多液力元件傳動裝置

A. 液力變矩器屬於什麼傳動 液力變矩器的傳動效率高嗎

液力變矩器是一種以液體為工作介質的傳動裝置，它屬於液壓傳動的一種形式。液力變矩器通過封閉的工作腔循環液體來傳遞動力，泵輪、渦輪和導輪分別與輸入軸、輸出軸和殼體相連。當動力機帶動輸入軸轉動時，液體從離心泵輪流出，經過渦輪、導輪再回到泵輪，周而復始循環。泵輪將輸入軸的機械能傳遞給液體，液體推動渦輪高速旋轉，將能量傳遞給輸出軸。

液力變矩器利用油液作為介質，將發動機的轉矩倍增後傳給自動變速箱。很多人關注液力變矩器的傳動效率問題，液力變矩器的傳動效率通常是否能達到100%？實際上，液力變矩器的傳動效率通常不會達到100%。由於泵輪與渦輪是軟性連接，渦輪速度小於泵輪速度，因此在傳動過程中會產生熱量和摩擦，造成一定的能量損失。在正常情況下，液力變矩器的傳動效率約為95%，低於機械傳動的效率。

為了提高液力變矩器的傳動效率，現代液力變矩器中普遍配備了鎖止離合器。鎖止離合器可以直接連接發動機和傳動橋，減少功率損失，進而降低因液流間接傳遞功率而產生的功率損失，提高傳動效率。

B. 液力傳動的液力傳動裝置

液力傳動裝置是以液體為工作介質以液體的動能來實現能量傳遞的裝置，常見的有液力耦合器、液力變矩器和液力機械元件。
目前，液力傳動元件主要有液力元件和液力機械兩大類。液力元件有液力耦合器和液力變矩器；液力機械裝置是液力傳動裝置與機械傳動裝置組合而成的，因此，它既具有液力傳動變矩性能好的特點，又具有機械傳動效率高的特徵。
液力傳動裝置主要由三個關鍵部件組成，即泵輪、渦輪、導輪。
泵輪：能量輸入部件，它能接受原動機傳來的機械能並將其轉換為液體的動能；
渦輪：能量輸出部分，它將液體的動能轉換為機械能而輸出；
導輪：液體導流部件，它對流動的液體導向，使其根據一定的要求，按照一定的方向沖擊泵輪的葉片。 下圖a是液力變矩器的實物模型圖，圖b是其結構原理簡圖。它主要由泵輪、渦輪、導輪等構成。泵輪、渦輪分別與主動軸、從動軸連接，導輪則與殼體固定在一起不能轉動。當液力變矩器工作時，因導輪D對液體的作用，而使液力變矩器輸入力矩與輸出力矩不相等。當傳動比小時，輸出力矩大，輸出轉速低；反之，輸出力矩小而轉速高。它可以隨著負載的變化自動增大或減小輸出力矩與轉速。因此，液力變矩器是一個無級力矩變換器。
下面以目前廣泛使用的三元件綜合式液力變矩器來具體說明其工作原理。
如圖4所示，泵輪與變矩器外殼連為一體，是主動元件；渦輪通過花鍵與輸出軸相連，是從動元件；導輪置於泵輪和渦輪之間，通過單向離合器及導輪軸套固定在變速器外殼上。
發動機啟動後，曲軸通過飛輪帶動泵輪旋轉，因旋轉產生的離心力使泵輪葉片間的工作液沿葉片從內緣向外緣甩出；這部分工作液既具有隨泵輪一起轉動的園周向的分速度，又有沖向渦輪的軸向分速度。這些工作液沖擊渦輪葉片，推動渦輪與泵輪同方向轉動。
從渦輪流出工作液的速度可以看為工作液相對於渦輪葉片表面流出的切向速度與隨渦輪一起轉動的圓周速度的合成。當渦輪轉速比較小時，從渦輪流出的工作液是向後的，工作液沖擊導輪葉片的前面。因為導輪被單向離合器限定不能向後轉動，所以導輪葉片將向後流動的工作液導向向前推動泵輪葉片，促進泵輪旋轉，從而使作用於渦輪的轉矩增大。
隨著渦輪轉速的增加，圓周速度變大，當切向速度與圓周速度的合速度開始指向導輪葉片的背面時，變矩器到達臨界點。當渦輪轉速進一步增加時，工作液將沖擊導輪葉片的背面。因為單向離合器允許導輪與泵輪一同向前旋轉，所以在工作液的帶動下，導輪沿泵輪轉動方向自由旋轉，工作液順利地迴流到泵輪。當從渦輪流出的工作液正好與導輪葉片出口方向一致時，變矩器不產生增扭作用（這時液力變矩器的工況稱為液力偶合工況）。
液力耦合器其實是一種非剛性聯軸器，液力變矩器實質上是一種力矩變換器。它們所傳遞的功率大小與輸入軸轉速的3次方、與葉輪尺寸的5次方成正比。傳動效率在額定工況附近較高：耦合器約為96～98.5%，變矩器約為85～92%。偏離額定工況時效率有較大的下降。根據使用場合的要求，液力傳動可以是單獨使用的液力變矩器或液力耦合器;也可以與齒輪變速器聯合使用,或與具有功率分流的行星齒輪差速器（見行星齒輪傳動）聯合使用。與行星齒輪差速器聯合組成的常稱為液力-機械傳動。
液力傳動裝置的整體性能跟它與原動機的匹配情況有關。若匹配不當便不能獲得良好的傳動性能。因此，應對總體動力性能和經濟性能進行分析計算，在此基礎上設計整個液力傳動裝置。為了構成一個完整的液力傳動裝置，還需要配備相應的供油、冷卻和操作控制系統。

C. 坦克典型的液力傳動有哪些介紹

現代主戰坦克上，應用的液力傳動類型很多，這里只介紹典型的液力傳動簡單工作原理及其特點。

液力傳動的關鍵部件是液力元件，目前在坦克和其他戰斗車輛上，廣泛使用的液力元件兼有液力變矩器和液力偶合器的性能，這種液力元件稱為綜合式液力變距器。

它的泵輪與主動軸相連，泵輪轉動時，泵輪內的工作液體得到泵輪內葉片給予的能量後，產生離心力，迫使液體流動。這就是把發動機的機械能變成了泵輪內工作液體的動能和壓能。

液流進入渦輪，沖擊渦輪內葉片。此時，液體的能量又變成與渦輪相連的被動軸上的機械能，使被動軸旋轉。導輪在渦輪小轉速下與殼體固定在一起作為一個外力矩支點，使液流的壓能減小，動能增加。

然後液流再進入泵輪繼續循環。導輪在渦輪大輪速時與殼體自動解脫聯接，於是導輪開始在液流中空轉，此時，變矩器作為偶合器工作。綜合式變矩器在整個工作范圍內，效率均比較高，因而得到廣泛採用。

發動機的動力，從液力變矩器，或綜合式變矩器之後分流，一路經變速箱輸入左、右匯流行星排的齒圈，另一路經雙向變數泵雙向定量馬達，經錐齒輪而輸入左、右匯流行星排的太陽輪，由左、右匯流行星排框架軸輸入主動輪，以帶動兩側履帶旋轉。

坦克直線行駛時，液壓泵排量為零，液壓元件不參加工作，匯流行星排太陽輪由於液壓馬達鎖住而不動。

此時，發動機動力經液力變矩器，或綜合式變矩器，變速箱而傳入左、右匯流行星排齒圈，經匯流排框架輸入側減速器，帶動主動輪旋轉。可見這種傳動在直駛時為單流。

坦克轉向對，液壓泵、液壓馬達參加工作，發動機功率除按坦克直線行駛時輸入左、右匯流行星排齒圇外，還通過液壓泵、液壓馬達而輸入匯流行星太陽輪，使左、右匯流行星排太陽輪發生大小相等、方向相反的旋轉，這樣使匯流行星排框架的左、右速度不同，從而使坦克兩側履帶速度和牽引力不同，使坦克轉向。

這種典型的液力傳動除具有一般液力傳動的優點外，還具有如下特點，即直駛時功率為單流傳遞，轉向時功率為雙流傳遞，通過控制液壓泵排量的連續變化可使坦克獲得無級轉向的性能。

在空檔時，還可以獲得繞坦克幾何中心的轉向，此時，全部功率將由液壓元件傳遞。這種傳動由直駛到轉向的過渡連續平穩，轉向半徑的范圍寬，操縱特性好，高檔修正方向的能力好。

液壓機械傳動

未來的坦克上可能採用HMPT-500型液壓機械傳動裝置。該傳動裝置包括一個多片式主離合器，兩個油冷多片式停車制動器，兩套具有相同排量的球形活塞式液壓泵-液壓馬達組和一套齒輪裝置。

傳動裝置有三個排檔和一個倒檔，Ⅰ-倒檔為液壓傳動，Ⅱ-Ⅲ檔為液壓機械傳動。

就是說，該傳動的Ⅰ-倒檔為單流，Ⅱ-Ⅲ檔為雙流。該傳動具有液力傳動的一切優點，還克服了液力傳動中液力元件自動調節性能的不足，它具有可控無級變速的優點，使用這種傳動可使發動機按選擇的一條耗油率最小的功率—速度曲線工作，以達到最好的經濟性，它能與發動機實現最理想的匹配。

在Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ檔速度范圍內，該傳動的轉向特性完全相同，即同一轉向信號，使兩履帶產生相同的差動速度，內側履帶減速時產生的能量直接傳輸到外側履帶，使其增速，從而減小了功率損失。

對於給定的轉向訊號，其轉向半徑隨車速的增加而增大。這種傳動，從坦克機動性觀點來看是比較理想的，從技術方面來看，難度較大。