【理論知識】液力耦合器結構原理

液力耦合器是以液體(ti) 為(wei) 工作介質的一種非剛性聯軸器，又稱液力聯軸器。是一種用來將動力源(通常是發動機或電機)與(yu) 工作機連接起來傳(chuan) 遞旋轉動力的機械裝置。

分類

液力耦合器按其應用特性可分為(wei) 三種基本類型，即普通型、限矩型、調速型及兩(liang) 個(ge) 派生類型：液力耦合器傳(chuan) 動裝置與(yu) 液力減速器。

結構與(yu) 原理

液力耦合器結構形式比較多，不同的液力耦合器在結構與(yu) 原理上略有不同，但是其基本原理是相同的，都是通過泵輪將機械能轉化為(wei) 液體(ti) 的動能，再由流動的液體(ti) 衝(chong) 擊渦輪，實現液體(ti) 動能向機械能的轉化，向外輸出動力，如圖所示。下麵分別介紹普通型、限矩型、調速型液力耦合器的典型結構與(yu) 原理。

內(nei) 部結構圖

普通型液力耦合器

普通型液力耦合器是最簡單的一種液力耦合器，它是由泵輪1、渦輪2、外殼皮帶輪3等主要元件構成，如下圖所示。它的工作腔體(ti) 容積大、效率高，傳(chuan) 動力矩可達6倍～7倍的額定力矩。但因過載係數大，過載保護性能很差，所以一般用於(yu) 隔離振動、緩減啟動衝(chong) 擊或做離合器用。

限矩型液力耦合器

常見的限矩型液力耦合器有靜壓泄液式、動壓泄液式和複合泄液式三種基本結構。前兩(liang) 種在建設機械中用得較為(wei) 廣泛。

01  靜壓泄液式液力耦合器

這種液力耦合器，在高速傳(chuan) 動比時，側(ce) 輔腔存油很少，因而傳(chuan) 動力矩較大；而在低傳(chuan) 動比時，側(ce) 輔腔存油較多，使特性曲線較為(wei) 平坦，能較好地滿足工作機械的要求。但需指出的是，由於(yu) 液體(ti) 出入側(ce) 輔腔跟隨負載變化而反應速度慢，所以不適於(yu) 負載突變和頻繁啟動、製動的工作機械。因為(wei) 這種液力耦合器多用於(yu) 車輛的傳(chuan) 動中，所以也稱為(wei) 牽引型液力耦合器。

2  動壓泄液式液力耦合器

動壓泄液式液力耦合器能夠克服靜壓泄液式液力耦合器在突然過載時難以起到過載保護作用的缺點。

調速型液力耦合器

調速型液力耦合器主要由泵輪、渦輪、勺管室等組成，如下圖所示。當主動軸帶動泵輪旋轉時，在泵輪內(nei) 葉片及腔的共同作用下，工作油將獲得能量並在慣性離心力的作用下，被送到泵輪的外圓周側(ce) ，形成高速油流，泵輪外圓周側(ce) 的高速油流又以徑向相對速度與(yu) 泵輪出口的圓周速度組成合速度，衝(chong) 入渦輪的進口徑向流道，並沿著渦輪的徑向流道通過油流動量矩的變化而推動渦輪旋轉，油流至渦輪出口處又以其徑向相對速度與(yu) 渦輪出口處的圓周速度組成合速度，流入泵輪的徑向流道，並在泵輪中重新獲得能量。如此周而複始的重複，形成工作油在泵輪和渦輪中的循環流動圓。由此可見，泵輪把輸入的機械功轉換為(wei) 油的動能，而渦輪則把油的動能轉換成為(wei) 輸出的機械功，從(cong) 而實現動力的傳(chuan) 遞。

調速型液力耦合器的泵輪和渦輪轉速存在著一定的差值，這被稱之為(wei) 速度滑差。由粘性流體(ti) 性質可知，耦合器滑差損失和軸承摩擦損失將生成大量的熱，並被耦合器工作油吸收。耦合器滑差越大，轉機功率越大，產(chan) 生的熱量越大。為(wei) 了使耦合器油溫不超過規定值，必須利用油循環係統把高溫油帶出，經過冷油器冷卻後回到耦合器內(nei) ，從(cong) 而保證了液力耦合器內(nei) 熱量的平衡。不同的液力耦合器的油冷卻方式是不同的，這也是液力耦合器在應用過程中一個(ge) 比較重要的問題。

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