❶ 液压系统的工作原理
液压传动的工作原理。
液压传动是指以液体为工作介质进行能量传递和控制的一种传动方式。液力传动系统主要是利用液体动能进行能量转换的传动方式,如液力耦合器和液力变矩器。液压传动是利用液体压力能进行能量转换的传动方式。在机械上采用液压传动技术,可以简化机器的结构,减轻机器质量,减少材料消耗,降低制造成本,减轻劳动强度,提高工作效率和工作的可靠性。液压传动系统在交通工具、建筑机械及其他机械上,特别是汽车上(如自动变速器、液力转向装置、刹车系统等)获得了广泛的应用,已成为汽车不可缺少的一部分。
液压传动系统在实际运行过程中,主要依靠液压泵的作用来运转。借助原动机的功能,使机械能向液体压力能的方向转变,并对能量进行高效传递。在系统内部管道、控制阀门的传递作用下,利用马达、液压缸等元器件,完成液体压力能向机械能的转变,带动系统的回转或往复性直线运作。在执行系统控制工作、对能量进行传递时,需要液压传动系统中液体介质来发挥作用,而系统特有的传动途径可确保其具有很强的功能性。
液压传动的工作原理,可以用一个液压千斤顶的工作原理来说明:
1—杠杆手柄
2—小油缸
3—小活塞
4,7—单向阀
5—吸油管
6,10—管道
8—大活塞
9—大油缸
11—截止阀
12—油箱
图是液压千斤顶的工作原理图。大油缸9和大活塞8组成举升液压缸。杠杆手柄1、小油缸2、小活塞3、单向阀4和7组成手动液压泵。如提起手柄使小活塞向上移动,小活塞下端油腔容积增大,形成局部真空,这时单向阀4打开,通过吸油管5从油箱12中吸油;用力压下手柄,小活塞下移,小活塞下腔压力高,单向阀4关闭,单向阀7打开,下腔的油液经管道6输入举升油缸9的下腔,迫使大活塞8向上移动,顶起重物。再次提起手柄吸油时,单向阀7自动关闭,使油液不能倒流,从而保证了重物不会自行下落。不断地往复扳动手柄,就能不断地把油液压入举升缸下腔,使重物逐渐地升起。如果打开截止阀11,举升缸下腔的油液通过管道10、截止阀11流回油箱,重物就向下移动。这就是液压千斤顶的工作原理。
液压传动是利用有压力的油液作为传递动力的工作介质,而且传动中必须经过两次能量转换 。
❷ 液力偶合器的工作原理有哪些
液力偶合器又称液力联轴器,是一种用来将动力源(通常是发动机或电机)与工作机连接起来,靠液体动量矩的变化传递力矩的液力传动装置。
液力偶合器是以液体为工作介质的一种非刚性联轴器。液力耦合器(见图)的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔,泵轮装在输入轴上,涡轮装在输出轴上。两轮为沿径向排列着许多叶片的半圆环,它们相向耦合布置,互不接触,中间有3mm到4mm的间隙,并形成一个圆环状的工作轮。驱动轮称为泵轮,被驱动轮称为涡轮,泵轮和涡轮都称为工作轮。泵轮和涡轮装合后,形成环形空腔,其内充有工作油液。
泵轮通常在内燃机或电机驱动下旋转,叶片带动油液,在离心力作用下,这些油液被甩向泵轮叶片边缘,由于泵轮和涡轮的半径相等,故当泵轮的转速大于涡轮转速时,泵轮叶片外缘的液压大于涡轮叶片外缘的液压,由于压差液体冲击涡轮叶片,当足以克服外阻力时,使涡轮开始转动,即是将动能传给涡轮,使涡轮与泵轮同方向旋转。油液动能下降后从涡轮的叶片边缘又流回到泵轮,形成循环回路,其流动路线如同一个首尾相连的环形螺旋线。液力耦合器靠液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。在忽略不计叶轮旋转时的风损及其他机械损失时,它的输出(涡轮)扭矩等于输入(泵轮)扭矩。
优点
(1)具有柔性传动自动适应功能。
(2)具有减缓冲击和隔离扭振功能。
(3)具有改善动力机启动能力,使之带载荷或空载启动功能。
(4)具有在外载荷超载时保护电机和工作机不受损坏的过载保护功能。
(5)具有协调多动力机顺序启动、均衡载荷和平稳并车功能。
(6)具有柔性制动减速功能(指液力减速器和堵转阻尼型液力耦合器)。
(7)具有使工作机延时缓慢启动功能,能平稳地启动大惯量机械。
(8)对环境的适应性强,可以在寒冷、潮湿、粉尘、需防爆的环境下工作。
(9)可以使用廉价的笼型电机替代价格昂贵的绕线式电机。
(10)对环境没有污染。
(11)传递功率与其输入转速的平方成正比,输入转速高时,能容量大,性能价格比高。
(12)具有无级调速功能,调速型液力耦合器可以在输入端转速不变的条件下,通过在运行中调节工作腔的充液量而改变输出力矩和输出转速。
(13)具有离合功能,调速型和离合型液力耦合器,可以在电机不停止转动的条件下,使工作机启动或制动。
(14)具有扩大动力机稳定运行工作范围功能。
(15)具有节电效果,能降低电机的启动电流和持续时间,降低对电网的冲击,降低电机的装机容量,大惯量难启动机械应用限矩型液力耦合器和离心式机械应用调速型液力耦合器节能效果显著。
(16)除轴承、油封外无任何直接机械摩擦,故障率低,使用寿命长。
(17)结构简单,操作维护简便,不需要特别复杂的技术,养护费用低。
(18)性能价格比高,价格低廉,初始投资少,投资回收期短。
缺点
(1)始终存在转差率,有转差功率损失,限矩型液力偶合器的额定效率约等于0.96,调速型液力耦合器与离心式机械匹配相对运行效率在0.85~0.97之间。
(2)输出转速始终低于输入转速,且输出转速不能像齿轮传动那样准确不变。
(3)调速型液力耦合器需要附加冷却系统,增加投资费用和运行费用。
(4)占地面积较大,需要在动力机与工作机之间占有一定空间。
(5)调速范围相对较窄,与离心机械匹配调速范围为1~1/5,与恒力矩机械匹配调速范围为1~1/3。
(6)无变矩功能。
(7)传递功率的能力与其输入转速的平方成正比,输入转速过低时,耦合器规格增大,性能价格比降低。
❸ 什么是动液传动
液力传动的工作原理
一,液力传动的概述 在传动装置中以液体(矿物油专)为工作介质进行能量属传递与控制的称为液体传动装置,简称液体传动. 在液体传递能量时,存在着将机械能转变为液体能,再由液体能转变为机械能的过程.液体能有三种形式:位能,压力能和动能.在液体传动中,液体的相对高度位置变化很小,故位能与压力能,动能相比,可以忽略不计.因此,液体传动中液体能量变换的主要形式为压力能和动能.凡是主要以工作液体的压力能进行能量传递和控制的装置称为液压传动装置,简称液压传动.其工作元件称为液压元件.凡是主要以工作液体的动能进行能量传递与控制的装置称为液力传动或动液传动.
二,液力传动的原理 液力传动装置是本世纪初开始研究的,最早用于船舶工业.汽车上采用液力传动是第一次世界大战之后.在30年代,英国,美国将液力传动应用于公共汽车,至第二次世界大战期间许多军用车辆和专用汽车也开始采用液力传动装置.现代汽车尤其是轿车广泛采用了液力传动装置. 最初的液力传动装置方案是由德国盖尔曼·费丁格尔教授提出的,如图1-1所示.它由离心泵,集水槽,进水管,连接管路,导水机构,水轮机等组成.
❹ 坦克典型的液力传动有哪些介绍
现代主战坦克上,应用的液力传动类型很多,这里只介绍典型的液力传动简单工作原理及其特点。
液力传动的关键部件是液力元件,目前在坦克和其他战斗车辆上,广泛使用的液力元件兼有液力变矩器和液力偶合器的性能,这种液力元件称为综合式液力变距器。
它的泵轮与主动轴相连,泵轮转动时,泵轮内的工作液体得到泵轮内叶片给予的能量后,产生离心力,迫使液体流动。这就是把发动机的机械能变成了泵轮内工作液体的动能和压能。
液流进入涡轮,冲击涡轮内叶片。此时,液体的能量又变成与涡轮相连的被动轴上的机械能,使被动轴旋转。导轮在涡轮小转速下与壳体固定在一起作为一个外力矩支点,使液流的压能减小,动能增加。
然后液流再进入泵轮继续循环。导轮在涡轮大轮速时与壳体自动解脱联接,于是导轮开始在液流中空转,此时,变矩器作为偶合器工作。综合式变矩器在整个工作范围内,效率均比较高,因而得到广泛采用。
发动机的动力,从液力变矩器,或综合式变矩器之后分流,一路经变速箱输入左、右汇流行星排的齿圈,另一路经双向变量泵双向定量马达,经锥齿轮而输入左、右汇流行星排的太阳轮,由左、右汇流行星排框架轴输入主动轮,以带动两侧履带旋转。
坦克直线行驶时,液压泵排量为零,液压元件不参加工作,汇流行星排太阳轮由于液压马达锁住而不动。
此时,发动机动力经液力变矩器,或综合式变矩器,变速箱而传入左、右汇流行星排齿圈,经汇流排框架输入侧减速器,带动主动轮旋转。可见这种传动在直驶时为单流。
坦克转向对,液压泵、液压马达参加工作,发动机功率除按坦克直线行驶时输入左、右汇流行星排齿囵外,还通过液压泵、液压马达而输入汇流行星太阳轮,使左、右汇流行星排太阳轮发生大小相等、方向相反的旋转,这样使汇流行星排框架的左、右速度不同,从而使坦克两侧履带速度和牵引力不同,使坦克转向。
这种典型的液力传动除具有一般液力传动的优点外,还具有如下特点,即直驶时功率为单流传递,转向时功率为双流传递,通过控制液压泵排量的连续变化可使坦克获得无级转向的性能。
在空档时,还可以获得绕坦克几何中心的转向,此时,全部功率将由液压元件传递。这种传动由直驶到转向的过渡连续平稳,转向半径的范围宽,操纵特性好,高档修正方向的能力好。
液压机械传动
未来的坦克上可能采用HMPT-500型液压机械传动装置。该传动装置包括一个多片式主离合器,两个油冷多片式停车制动器,两套具有相同排量的球形活塞式液压泵-液压马达组和一套齿轮装置。
传动装置有三个排档和一个倒档,Ⅰ-倒档为液压传动,Ⅱ-Ⅲ档为液压机械传动。
就是说,该传动的Ⅰ-倒档为单流,Ⅱ-Ⅲ档为双流。该传动具有液力传动的一切优点,还克服了液力传动中液力元件自动调节性能的不足,它具有可控无级变速的优点,使用这种传动可使发动机按选择的一条耗油率最小的功率—速度曲线工作,以达到最好的经济性,它能与发动机实现最理想的匹配。
在Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ档速度范围内,该传动的转向特性完全相同,即同一转向信号,使两履带产生相同的差动速度,内侧履带减速时产生的能量直接传输到外侧履带,使其增速,从而减小了功率损失。
对于给定的转向讯号,其转向半径随车速的增加而增大。这种传动,从坦克机动性观点来看是比较理想的,从技术方面来看,难度较大。
❺ 液力传动的液力传动装置
液力传动装置是以液体为工作介质以液体的动能来实现能量传递的装置,常见的有液力耦合器、液力变矩器和液力机械元件。
目前,液力传动元件主要有液力元件和液力机械两大类。液力元件有液力耦合器和液力变矩器;液力机械装置是液力传动装置与机械传动装置组合而成的,因此,它既具有液力传动变矩性能好的特点,又具有机械传动效率高的特征。
液力传动装置主要由三个关键部件组成,即泵轮、涡轮、导轮。
泵轮:能量输入部件,它能接受原动机传来的机械能并将其转换为液体的动能;
涡轮:能量输出部分,它将液体的动能转换为机械能而输出;
导轮:液体导流部件,它对流动的液体导向,使其根据一定的要求,按照一定的方向冲击泵轮的叶片。 下图a是液力变矩器的实物模型图,图b是其结构原理简图。它主要由泵轮、涡轮、导轮等构成。泵轮、涡轮分别与主动轴、从动轴连接,导轮则与壳体固定在一起不能转动。当液力变矩器工作时,因导轮D对液体的作用,而使液力变矩器输入力矩与输出力矩不相等。当传动比小时,输出力矩大,输出转速低;反之,输出力矩小而转速高。它可以随着负载的变化自动增大或减小输出力矩与转速。因此,液力变矩器是一个无级力矩变换器。
下面以目前广泛使用的三元件综合式液力变矩器来具体说明其工作原理。
如图4所示,泵轮与变矩器外壳连为一体,是主动元件;涡轮通过花键与输出轴相连,是从动元件;导轮置于泵轮和涡轮之间,通过单向离合器及导轮轴套固定在变速器外壳上。
发动机启动后,曲轴通过飞轮带动泵轮旋转,因旋转产生的离心力使泵轮叶片间的工作液沿叶片从内缘向外缘甩出;这部分工作液既具有随泵轮一起转动的园周向的分速度,又有冲向涡轮的轴向分速度。这些工作液冲击涡轮叶片,推动涡轮与泵轮同方向转动。
从涡轮流出工作液的速度可以看为工作液相对于涡轮叶片表面流出的切向速度与随涡轮一起转动的圆周速度的合成。当涡轮转速比较小时,从涡轮流出的工作液是向后的,工作液冲击导轮叶片的前面。因为导轮被单向离合器限定不能向后转动,所以导轮叶片将向后流动的工作液导向向前推动泵轮叶片,促进泵轮旋转,从而使作用于涡轮的转矩增大。
随着涡轮转速的增加,圆周速度变大,当切向速度与圆周速度的合速度开始指向导轮叶片的背面时,变矩器到达临界点。当涡轮转速进一步增加时,工作液将冲击导轮叶片的背面。因为单向离合器允许导轮与泵轮一同向前旋转,所以在工作液的带动下,导轮沿泵轮转动方向自由旋转,工作液顺利地回流到泵轮。当从涡轮流出的工作液正好与导轮叶片出口方向一致时,变矩器不产生增扭作用(这时液力变矩器的工况称为液力偶合工况)。
液力耦合器其实是一种非刚性联轴器,液力变矩器实质上是一种力矩变换器。它们所传递的功率大小与输入轴转速的3次方、与叶轮尺寸的5次方成正比。传动效率在额定工况附近较高:耦合器约为96~98.5%,变矩器约为85~92%。偏离额定工况时效率有较大的下降。根据使用场合的要求,液力传动可以是单独使用的液力变矩器或液力耦合器;也可以与齿轮变速器联合使用,或与具有功率分流的行星齿轮差速器(见行星齿轮传动)联合使用。与行星齿轮差速器联合组成的常称为液力-机械传动。
液力传动装置的整体性能跟它与原动机的匹配情况有关。若匹配不当便不能获得良好的传动性能。因此,应对总体动力性能和经济性能进行分析计算,在此基础上设计整个液力传动装置。为了构成一个完整的液力传动装置,还需要配备相应的供油、冷却和操作控制系统。
❻ 液压传动的工作原理、系统组成是什么
1液压传动的工作原理
机床工作台的液压传动系统如图4-17所示,它由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头组成。其工作原理如下:液压泵由电动机驱动后,从油箱中吸油;油液经滤油器进入液压泵,油液在泵腔中从入口低压到泵出口高压,在图4-17(a)所示状态下,通过开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸左腔,推动活塞使工作台向右移动;这时,液压缸右腔的油经换向阀和回油管6排回油箱。
图4-17机床工作台液压传动系统
1—工作台;2—液压缸;3—活塞;4—换向手柄;5—换向阀;6,8,16—回流管;7—节流阀;9—开停手柄;10—开停阀;11—压力管;12—压力支管;13—溢流阀;14—钢球;15—弹簧;17—液压泵;18—滤油器;19—油箱
如果将换向阀手柄转换成图4-17(b)所示状态,则压力管中的油将经过开停阀、节流阀和换向阀进入液压缸右腔,推动活塞使工作台向左移动,并使液压缸左腔的油经换向阀和回油管6排回油箱。
工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。当节流阀开大时,进入液压缸的油量增多(在单位时间内),工作台的移动速度增大;反之,当节流阀关小时,单位时间内进入液压缸的油量减少,工作台的移动速度降低。为了克服移动工作台时所受到的各种阻力,液压缸必须产生一个足够大的推力,这个推力是由液压缸中的油液压力所产生的。要克服的阻力越大,对应液压缸中的油液压力就越高;反之阻力小,压力就低。这种现象正说明了液压传动的一个基本原理——压力取决于负载。
需要说明的是,液压传动利用液体的压力能工作,它与在非密闭状态下利用液体的动能或势能工作的液力传动有本质的区别。
溢流阀的作用是调节与稳定系统的最大工作压力并溢出多余的油液。当工作台工作进给时,液压缸活塞(工作台)需要克服大的负载和慢速运动。进入液压缸的压力油必须有足够的稳定压力才能推动活塞带动工作台运动。调节溢流阀的弹簧力,使之与液压缸最大负载力相平衡,当系统压力升高到稍大于溢流阀的弹簧力时,溢流阀便打开,将定量泵输出的部分油液经回流管16溢回油箱。这时系统压力不再升高,工作台保持稳定的低速运动(工作进给)。当工作台快速退回时,因负载小所以油的压力低,溢流阀打不开,泵的流量全部进入液压缸,工作台则实现了快速运动。
从上面这个例子可以看到:液压泵将电动机(或其他原动机)的机械能转换为液体的压力能,然后通过液压缸(或液压马达)将液体的压力能再转换为机械能以推动负载运动。液压传动的过程就是机械能—液压能—机械能的能量转换过程。
2液压传动系统的组成
由上述例子可以看出液压传动系统的基本组成为:
(1)能源装置——液压泵。它将动力部分(电动机或其他原动机)所输出的机械能转换成液压能,给系统提供压力油液。
(2)执行装置——液压机(液压缸、液压马达)。通过它将液压能转换成机械能,推动负载做功。
(3)控制装置——液压阀(分为流量、压力、方向三类控制阀)。通过它们的控制或调节,使液流的压力、流量和方向得以改变,从而改变执行元件的力(或力矩)、速度和方向。
(4)辅助装置——油箱、管路、蓄能器、滤油器、管接头、压力表开关等。通过这些元件把系统连接起来,以实现各种工作循环。
(5)工作介质——液压油。绝大多数液压油采用矿物油,系统用它来传递能量或信息。
❼ 液力变速器的工作原理
您好!与液力耦合器一样,液力变矩器在正常工作时,储于环形腔内的油液,除有绕变矩器轴线的圆周运动外,还有在循环圆中如箭头所示的循环流动,故可将转矩从泵轮传至涡轮。与液力耦合器不同的是,液力变矩器不仅能传递转矩,而且还能在泵轮转矩不变的情况下,随着涡轮转速的不同自动地改变涡轮输出的转矩值,即“变矩”。液力变矩器之所以能起变矩作用,就是因为在结构上比液力耦合器多了一个导轮机构。 存在循环流动才可以增大转矩。当本来转速高于涡轮转速时才发生转矩增大。在涡轮低转速时,导轮引起回流的工作液产生高速的循环流动,这使泵轮转动更有效,并且增大推动涡轮工作液的作用力液力变矩器的工作原理可以通过一对风扇的工作来描述。将风扇A通电,将气流吹动起来,并使未通电的电扇B也转动起来,此时动力由电扇A传递到电扇B。为了实现转矩的放大,在两台电扇的背面加上一条空气通道,使穿过风扇B的气流通过空气通道的导向,从电扇A的背面流回,这会加强电扇A吹动的气流,使吹向电扇B的转矩增加。即电扇A相当于泵轮,电扇B相当于涡轮,空气通道相当于导轮,空气相当于AT油。希望可以帮到您。
❽ 液力传动主要是利用什么的传动
以液体为工作介质,利用液体动能来传递能量的流体传动。
叶轮将动力机(内燃机、电动机、涡轮机等)输入的转速、力矩加以转换,经输出轴带动机器的工作部分。液体与装在输入轴、输出轴、壳体上的各叶轮相互作用,产生动量矩的变化,从而达到传递能量的目的。液力传动与靠液体压力能来传递能量的液压传动在原理、结构和性能上都有很大差别。液力传动的输入轴与输出轴之间只靠液体为工作介质联系,构件间不直接接触,是一种非刚性传动。液力传动的优点是:能吸收冲击和振动,过载保护性好,甚至在输出轴卡住时动力机仍能运转而不受损伤,带载荷起动容易,能实现自动变速和无级调速等。因此它能提高整个传动装置的动力性能。
液力传动开始应用于船舶内燃机与螺旋桨间的传动。20世纪30年代后很快在车辆(各种汽车、履带车辆和机车)、工程机械、起重运输机械、钻探设备、大型鼓风机、泵和其他冲击大、惯性大的传动装置上广泛应用。