Ⅰ 机车传动装置的分类
利用原动机驱动离心泵,使获得能量的工作液体(机车用油)冲击涡轮从而驱动车轮来实现传递动力的装置。1902年德国的费廷格提出了液力循环元件(液力耦合器和液力变扭器)的方案,即将泵轮和涡轮组合在同一壳体内,工作液体在壳体内循环流动。采用这种元件大大提高了液力传动装置的效率。液力传动首先用于船舶。1932年制成第一台约60千瓦的液力传动柴油动车。
液力耦合器有相对布置的一个泵轮和一个涡轮。泵轮轴和涡轮轴的扭矩相等。涡轮转速略低于泵轮转速,二者转速之比即为液力耦合器的效率。液力耦合器用于机车主传动时,效率约为97%。液力变扭器除泵轮和涡轮外,还有固定的导向轮。涡轮与泵轮的扭矩之比称变扭比,转速比越小则变扭比越大。在同样的泵轮转速下,涡轮转速越低则涡轮扭矩越大。因此机车速度越低则牵引力越大,机车起动时的牵引力最大。液力变扭器的效率只在最佳工况下达到最大值。现代机车用的液力变扭器效率可达90%~91%。但当转速比低于或高于最佳工况时,效率曲线即呈抛物线形状下降。为使机车在常用速度范围内都有较高的传动效率,机车的液力传动装置一般采用不止一个简单的液力变扭器。机车液力传动装置如梅基特罗型、克虏伯型、苏里型、SRM型、ΓΤК型等,都是将一个液力变扭器与某种机械传动装置结合使用。福伊特型则是采用 2~3个液力变扭器(最佳工况点的转速比一般并不相同)或液力耦合器(图1),利用充油和排油换档,在各种机车速度下都使当时效率最佳的那一液力循环元件充油工作。换档时,前一元件排油和后一元件充油有一段重叠时间,所以换档过程中的机车牵引力只是稍有起伏而不中断。和其他类型相比,福伊特型液力传动装置的重量较大,但有结构简单、可靠性较高的优点。到60年代,经验证明:对于1500千瓦以上的液力传动装置,福伊特型较为适用。中国机车所用的液力传动装置都是这一类型的。
大功率增压柴油机车的液力传动装置都不用液力耦合器,但燃气轮机车的液力传动装置则用一个启动变扭器,并在高速时用一个液力耦合器。
液力循环元件传递功率P的能力也像其他液力机械一样,与工作液体重度r的一次方、泵轮转速n的三次方和元件尺寸D的五次方成正比,即P∝rnD。在柴油机车上,为了减小传动装置的尺寸,柴油机都不直接驱动液力循环元件的泵轮,而是通过一对增速齿轮,在轴承和其他旋转件容许线速度的限制范围内,尽可能提高泵轮转速。燃气轮机车由于转速很高,所以用一级甚至两级减速齿轮来驱动泵轮。同一种传动装置,只要改变这种齿轮的增速比或减速比,即可在经济合理的范围内应用于不同功率的机车。
液力传动装置通常包括一组使输出轴能改变转向的换向齿轮和离合器机构。输出轴通过适当的机械部件(万向轴和车轴齿轮箱,或曲拐和连杆等)驱动机车车轮。液力传动系统还可包括一组工况机构,使机车具有两种最高速度,在高速档有较高的行车速度,在低速档有较高的效率和较大的起动牵引力和加速能力。因此同一机车既可用于客运,也可用于货运,或者既可用于调车,也可用作小运转机车。而当调车工况的最高速度定得较低时,机车在起动和低速运行时的牵引力可以超过同功率的电力传动柴油调车机车。
1965年出现的液力换向柴油调车机车,传动装置有两组液力变扭器,每个行车方向各用一组,换向动作也用充油排油的方式来完成。当机车正在某一方向行驶时改用另一方向的液力变扭器充油工作,由于变扭器的涡轮转向与泵轮相反,对机车即起制动作用。机车换向不必先停车。只要司机改换行车方向手把的位置,机车即可自动地完成从牵引状态经过制动、停车,又立即改换行车方向的全部过程。
液力传动装置不用铜,重量轻,成本低,可靠性高,维修量少,并具有隔振、无级调速和恒功率特性好等优点,因而得到广泛采用。联邦德国和日本的柴油机车全部采用液力传动。 把机车原动机的动力变换成电能,再变换成机械能以驱动车轮而实现传递动力的装置。电力传动装置按发展的顺序有直-直流电力传动装置、交-直流电力传动装置、交-直-交流电力传动装置、交-交流电力传动装置四种。它们所用的牵引发电机、变换器(指整流器、逆变器、循环变频器等)和牵引电动机类型各不相同。
直-直流电力传动装置
1906年美国制造的150千瓦汽油动车最先采用了直-直流电力传动装置。1965年以前,世界各国单机功率75~2200千瓦的电传动机车都采用这种电力传动装置。这是因为同步牵引发电机无法高效变流,异步牵引电动机难于变频调速,只能采用直流电机。直-直流电力传动原理是基于直流电机是一种电能和机械能的可逆换能器,其原理见图 2。原动机G为柴油机,通过联轴器驱动直流牵引发电机ZF,后者把柴油机轴上的机械能变换成可控的直流电能,通过电线传送给1台或多台串并联或全并联接线的直流牵引电动机ZD,直流牵引电动机将电能变换成转速和转矩都可调节的机械能,经减速齿轮驱动机车动轮,实现牵引。此外设有自控装置。自控装置由既对柴油机调速又对牵引发电机调磁的联合调节器、牵引发电机磁场和牵引电动机磁场控制装置等组成,用来保证直-直流电力传动装置接近理想的工作特性。
交-直流电力传动装置
直流牵引发电机受整流子限制,不能制造出大功率电力传动装置。60年代前期,美国发明大功率硅二极管和可控硅,为制造大功率的电力传动装置准备了条件。1965年法国研制成 1765千瓦交-直流电力传动装置,它是世界各国单机功率 700~4400千瓦机车普遍采用的电力传动装置。
交-直流和直-直流电力传动原理相似。由图3可以看出两者差异在于柴油机 G驱动同步牵引发电机TF,经硅二极管整流桥ZL,把增频三相交流电变换成直流电,事实上TF和ZL组成等效无整流子直流电机。其余部分和自控装置主要工作原理与直-直流电力传动装置相同。
交-直-交流电力传动装置
异步牵引电动机结构简单,体积小,工作可靠,在变频调压电源控制下,能提供优良调速性能。联邦德国于 1971年研制成实用的交-直-交流电力传动装置,如图4所示。
交-直-交流电力传动原理如下:柴油机 G驱动同步牵引发电机TF,产生恒频可调压三相交流电(柴油机恒速时),经硅整流桥ZL变换成直流电,再经过可控硅逆变器 N(具有分谐波调制功能)再将直流电逆变成三相变频调压交流电,通过三根电线传输给多台全并联接线的异步牵引电动机AD。AD将交流电能变换成转速和转矩可调的机械能,驱动机车动轴,实现牵引。它的自控装置由联合调节器以及对同步牵引发电机磁场、变换器、异步牵引电动机作脉冲、数模或逻辑控制的装置组成,从而提供接近理想的工作特性。
交-交流电力传动装置
交-直-交变频调压电能经二次变换,降低了传动装置的效率,而且逆变器用可控硅需要强迫关断,对主电路技术有较高的要求。为提高效率,在交-交流电力传动装置中采用了自然关断可控硅相控循环变频器(图5)。60~70年代,美国在重型汽车上,苏联在电力机车上都采用了交-交流电力传动装置。不过美国用的是异步牵引电动机牵引,苏联用的是同步牵引电动机牵引。
交-交流电力传动原理如图5所示。柴油机G驱动同步牵引发电机TF,发出增频可调压交流电,经相控循环变频器FB变换成可变频调压的三相交流电(降频),输给多台全并联接线的异步牵引电动机AD。AD将交流电能变换成转速和转矩可调的机械能,驱动动轮实现牵引。它的自控装置也是由联合调节器、脉冲、数模、逻辑电路等装置构成(但对可控硅导通程序要求严格),同样能保证优良的工作特性。
Ⅱ 坦克机械传动装置有哪些特点
坦克机械传动装置和液体传动装置性能比较:关于坦克速度的变化范围:液体传动由于有液体元件,液体元件的主、被动部分是由液体来传递能量,所以可使坦克速度能连续变化,能降低速度到零而保待足够的牵引力。
机械传动是有级的,坦克速度不能连续,如不切断发动机动力,车速不能降到零。
关于坦克牵引力的变化范围:两种传动装置都可扩大发动机的扭距变化范围,但是机械传动不能扩大发动机的扭距适应性系数K。
液体传动中,由于液体元件本身的特性,能扩大K值。也就是说可以扩大坦克的适应性。
关于发动机的功率利用状况:液体元件的特性可使发动机在其最大功率范围内工作,因而可充分利用发动机的功率。
而在机械传动中,发动机功率的利用程度是受档数限制的,档数越多,功率利用越好。一般不如液体传动。
由于有液体元件的滑转,所以当外界阻力突然增大时,装液体传动的坦克,其发动机不会熄火。而装机械传动的坦克,则可能导致发动机熄火。
就传动功率来说,液体传动比机械传动低。为此,近代坦克的液体元件在高速时都采用了闭锁装置,即使其在高速时由变矩器变为效率较高的偶合器,以提高其传动效率。
从结构上看,机械传动简单,容易制造,因而成本低,便于大量生产,且维修保养容易。
总之,从坦克机动性方面来看,液体传动优于机械传动。
但不等于说,所有的坦克都要用液体传动,因为作为战斗车辆来说,机械传动有简单、可靠、耐用、成本低廉等突出优点,所以前苏联都采用机械传动,当然机械传动在前苏联现代坦克中有了很大的改进和发展。
Ⅲ 常用机械传动装置有哪些
皮带传动;链条传动;齿轮传动
Ⅳ 自行车中有哪些机械零件和机械传动装置
不同类型抄自行车的组成不见略有不同,下图是近些年较为流行的硬尾山地车组成图解
传动装置有:摩擦传动(刹车)、链条传动、齿轮传动(摩拜)、皮带传动(OFO)、棘轮传动(后花鼓)、曲轴连杆传动(曲柄中轴)、气动传动(前叉后胆)、液压传动(油压刹车)、钢丝索传动(拉线刹车、变速)、花键传动(中轴、塔基)。
Ⅳ 传动系统的类型
汽车传动系可按能量传递方式的不同,划分为机械传动、液力传动、液压传动、电传动等。汽车传动系按照结构和传动介质分,其型式有机械式、液力机械式、静液式(容积液压式)、电力式等。
机械式传动系
机械式传动系结构简单、工作可靠,在各类汽车上得到广泛的应用。其基本组成情况和工作原理:发动机的动力经离合器、变速器、万向节、传动轴、主减速器、差速器、半轴传给后面的驱动轮。并与发动机配合,保证汽车在不同条件下能正常行驶。为了适应汽车行驶的不同要求,传动系应具有减速增扭、变速、使汽车倒退、中断动力传递、使两侧驱动轮差速旋转等具体作用。
液力传动系
液力传动系组合运用液力和机械来传递动力。在汽车上,液力传动一般指液传动,即以液体为传动介质,利用液体在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。
动液传动装置有液力偶合器和液力变矩器两种。液力偶合器只能传递扭矩,而不能改变扭矩的大小,可以代替离合器的部分功能,即保证汽车平稳起步和加速,但不能保证在换档时变速器中的齿轮不受冲击。液力变矩器则除了具有液力偶合器的全部功能外,还能实现无级变速,故应用得比液力偶合器广泛得多。但是,液力变矩器的输出扭矩与输入扭矩的比值范围还不足以满足使用要求,故一般在其后再串联一个有级式机械变速器而组成液力机械变速器以取代机械式传动系中的离合器和变速器。
液力机械式传动系能根据道路阻力的变化自动地在若干个车速范围内分别实现无级变速,而且其中的有级式机械变速器还可以实现自动或半自动操纵,因而可使驾驶员的操作大为简化。但是由于其结构较复杂,造价较高,机械效率较低等缺点,除了高级轿车和部分重型汽车以外,一般轿车和货车很少采用。
静液式传动系
静液式传动系又称容积式液压传动系。主要由油泵、液压马达和控制装置等组成。发动机的机械能通过油泵转换成液压能,然后由液压马达再又转换为机械能。在图示方案中,只用一个水磨石马达将动力传给驱动桥主减速器,再经差速器、半轴传给驱动轮。另一方案是每一个驱动轮上都装一个水磨石马达。采用后一方案时,主减速器、差速器、和半轴等机械传动件都可取消静压式传动系由于机械效率低、造价高、使用寿命和可靠性不够理想,故只在某些军用车辆上开始采用。
电力式传动系
电力式传动系主要由发动机驱动的发电机、整流器、逆变装置(将直流电再转变为频率可变的交流电的装置)、和电动轮(内部装有牵引电动机和轮达减速器的驱动轮)等组成。电力式传动系的性能与静液式传动系相近,但电机质量比油泵和液压马达大得多,故只限于在超重型汽车上应用。[2]
Ⅵ 机械传动有哪些种类及其各种传动的优点和缺点
机械传动有多种形式,主要可分为两类:①靠机件间的摩擦力传递动力和运动的摩擦传动,包括带传动、绳传动和摩擦轮传动等。摩擦传动容易实现无级变速,大都能适应轴间距较大的传动场合,过载打滑还能起到缓冲和保护传动装置的作用,但这种传动一般不能用于大功率的场合,也不能保证准确的传动比。②靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动,包括齿轮传动、链传动、螺旋传动和谐波传动等。啮合传动能够用于大功率的场合,传动比准确,但一般要求较高的制造精度和安装精度。 机械传动按传力方式分,可分为 : 1 摩擦传动。 2 链条传动。 3 齿轮传动。 4 皮带传动。 5 涡轮涡杆传动。 6 棘轮传动。 7 曲轴连杆传动 8 气动传动。 9 液压传动(液压刨) 10 万向节传动 11 钢丝索传动(电梯中应用最广) 12 联轴器传动 13 花键传动。 1、带传动的特点 由于带富有弹性,并靠摩擦力进行传动,因此它具有结构简单,传动平稳、噪声小,能缓冲吸振,过载时带会在带轮上打滑,对其他零件起过载保护作用,适用于中心距较大的传动等优点。 但带传动也有不少缺点,主要有:不能保证准确的传动比,传动效率低(约为0.90~0.94),带的使用寿命短,不宜在高温、易燃以及有油和水的场合使用。 2,齿轮传动的基本特点 1、齿轮传递的功率和速度范围很大,功率可从很小到数十万千瓦,圆周速度可从很小到每秒一百多米以上。齿轮尺寸可从小于1mm到大于10m。 2、齿轮传动属于啮合传动,齿轮齿廓为特定曲线,瞬时传动比恒定,且传动平稳、可靠。 3、齿轮传动效率高,使用寿命长。 4、齿轮种类繁多,可以满足各种传动形式的需要。 5、齿轮的制造和安装的精度要求较高。4. 链传动的特点 1)能保证较精确的传动比(和皮带传动相比较) 2)可以在两轴中心距较远的情况下传递动力(与齿轮传动相比) 3)只能用于平行轴间传动 4)链条磨损后,链节变长,容易产生脱链现象。5. 蜗杆传动的特点 单级传动就能获得很大的传动比,结构紧凑,传动平稳,无噪声,但传动效率低。6. 螺旋传动的特点:传动精度高、工作平稳无噪音,易于自锁,能传递较大的动力等特点。
Ⅶ 分析两种方案中机械传动装置传递运动的平稳性和传递动力的效率
机械传动方式利用机械方式传递动力和运动的传动。机械传动在机械内工程中应用非常广泛容,有多种形式,主要可分为两类:①靠机件间的摩擦力传递动力和运动的摩擦传动,包括带传动、绳传动和摩擦轮传动等。摩擦传动容易实现无级变速,大都能适应轴间距较大的传动场合,过载打滑还能起到缓冲和保护传动装置的作用,但这种传动一般不能用于大功率的场合,也不能保证准确的传动比。②靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动,包括齿轮传动、链传动、螺旋传动和谐波传动等。啮合传动能够用于大功率的场合,传动比准确,但一般要求较高的制造精度和安装精度。每种机械传动都各有特点,分别适用于不同的条件。 具体说来,传动方式包括如下几种:摩擦轮传动、链条传动,齿轮传动、皮带传动、涡轮涡杆传动、棘轮传动、曲轴连杆传动、气动传动、液压传动(液压刨)、万向节传动、钢丝索传动(电梯中应用最广)联轴器传动、花键传动。
Ⅷ 机械传动装置传递运动的平稳性怎么比较
机床是用电机作为转动的
机械传动的作用是传递运动和力,常用机械传动系统的的类型有齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、带传动、链传动、轮系等
Ⅸ 坦克典型的机械传动装置有哪些结构
坦克典型的机械传动装置是由传动箱或称增速箱,主离合器,变速箱,冷却系的风专扇联动装置,左、右行星转向属机,制动器和侧减速器组成。
传动箱:用来将发动机的动力传给主离合器,并增高转速,以减少主离合器、变速箱和行星转向机所承受的扭矩;用电动机起动发动机时,通过传动箱可增大起动力矩,使发动机容易起动。
主离合器:它位于传动箱和变速箱之间。它是靠弹簧压紧主、被动摩擦片,通过主、被动摩擦片的摩擦力来传递动力。
当操纵分离机构时,压缩弹簧,使主、被动摩擦片分离,传动箱的动力便不能传到变速箱中去。
Ⅹ 汽车传动系有几种类型各有什么特点 汽车传动系的型式有四种。
机械式传动系。
液力机械式传动系
静液式(容积液压式)传动系。
电力式传动系。
2)特点及优缺点:
机械传动系:
组成——由离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥(主减速器、差速器、半轴)等,总成组成。
优点——传动效率高,工作可靠,结构简单,应用广泛。
缺点——重量较大,零部件较多,不适于超重型汽车。
液力机械传动系:
组成——液力耦合器+机械传动系或液力变矩器+机械传动系
特点——利用液体的循环流动的动能来传递扭矩。液力耦合器只能传递发动机的扭矩,而不能改变扭矩大小;液力变矩器不仅能传递发动机扭矩,而且能改变扭矩的大小,由于变矩范围小,必须与机械传动系相配合,以达到降速增扭的目的。
优点——汽车起动平稳,可降低动载荷、消除传动系扭转振动,操纵简单。
缺点——机械效率低,结构复杂,重量大,成本高。
应用——应用于超重型自卸车、装载机械、高级小轿车和城市公共汽车。
液力传动系(容积液压式):
组成——发动机带动油泵,油泵驱动液压马达,液压马达带动驱动桥或直接安装在车轮上。
特点——可实现无级变速,可取消机械传动系所有部件,离地间隙大,通过能力强。
缺点——传动效率低,精度要求高,可靠性差。
电力传动系
特点——发动机带动交流发电机,经全波整流后,把直流电供给与车轮相连的直流串激电动机。
优点——可无级变速,调速范围大,传动系简单(无离合器、变速器、传动轴),行驶平稳,冲击小,寿命长,效率低,重量大。
应用——超重型自卸车。