1、 3 3 液力变矩器液力变矩器3.1 基本结构3.2 工作原理3.3 叶轮的工作特性3.4 变矩原理和自动适应性3.5 原始特性与性能评价3.6 分类、性能和结构特点3.1 液力变矩器的基本结构液力变矩器的基本结构导轮泵轮涡轮输出轴输入轴泵轮涡轮导轮闭锁离合器单向联轴器3.1 液力变矩器的基本结构液力变矩器的基本结构3.2 液力变矩器的工作原理液力变矩器的工作原理导轮入口导轮出口泵轮出口泵轮入口涡轮入口涡轮出口泵轮涡轮导轮发动机驱动泵轮叶片带动液体叶片迫使液体沿叶片间流道流动牵连运动相对运动绝对运动（液体获得动能和压能）合成实现机械能变为液体的液能具有液能的液体经过无叶片区进入涡轮高速液流冲击
2、涡轮叶片涡轮开始旋转牵连运动相对运动合成绝对运动（涡轮获得机械能）液体的动能和压能降低液体进入导轮经叶片间流道nD=0相对运动（绝对运动）改变液流的速度和方向改变液体的动量矩压能转变为动能3.2 液力变矩器的工作原理液力变矩器的工作原理涡流环流一、无叶片区的流动特性3.3 液力变矩器叶轮的工作特性液力变矩器叶轮的工作特性1）液流与叶片无相互作用；2）无能量输入和输出；3）动量矩不发生变化。yuy1y1uy2y2uB2B2uT1T1()()0MQ vRvRQ vRvRrr=-=-=mm22qqvRbFqqvRbF轴面分速度二、泵轮的工作特性3）机械能变为液体能，液体能增加。1.泵轮的作用泵轮的作
3、用1）泵轮旋转时，使液体产生牵连速度和相对速度；2）作用在泵轮上的转矩，使液体动量矩发生变化；3.3 液力变矩器叶轮的工作特性液力变矩器叶轮的工作特性3.3 液力变矩器叶轮的工作特性液力变矩器叶轮的工作特性B2B2B2B1B1B1vuwvuw B2B2BBB2B1B1BBB1260260uR n/RuR n/RB2B2B2BB1B1 B1 Bqwa b zqwa b z入口出口处牵连速度入口出口处相对速度入口出口处绝对速度3.3 液力变矩器叶轮的工作特性液力变矩器叶轮的工作特性B2uB2mB2B1uB1mB1vvvvvvmB2B2 B2B2B2mB1B1 B1B1B122qqvR b Fqqv
4、R b FuB2B2mB2B2uB1B1mB1B1ctgctgvuvvuv绝对速度的正交分速度轴面分速度圆周分速度3.泵轮叶片与液流相互作用的力矩泵轮叶片与液流相互作用的力矩 3.3 液力变矩器叶轮的工作特性液力变矩器叶轮的工作特性B1 uB1D2uD2D2D2uB1uD2mD2D2B1B1ctgR vR vRRvvvRR=uB2B2mB2B2uD2D2mD2D2ctgctgvuvvuv=+=+无叶片区：BuB2B2uD2D2()MQ vRvR=-BuB2B2uB1B1()MQ vRvRr=-2B2D2BB2BB2D22D2B2D2D(ctgctg)QRQRMQ RRFFbwwb=+-4.泵轮
5、中的能头泵轮中的能头3.3 液力变矩器叶轮的工作特性液力变矩器叶轮的工作特性BB2uB2B1 uB11()Hu vu vg=-D2uB1uD2B1RvvR=D2BB2uB2B1 uD2B11RHu vu vgR=-（）泵轮通过叶片对液体的作用将发动机传来的机械能变为液体的液能，其表现的形式为叶片出口处液流的总能头HB2高于入口处的总能头HB1，两者之差HB，即为在泵轮作用下液流增加的能头。BB2B1HHH=-三、涡轮的工作特性1.涡轮的作用涡轮的作用1）高速液流冲击涡轮叶片，液体能转化为机械能；2）涡轮叶片改变液体的动量矩，使涡轮获得转矩。3.3 液力变矩器叶轮的工作特性液力变矩器叶轮的工作特
6、性2.涡轮入口和出口处的速度三角形涡轮入口和出口处的速度三角形3.3 液力变矩器叶轮的工作特性液力变矩器叶轮的工作特性T1T1T1T2T2T2vwuvwuT1T1TTT1T2T2TTT22/602/60uR nRuR nRT1T1 T1 TT2T2 T2Tqwa b zqwa b z入口出口处牵连速度入口出口处相对速度入口出口处绝对速度2.涡轮入口和出口处的速度三角形涡轮入口和出口处的速度三角形3.3 液力变矩器叶轮的工作特性液力变矩器叶轮的工作特性T1mT1uT1T2mT2uT2vvvvvvmT1T1T1 T1T1mT2T2T2 T2T222qqvFR bqqvFR buT1T1mT1T1u
7、T2T2mT2T2ctgctgvuvvuv绝对速度的正交分速度轴面分速度圆周分速度3.涡轮叶片与液流相互作用的力矩涡轮叶片与液流相互作用的力矩 3.3 液力变矩器叶轮的工作特性液力变矩器叶轮的工作特性T1 uT1B2uB2B2B2uT1uB2mB2B2T1T1ctgR vR vRRvvvRR=uT2T2mT2T2uB2B2mB2B2ctgctgvuvvuv=+=+无叶片区：TuT2T2uB2B2()MQ vRvR=-TuT2T2uT1T1()MQ vRvRr=-22T2B2TT2TT2B2BB2T2B2(ctgctg)QRQRMQ RRFFwbwb=+-4.涡轮中的能头涡轮中的能头3.3 液力
8、变矩器叶轮的工作特性液力变矩器叶轮的工作特性TT2T1HHH=-TT2uT2T1 uT11()Hu vu vg=-B2uT1uB2T1RvvR=B2TT2 uT2T1 uB2T11RHu vu vgR=-（）液力变矩器工作时，涡轮由液流获得能量，并以机械能的形式传至能量消耗部分(工作机对外作功)。四、导轮的工作特性1.导轮的作用导轮的作用1）导轮固定不动，内部无液体能和机械能的转换；2）导轮固定不动，液流的绝对运动即相对运动；3.3 液力变矩器叶轮的工作特性液力变矩器叶轮的工作特性3)导轮叶片改变液体动量矩，使液体对导轮产生作用力矩，而导轮则对液体产生反作用力矩。4）不考虑损失时，总能头不变，
9、液体能相互转化。2.导轮入口和出口处的速度三角形导轮入口和出口处的速度三角形3.3 液力变矩器叶轮的工作特性液力变矩器叶轮的工作特性D1D1D1D2D2D2vwuvwuD1D1DDT1D2D2DDT22/602/60uR nRuR nRT1D1 D1 DT2D2D2Dqwa b zqwa b z入口出口处牵连速度入口出口处相对速度入口出口处绝对速度2.导轮入口和出口处的速度三角形导轮入口和出口处的速度三角形3.3 液力变矩器叶轮的工作特性液力变矩器叶轮的工作特性mD1D1D1 D1D1mD2D2D2D2D222qqvFR bqqvFR buD1mD1D1uD2mD2D2ctgctgvvvvD1
10、D1D1mD1uD1D2D2D2mD2uD2vwuvvvwuvv绝对速度的正交分速度轴面分速度圆周分速度3.导轮叶片与液流相互作用的力矩导轮叶片与液流相互作用的力矩 3.3 液力变矩器叶轮的工作特性液力变矩器叶轮的工作特性D1 uD1T2uT2T2T2uD1uT2mT2T2D1D1ctgR vR vRRvvvRR=uD2D2mD2D2uT2T2mT2T2ctgctgvuvvuv=+=+无叶片区：DuD2D2uT2T2()MQ vRvR=-DuD2D2uD1D1()MQ vRvRr=-2D2T2DD2T2TT22DT22D2D(ctgctg)QRQRMQRFFRbwwb=+-一、变矩原理（根据力
11、矩平衡关系分析）3.4 变矩原理和自动适应性变矩原理和自动适应性BTD0MMMMS=+=BDTMMM-=+转矩平衡时（前提）TBMM-D0M(在一般情况下)一、变矩原理（根据动量矩变化分析分析）3.4 变矩原理和自动适应性变矩原理和自动适应性BTD0MMMMS=+=BDTMMM-=+TBMM-D0(0)M不是都大于222222222222BuBBuDDTuTTuBBDuDDuTTMq vRvRMq vRvRMq vRvR泵轮转矩：泵轮转矩：涡轮转矩：涡轮转矩：导轮转矩：导轮转矩：一、变矩原理3.4 变矩原理和自动适应性变矩原理和自动适应性)(2222DuDBuBBRvRvQM)(2222BuBTuTTRvRvQM)(2222TuTDuDDRvRvQMBTD0MMMMS=+=TBMM-二、自动适应性3.4 变矩原理和自动适应性变矩原理和自动适应性1.定义：液力变矩器能够根据外界负荷的大小，自动改变其速度和转矩，并处于稳定工作的能力。具有良好自适应性的特征：涡轮转矩随转速增加而单调下降。二、自动适应性3.4 变矩原理和自动适应性变矩原理和自动适应性TuT2T2uB2B2()MQ vRvR=-uTuB22TTB22()Q vRMvR-=2202uTuTuTvvv 0TTTMMM()TTMf n-=0TTT0nnn0T2T2T2uuu随nT增加-MT单值下降
