節和適應性。
液力傳動的發展
液力傳動的出現和其它技術一樣,也是由于為了滿足人類生產活動的需要而產生的。它最早用于船舶工業,作為船舶動力裝置與螺旋槳之間的傳動裝置。當時船舶動力裝置出現了大功率轉速的汽輪機,而螺旋槳受“氣蝕”的限制,轉速不能太高,因此在動力裝置和螺旋槳之間需要大功率的減速裝置。當時,齒輪技術還處于較低水平,難以提供傳遞大功率且在高轉速下運轉的齒輪,為解決上述矛盾,德國工程師海爾曼?費丁格爾博士在1902年開始研究把液力傳動裝置作為船舶的傳動裝置,如圖3-1所示。
在船舶使用過程中發現液力變矩器的特性特別適用于陸地行駛的車輛。在二十世紀三十年代開始應用于車輛上,二次大戰后,隨著軍事工業的發展,它發展得更快,在軍用輪式和履帶式車輛上得到廣泛應用。
然而,液力變矩器存在著效率不高,變矩范圍有限的問題。因此,使用單個液力變矩器并沒有很大的實用意義,而需串聯一個定軸式或者旋轉軸式機械變速器,以擴大變速和變矩范圍。自動變速器通常組合運用液力傳動和機械傳動構成液力機械式傳動系統,如圖3-2所示。
液力傳動的車輛上的應用
在車輛傳動裝置應用了液力傳動后,與一般機械式傳動裝置相比較具有以下優點:
(1)使車輛具有良好自適應能力
發動機后安裝液力變矩器,變矩器輸出軸上的轉矩可比發動機的轉矩增大幾倍,而轉速可降到零。當外界路面阻力發生變化時,液力變矩器能使車輛的牽引力自動相應的變化,滿足阻力變化的要求。
(2)提高車輛的通過性能
由于可以使車輛或履帶行駛裝置以任意小的速度行駛,并且有穩定的牽引力,從而使行駛裝置與地面的附著能力提高,使車輛在軟路面、泥地、沙地、雪地等路面上的通過性能提高。
(3)提高車輛的使用壽命
由于液力傳動依靠液體傳遞能量,故能吸收發動機和外負荷的振動和沖擊,同時傳動元件之間無機械磨損,因而提高了車輛的使用壽命。
(4)提高車輛的舒適性
液力變矩器具有無級連續變速和改變轉矩的能力,對外負載有良好的自動調節和適應性。它使車輛起步平穩,加速迅速、均勻,提高了乘坐舒適性。
在車輛傳動裝置應用了液力傳動后,與一般機械式傳動裝置相比較其缺點:
(1)效率較低液力傳動元件的效率是變化的,由零到最高效率。相對齒輪傳動效率較低,經濟性較差。
(2)結構復雜
液力傳動元件結構較復雜,體積重量較大,零件加工難度大,生產成本較高,修理也較麻煩。
我們對待這些優缺點,必須具備辯證的態度,液力傳動的優點是突出的,目前,液力自動變速器在汽車上的裝備率,美國達95%左右,日本在大、中型汽車上的裝備率達80%以上。液力傳動在城市客車上的裝備率,美國是100%,西歐國家為95%。在工程機械、軍用車輛上的應用也相當普遍。
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