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液力传动的工作原理
一,液力传动的概述
在传动装置中以液体(矿物油)为工作介质进行能量传递与控制的称为液体传动装置,简称液体传动.
在液体传递能量时,存在着将机械能转变为液体能,再由液体能转变为机械能的过程.液体能有三种形式:位能,压力能和动能.在液体传动中,液体的相对高度位置变化很小,故位能与压力能,动能相比,可以忽略不计.因此,液体传动中液体能量变换的主要形式为压力能和动能.凡是主要以工作液体的压力能进行能量传递和控制的装置称为液压传动装置,简称液压传动.其工作元件称为液压元件.凡是主要以工作液体的动能进行能量传递与控制的装置称为液力传动或动液传动.
二,液力传动的原理
液力传动装置是本世纪初开始研究的,最早用于船舶工业.汽车上采用液力传动是第一次世界大战之后.在30年代,英国,美国将液力传动应用于公共汽车,至第二次世界大战期间许多军用车辆和专用汽车也开始采用液力传动装置.现代汽车尤其是轿车广泛采用了液力传动装置.
最初的液力传动装置方案是由德国盖尔曼·费丁格尔教授提出的,如图1-1所示.它由离心泵,集水槽,进水管,连接管路,导水机构,水轮机等组成.
三,汽车采用液力传动的优缺点
1.液力传动的优点
(1)使汽车具有良好的自动适应性.
采用液力变矩器的汽车,在困难和复杂的路面上行驶,行驶阻力增大时,液力变矩器能使汽车自动地增大驱动力,同时自动地减低行驶速度,以克服增大的行驶阻力;反之,当行驶阻力减小时,汽车又能自动地减小驱动力和提高汽车行驶速度,保证发动机能经常在额定工况下工作.既可避免发动机因负荷突然增大而熄火,又能满足汽车行驶的要求,因而具有自动适应性.
三,汽车采用液力传动的优缺点
(2)提高汽车的使用寿命.液力传动的工作介质是液体,各叶轮之间可相对滑转,故液力元件具有减振作用.液力元件既能对发动机曲轴的扭转振动起阻尼作用,提高传动元件的使用寿命,又能降低来自汽车行驶系统或传动系统中的动载荷,提高发动机的使用寿命.试验表明:采用液力传动后,发动机使用寿命可提高85%,变速器使用寿命可提高1~2倍,传动轴,驱动半轴寿命可提高85%.
三,汽车采用液力传动的优缺点
(3)提高汽车的通过性和具有良好的低速稳定性.装有液力变矩器的汽车可以在泥泞地,沙地,雪地等软路面以及非硬土路面行驶,能提高车辆的通过性,并具有良好的低速稳定性.据对比试验表明:采用液力传动的汽车,在软路起步和行驶时,下陷量约小25%,滑转小,附着储备大2~3倍.
三,汽车采用液力传动的优缺点
(4)简化操纵和提高舒适性.采用液力传力的汽车,可使汽车起步平稳,并在较大范围内进行无级变速.可以少换档或不换档,减轻驾驶员的疲劳.在行驶过程中液力元件可以吸收和减少振动,冲击,从而提高车辆的舒适性.
(5)可以不中断地充分利用发动机的功率,有利于减轻排气污染.
2.液力传动的缺点
(1)液力传动系统的效率要比机械传动系统低.液力传动系统的传动效率一般只有82~87%左右,而机械传动的效率可达95~97%.
(2)为了使液力传动能正常工作,需要设置冷却补偿系统,因而使结构复杂,体积和重量大,成本高.
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