液力耦合器是以液體為工作介質(zhì)的一種非剛性聯(lián)軸器，又稱液力聯(lián)軸器。是一種用來將動力源(通常是發(fā)動機(jī)或電機(jī))與工作機(jī)連接起來傳遞旋轉(zhuǎn)動力的機(jī)械裝置。

分類

液力耦合器按其應(yīng)用特性可分為三種基本類型，即普通型、限矩型、調(diào)速型及兩個派生類型：液力耦合器傳動裝置與液力減速器。

結(jié)構(gòu)與原理

液力耦合器結(jié)構(gòu)形式比較多，不同的液力耦合器在結(jié)構(gòu)與原理上略有不同，但是其基本原理是相同的，都是通過泵輪將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體的動能，再由流動的液體沖擊渦輪，實(shí)現(xiàn)液體動能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，向外輸出動力，如圖所示。下面分別介紹普通型、限矩型、調(diào)速型液力耦合器的典型結(jié)構(gòu)與原理。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(gòu)成，如下圖所示。它的工作腔體容積大、效率高，傳動力矩可達(dá)6倍～7倍的額定力矩。但因過載系數(shù)大，過載保護(hù)性能很差，所以一般用于隔離振動、緩減啟動沖擊或做離合器用。

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、動壓泄液式和復(fù)合泄液式三種基本結(jié)構(gòu)。前兩種在建設(shè)機(jī)械中用得較為廣泛。

01  靜壓泄液式液力耦合器

這種液力耦合器，在高速傳動比時，側(cè)輔腔存油很少，因而傳動力矩較大；而在低傳動比時，側(cè)輔腔存油較多，使特性曲線較為平坦，能較好地滿足工作機(jī)械的要求。但需指出的是，由于液體出入側(cè)輔腔跟隨負(fù)載變化而反應(yīng)速度慢，所以不適于負(fù)載突變和頻繁啟動、制動的工作機(jī)械。因?yàn)檫@種液力耦合器多用于車輛的傳動中，所以也稱為牽引型液力耦合器。

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(hù)作用的缺點(diǎn)。

調(diào)速型液力耦合器

調(diào)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(dāng)主動軸帶動泵輪旋轉(zhuǎn)時，在泵輪內(nèi)葉片及腔的共同作用下，工作油將獲得能量并在慣性離心力的作用下，被送到泵輪的外圓周側(cè)，形成高速油流，泵輪外圓周側(cè)的高速油流又以徑向相對速度與泵輪出口的圓周速度組成合速度，沖入渦輪的進(jìn)口徑向流道，并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(zhuǎn)，油流至渦輪出口處又以其徑向相對速度與渦輪出口處的圓周速度組成合速度，流入泵輪的徑向流道，并在泵輪中重新獲得能量。如此周而復(fù)始的重復(fù)，形成工作油在泵輪和渦輪中的循環(huán)流動圓。由此可見，泵輪把輸入的機(jī)械功轉(zhuǎn)換為油的動能，而渦輪則把油的動能轉(zhuǎn)換成為輸出的機(jī)械功，從而實(shí)現(xiàn)動力的傳遞。

調(diào)速型液力耦合器的泵輪和渦輪轉(zhuǎn)速存在著一定的差值，這被稱之為速度滑差。由粘性流體性質(zhì)可知，耦合器滑差損失和軸承摩擦損失將生成大量的熱，并被耦合器工作油吸收。耦合器滑差越大，轉(zhuǎn)機(jī)功率越大，產(chǎn)生的熱量越大。為了使耦合器油溫不超過規(guī)定值，必須利用油循環(huán)系統(tǒng)把高溫油帶出，經(jīng)過冷油器冷卻后回到耦合器內(nèi)，從而保證了液力耦合器內(nèi)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(yīng)用過程中一個比較重要的問題。

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