常用液力传动装置有哪两种

1. 液力耦合器的内部结构图及详细图示说明工作原理

液力耦合器和液力变矩器的结构与工作原理
现代汽车上所用自动变速器，在结构上虽有差异，但其基本结构组成和工作原理却较为相似，前面已介绍了自动变速器主要由液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统、自动换挡操纵装置等部分组成。本章将分别介绍自动变速器中各组成部分的常见结构和工作原理，为自动变速器的拆装和故障检修提供必要的基本知识。
汽车上所采用的液力传动装置通常有液力耦合器和液力变矩器两种，二者均属于液力传动，即通过液体的循环液动，利用液体动能的变化来传递动力。
(液力耦合器的结构与工作原理
1、液力耦合器的结构组成
液力耦合器是一种液力传动装置，又称液力联轴器。在不考虑机械损失的情况下，输出力矩与输入力矩相等。它的主要功能有两个方面，一是防止发动机过载，二是调节工作机构的转速。其结构主要由壳体、泵轮、涡轮三个部分组成，如图1-2所示。
图1-2
液力耦合器的基本构造
1-输入轴
2-泵轮叶轮
3-涡轮叶轮
4-轮出轴
液力耦合器的壳体安装在发动机飞轮上，泵轮与壳体焊接在一起，随发动机曲轴的转动而转动，是液力耦合器的主动部分：涡轮和输出轴连接在一起，是液力耦合器的从动部分。泵轮和涡轮相对安装，统称为工作轮。在泵轮和涡轮上有径向排列的平直叶片，泵轮和涡轮互不接触。两者之间有一定的间隙(约3mm~4mm);泵轮与涡轮装合成一个整体后，其轴线断面一般为圆形，在其内腔中充满液压油。
2、液力耦合器的工作原理
当发动机运转时，曲轴带动液力耦合器的壳体和泵轮一同转动，泵轮叶片内的液压油在泵轮的带动下随之一同旋转，在离心力的作用下，液压油被甩向泵轮叶片外缘处，并在外缘处冲向涡轮叶片，使涡轮在液压冲击力的作用下旋转;冲向涡轮叶片的液压油沿涡轮叶片向内缘流动，返回到泵轮内缘的液压油，又被泵轮再次甩向外缘。液压油就这样从泵轮流向涡轮，又从涡轮返回到泵轮而形成循环的液流。
液力耦合器中的循环液压油，在从泵轮叶片内缘流向外缘的过程中，泵轮对其作功，其速度和动能逐渐增大;而在从涡轮叶片外缘流向内缘的过程中，液压油对涡轮作功，其速度和动能逐渐减小。液力耦合器要实现传动，必须在泵轮和涡轮之间有油液的循环流动。而油液循环流动的产生，是由于泵轮和涡轮之间存在着转速差，使两轮叶片外缘处产生压力差所致。如果泵轮和涡轮的转速相等，则液力耦合器不起传动作用。因此，液力耦合器工作时，发动机的动能通过泵轮传给液压油，液压油在循环流动的过程中又将动能传给涡轮输出。由于在液力耦合器内只有泵轮和涡轮两个工作轮，液压油在循环流动的过程中，除了受泵轮和涡轮之间的作用力之外，没有受到其他任何附加的外力。根据作用力与反作用力相等的原理，液压油作用在涡轮上的扭矩应等于泵轮作用在液压油上的扭矩，即发动机传给泵轮的扭矩与涡轮上输出的扭矩相等，这就是液力耦合器的传动特点。
液力耦合器在实际工作中的情形是：汽车起步前，变速器挂上一定的挡位，起动发动机驱动泵轮旋转，而与整车连接着的涡轮即受到力矩的作用，但因其力矩不足于克服汽车的起步阻力矩，所以涡轮还不会随泵轮的转动而转动。加大节气门开度，使发动机的转速提高，

2. 传动系统的类型

汽车传动系可按能量传递方式的不同，划分为机械传动、液力传动、液压传动、电传动等。汽车传动系按照结构和传动介质分，其型式有机械式、液力机械式、静液式（容积液压式）、电力式等。
机械式传动系
机械式传动系结构简单、工作可靠，在各类汽车上得到广泛的应用。其基本组成情况和工作原理：发动机的动力经离合器、变速器、万向节、传动轴、主减速器、差速器、半轴传给后面的驱动轮。并与发动机配合，保证汽车在不同条件下能正常行驶。为了适应汽车行驶的不同要求，传动系应具有减速增扭、变速、使汽车倒退、中断动力传递、使两侧驱动轮差速旋转等具体作用。
液力传动系
液力传动系组合运用液力和机械来传递动力。在汽车上，液力传动一般指液传动，即以液体为传动介质，利用液体在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。
动液传动装置有液力偶合器和液力变矩器两种。液力偶合器只能传递扭矩，而不能改变扭矩的大小，可以代替离合器的部分功能，即保证汽车平稳起步和加速，但不能保证在换档时变速器中的齿轮不受冲击。液力变矩器则除了具有液力偶合器的全部功能外，还能实现无级变速，故应用得比液力偶合器广泛得多。但是，液力变矩器的输出扭矩与输入扭矩的比值范围还不足以满足使用要求，故一般在其后再串联一个有级式机械变速器而组成液力机械变速器以取代机械式传动系中的离合器和变速器。
液力机械式传动系能根据道路阻力的变化自动地在若干个车速范围内分别实现无级变速，而且其中的有级式机械变速器还可以实现自动或半自动操纵，因而可使驾驶员的操作大为简化。但是由于其结构较复杂，造价较高，机械效率较低等缺点，除了高级轿车和部分重型汽车以外，一般轿车和货车很少采用。
静液式传动系
静液式传动系又称容积式液压传动系。主要由油泵、液压马达和控制装置等组成。发动机的机械能通过油泵转换成液压能，然后由液压马达再又转换为机械能。在图示方案中，只用一个水磨石马达将动力传给驱动桥主减速器，再经差速器、半轴传给驱动轮。另一方案是每一个驱动轮上都装一个水磨石马达。采用后一方案时，主减速器、差速器、和半轴等机械传动件都可取消静压式传动系由于机械效率低、造价高、使用寿命和可靠性不够理想，故只在某些军用车辆上开始采用。
电力式传动系
电力式传动系主要由发动机驱动的发电机、整流器、逆变装置（将直流电再转变为频率可变的交流电的装置）、和电动轮（内部装有牵引电动机和轮达减速器的驱动轮）等组成。电力式传动系的性能与静液式传动系相近，但电机质量比油泵和液压马达大得多，故只限于在超重型汽车上应用。[2]

3. 液力机械式传动系中有什么

以液体为工作介质，利用液体动能来传递能量的流体传动系称为液力传动系。叶轮将动力机（内燃机、电动机、涡轮机等）输入的转速、力矩加以转换，经输出轴带动机器的工作部分。液体与装在输入轴、输出轴、壳体上的各叶轮相互作用，产生动量矩的变化，从而达到传递能量的目的。

4. 液力传动的液力传动装置

液力传动装置是以液体为工作介质以液体的动能来实现能量传递的装置，常见的有液力耦合器、液力变矩器和液力机械元件。
目前，液力传动元件主要有液力元件和液力机械两大类。液力元件有液力耦合器和液力变矩器；液力机械装置是液力传动装置与机械传动装置组合而成的，因此，它既具有液力传动变矩性能好的特点，又具有机械传动效率高的特征。
液力传动装置主要由三个关键部件组成，即泵轮、涡轮、导轮。
泵轮：能量输入部件，它能接受原动机传来的机械能并将其转换为液体的动能；
涡轮：能量输出部分，它将液体的动能转换为机械能而输出；
导轮：液体导流部件，它对流动的液体导向，使其根据一定的要求，按照一定的方向冲击泵轮的叶片。 下图a是液力变矩器的实物模型图，图b是其结构原理简图。它主要由泵轮、涡轮、导轮等构成。泵轮、涡轮分别与主动轴、从动轴连接，导轮则与壳体固定在一起不能转动。当液力变矩器工作时，因导轮D对液体的作用，而使液力变矩器输入力矩与输出力矩不相等。当传动比小时，输出力矩大，输出转速低；反之，输出力矩小而转速高。它可以随着负载的变化自动增大或减小输出力矩与转速。因此，液力变矩器是一个无级力矩变换器。
下面以目前广泛使用的三元件综合式液力变矩器来具体说明其工作原理。
如图4所示，泵轮与变矩器外壳连为一体，是主动元件；涡轮通过花键与输出轴相连，是从动元件；导轮置于泵轮和涡轮之间，通过单向离合器及导轮轴套固定在变速器外壳上。
发动机启动后，曲轴通过飞轮带动泵轮旋转，因旋转产生的离心力使泵轮叶片间的工作液沿叶片从内缘向外缘甩出；这部分工作液既具有随泵轮一起转动的园周向的分速度，又有冲向涡轮的轴向分速度。这些工作液冲击涡轮叶片，推动涡轮与泵轮同方向转动。
从涡轮流出工作液的速度可以看为工作液相对于涡轮叶片表面流出的切向速度与随涡轮一起转动的圆周速度的合成。当涡轮转速比较小时，从涡轮流出的工作液是向后的，工作液冲击导轮叶片的前面。因为导轮被单向离合器限定不能向后转动，所以导轮叶片将向后流动的工作液导向向前推动泵轮叶片，促进泵轮旋转，从而使作用于涡轮的转矩增大。
随着涡轮转速的增加，圆周速度变大，当切向速度与圆周速度的合速度开始指向导轮叶片的背面时，变矩器到达临界点。当涡轮转速进一步增加时，工作液将冲击导轮叶片的背面。因为单向离合器允许导轮与泵轮一同向前旋转，所以在工作液的带动下，导轮沿泵轮转动方向自由旋转，工作液顺利地回流到泵轮。当从涡轮流出的工作液正好与导轮叶片出口方向一致时，变矩器不产生增扭作用（这时液力变矩器的工况称为液力偶合工况）。
液力耦合器其实是一种非刚性联轴器，液力变矩器实质上是一种力矩变换器。它们所传递的功率大小与输入轴转速的3次方、与叶轮尺寸的5次方成正比。传动效率在额定工况附近较高：耦合器约为96～98.5%，变矩器约为85～92%。偏离额定工况时效率有较大的下降。根据使用场合的要求，液力传动可以是单独使用的液力变矩器或液力耦合器;也可以与齿轮变速器联合使用,或与具有功率分流的行星齿轮差速器（见行星齿轮传动）联合使用。与行星齿轮差速器联合组成的常称为液力-机械传动。
液力传动装置的整体性能跟它与原动机的匹配情况有关。若匹配不当便不能获得良好的传动性能。因此，应对总体动力性能和经济性能进行分析计算，在此基础上设计整个液力传动装置。为了构成一个完整的液力传动装置，还需要配备相应的供油、冷却和操作控制系统。

5. 液压传动有哪两种形式它们的主要区别是什么

液压传动分为开式和闭式两种，开式系统中，液压泵从油箱吸油，供入执行装置后，再排回邮箱。闭式系统中，液压泵进油管直接与执行装置的排油管相通，形成一个闭合循环

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7. 液力传动装置有哪些类型

=(1)机械传动
机械传动是通过齿轮、皮带、链条、钢丝绳、轴和轴承等机械零件传递能量的。它具有传动准确可靠、制造简单、设计及工艺都比较成熟、受负荷及温度变化的影响小等优点，但与其他传动形式比较，有结构复杂笨重、远距离操纵困难、安装位置自由度小等缺点。
(2)电力传动
电力传动在有交流电源的场合得到了广泛的应用，但交流电动机若实现无级调速需要有变频调速设备，而直流电动机需要直流电源，其无级调速需要有可控硅调速设备，因而应用范围受到限制。电力传动在大功率及低速大转矩的场合普及使用尚有一段距离。在工程机械的应用上，由于电源限制，结构笨重，无法进行频繁的启动、制动、换向等原因，很少单独采用电力传动。
(3)气体传动
气体传动是以压缩空气为工作介质的，通过调节供气量，很容易实现无级调速，而且结构简单、操作方便、高压空气流动过程中压力损失少，同时空气从大气中取得，无供应困难，排气及漏气全部回到大气中去，无污染环境的弊病，对环境的适应性强。气体传动的致命弱点是由于空气的可压缩性致使无法获得稳定的运动，因此，一般只用于那些对运动均匀性无关紧要的地方，如气锤、风镐等。此外为了减少空气的泄漏及安全原因，气体传动系统的工作压力一般不超过0．7～0．8MPa，因而气动元件结构尺寸大，不宜用于大功率传动。在工程机械上气动元件多用于操纵系统，如制动器、离合器的操纵等。
(4)液体传动
以液体为工作介质，传递能量和进行控制的叫液体传动，它包括液力传动、液黏传动和液压传动。
1)液力传动
它实际上是一组离心泵一涡轮机系统，发动机带动离心泵旋转，离心泵从液槽吸入液体并带动液体旋转，最后将液体以一定的速度排入导管。这样，离心泵便把发动机的机械能变成了液体的动能。从泵排出的高速液体经导管喷到涡轮机的叶片上，使涡轮转动，从而变成涡轮轴的机械能。这种只利用液体动能的传动叫液力传动。现代液力传动装置可以看成是由上述离心泵一涡轮机组演化而来。
液力传动多在工程机械中作为机械传动的一个环节，组成液力机械传动而被广泛应用着，它具有自动无级变速的特点，无论机械遇到怎样大的阻力都不会使发动机熄火，但由于液力机械传动的效率比较低，一般不作为一个独立完整的传动系统被应用。
2)液黏传动
它是以黏性液体为工作介质，依靠主、从动摩擦片间液体的黏性来传递动力并调节转速与力矩的一种传动方式。液黏传动分为两大类，一类是运行中油膜厚度不变的液黏传动，如硅油风扇离合器；另一类是运行中油膜厚度可变的液黏传动，如液黏调速离合器、液黏制动器、液黏测功器、液黏联轴器、液黏调速装置等。
3)液压传动
它是利用密闭工作容积内液体压力能的传动。液压千斤顶就是一个简单的液压传动的实例。
液压千斤顶的小油缸l、大油缸2、油箱6以及它们之间的连接通道构成一个密闭的容器，里面充满着液压油。在开关5关闭的情况下，当提起手柄时，小油缸1的柱塞上移使其工作容积增大形成部分真空，油箱6里的油便在大气压作用下通过滤网7和单向阀3进入小油缸；压下手柄时，小油缸的柱塞下移，挤压其下腔的油液，这部分压力油便顶开单向阀4进入大油缸2，推动大柱塞从而顶起重物。再提起手柄时，大油缸内的压力油将力图倒流入小油缸，此时单向阀4自动关闭，使油不致倒流，这就保证了重物不致自动落下；压下手柄时，单向阀3自动关闭，使液压油不致倒流入油箱，而只能进入大油缸顶起重物。这样，当手柄被反复提起和压下时，小油缸不断交替进行着吸油和排油过程，压力油不断进入大油缸，将重物一点点地顶起。当需放下重物时，打开开关5，大油缸的柱塞便在重物作用下下移，将大油缸中的油液挤回油箱6。可见，液压千斤顶工作需有两个条件：一是处于密闭容器内的液体由于大小油缸工作容积的变化而能够流动，二是这些液体具有压力。能流动并具有一定压力的液体具有压力能。液压千斤顶就是利用油液的压力能将手柄上的力和位移转变为顶起重物的力和位移。