液力耦合器安裝在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)械變速裝置之間，它們是由兩盒狀結(jié)構(gòu)的泵輪和渦輪組成，利用液體在主、從動(dòng)元件之間循環(huán)流動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的變化來(lái)傳遞動(dòng)力 。由于液體atf在液力耦合器中作循環(huán)流動(dòng)時(shí)，有受到任何其它附加外力，故發(fā)動(dòng)機(jī)作用于泵輪上的轉(zhuǎn)矩與渦輪所接收并傳給從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩相等 。
在介紹液力耦合器之前，必須首先了解液力耦合器的結(jié)構(gòu)及其工作原理，這是學(xué)習(xí)變矩器工作原理的基礎(chǔ) 。液力耦合器是一種液力傳動(dòng)裝置，又稱(chēng)液力聯(lián)軸器 。在不考慮機(jī)械損失的情況下，輸出轉(zhuǎn)矩與輸入轉(zhuǎn)矩相等 。它的主要功能有兩個(gè)方面，一是防止發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)載，二是調(diào)節(jié)工作機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速 。
一、液力耦合器的結(jié)構(gòu)
液力耦合器安裝在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)械變速裝置之間，它們是由兩盒狀結(jié)構(gòu)的泵輪3和渦輪4組成，它們都稱(chēng)為工作輪，泵輪是主動(dòng)元件，與外殼2成一體，通過(guò)傳動(dòng)板與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸1的凸緣相連；渦輪是從動(dòng)元件，通過(guò)在鍵與耦合器渦輪輸出軸5連在一起旋轉(zhuǎn)，如圖3-3所示 。泵輪和渦輪的殼體中沿半徑放射狀徑向排列著許多平直葉片，泵輪和渦輪相對(duì)而置，中間留有一定間隙約3~4mm，泵輪與渦輪裝合成一個(gè)整體后，其軸線(xiàn)斷面一般為圓形，在其內(nèi)腔中充滿(mǎn)液壓油 。
圖3-3 液力耦合器結(jié)構(gòu)示意圖 1-發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸 2-耦合器外殼 3-泵輪 4-渦輪 5-輸出軸
二、液力耦合器的工作原理
液力耦合器以工作液（atf）作為傳動(dòng)介質(zhì)，利用液體在主、從動(dòng)元件之間循環(huán)流動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的變化來(lái)傳遞動(dòng)力 。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵輪3旋轉(zhuǎn)時(shí)，atf在泵輪葉片的帶動(dòng)下一起旋轉(zhuǎn)，繞輸入軸和輸出軸的軸線(xiàn)作圓周運(yùn)動(dòng) 。圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生離心力，atf從泵輪中心向四周沿葉片方面甩出；在葉片與葉片組成的空間里，atf就是從葉片內(nèi)緣向葉片外緣流動(dòng)，因此，葉片外緣處壓力較高，而內(nèi)緣壓力較低，其壓力差取決于工作輪的半徑和轉(zhuǎn)速等參數(shù) 。這樣，由曲軸輸入的機(jī)械能就轉(zhuǎn)變?yōu)閍tf的動(dòng)能和壓能 。在atf尚未進(jìn)入渦輪4的時(shí)候，渦輪葉片外緣的液壓低于泵輪葉片外緣處的液壓，于是在此壓力差的作用下，atf從泵輪流入渦輪 。與此同時(shí)，atf沖擊渦輪葉片，推動(dòng)渦輪按泵輪同一方面旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)液力耦合器的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng) 。這樣，atf的動(dòng)能和壓能又轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鲚S的機(jī)械能 。atf推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)后，順渦輪葉片從外緣流動(dòng)內(nèi)緣，再返回到泵輪的內(nèi)緣，重復(fù)上述過(guò)程，如此不斷地循環(huán)流動(dòng)，傳遞動(dòng)力 。
【液力耦合器的結(jié)構(gòu)與工作原理】
從上述液力耦合器工作過(guò)程可以看出，在液力耦合器內(nèi)部atf同時(shí)具有兩種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 。其一，是隨同工作輪一起作繞工作輪軸線(xiàn)的圓周運(yùn)動(dòng)（牽速運(yùn)動(dòng)）；其二，是經(jīng)泵輪到渦輪，又從渦輪返回泵輪，重復(fù)循環(huán)，atf沿工作腔循環(huán)圓作環(huán)流運(yùn)動(dòng)（相對(duì)運(yùn)動(dòng)），如圖3-4所示，故atf的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)是兩種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的合成，運(yùn)動(dòng)方向是斜對(duì)著渦輪沖擊渦輪葉片的 。這樣atf在液力耦合器內(nèi)部的流線(xiàn)是一條首尾相接的環(huán)形螺旋線(xiàn) 。所以能量的轉(zhuǎn)換是atf在耦合器內(nèi)部空間螺旋運(yùn)動(dòng)中完成的 。因此，液力耦合器實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的必要條件是atf在泵輪和渦輪之間有循環(huán)流動(dòng)，而循環(huán)流動(dòng)的產(chǎn)生是由于兩個(gè)工作輪轉(zhuǎn)速不等，使兩輪葉片的外緣處產(chǎn)生液壓差所致 。轉(zhuǎn)遞差越大，壓力差也越大，則作用于渦輪葉片的力矩也越大；故液力耦合器在正常工作時(shí)，泵輪轉(zhuǎn)速總是大于渦輪轉(zhuǎn)速 。如果二者轉(zhuǎn)遞相等，則液力耦合器不起傳動(dòng)作用 。
圖3-4 液力耦合器工作示意圖
三、液力耦合器的特性
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