几种新型液力传动装置

几种新型液力传动装置
几种新型液力传动装置

几种其他类型的液力传动装置

一自动同步型液力偶合器TurboSyn

TurboSyn是福伊特公司一种提高经济性的独立传动装置,首先它是偶合器,启动的优良特性完全保留;另一方面则是它的机械特性,在正常工作时实现无滑差的动力传递。

1 结构与工作原理

图1-1 自动同步偶合器TurboSyn外形 1-2 TurboSyn偶合器主要组成构件TurboSyn的外形与我们常见的液力偶合器没有什么区别,基本结构也类似于传统的液力偶合器。显著的不同之处在于TurboSyn的涡轮分离成独立的扇形构件,其外缘附有摩擦衬套,在偶合器壳体最大半径回转面的内侧同样也附有摩擦衬垫。正是由于这两个摩擦副的接合作用,使得TurboSyn在达到额定转速时可以进行无滑差的动力传输。

图1-3 主要构件分解图

这些扇形构件(涡轮分体件)安装在轴毂上,一方面类似于一般液力偶合器的涡轮,在工作腔内受到从泵轮获得能量的液体作用绕中心轴线旋转;另一方面,单独的扇形轮又可以绕着本身的铰接轴沿着

径向向外运动。在工作机械通过液力传动被加速到额定转速后,涡轮与偶合器的壳体形成摩擦连接,结果是不同转速的泵轮与涡轮达到同步,额定工况下消除滑差。TurboSyn用作在起动时要求具有液力传动优点(舒缓电机负荷,软加速)且可以在额定工况下无滑差运转的单一驱动装置,可以说自动同步型液力偶合器TurboSyn是启动偶合器与机械摩擦离合器的完美结合。

如果工作机械发生过载或堵转工况,随着载荷的增加,涡轮转速下降到一定程度,则摩擦副脱离接触,TurboSyn又处于单纯的液力偶合器工作状态。总之,当涡轮处于低速或制动工况时,TurboSyn 处于正常的偶合器工作状态;当涡轮转速处于高速或额定工况时,TurboSyn处于摩擦副接合状态。

图1-4 闭锁式液力偶合器图1-5 无滑差静液力机械偶合器图1-4和图1-5所示为两种国产的无滑差液力偶合器,其中闭锁式液力偶合器的工作原理和特性与TurboSyn非常类似,只是闭锁式液力偶合器将机械闭锁机构做在偶合器的外部。相比而言,TurboSyn 设计独特,结构更为紧凑。无滑差静液力偶合器实质是斗轮式液力元件与行星齿轮传动的组合,结构比较复杂,同等功率,尺寸较大,生产成本略高。

2 特性曲线与应用

图1-6 TurboSyn 偶合器特性曲线

在偶合器启动工况及低转速比阶段,自动同步型偶合器与一般的偶合器的传动特性是一致的,可以空载起动电机,并利用电机的有效力矩启动负载,而使电机启动电流不致过大;在高转速比阶段及额定工况,两者存在较大区别。图中a -b -c 段为自动同步型偶合器特性,a 为摩擦副开始接触点,在b 点完全接触。c 点为自动同步型偶合器的额定工作点,该点转矩与负载转矩N T 平衡,转速比1TB i 。

电机的保护、工作机械的平稳加速都是TurboSyn 保留下来的液力偶合器的优良启动性能,而在正常工作时,则为无滑差运行状态,对于磨煤机的使用可节能3℅,对于风机类负载的使用,可以达到10℅。由于其紧凑的结构设计,尺寸、安装接口与普通的液力偶合器可以方便地匹配,因此,给现有传动系统的改造也带来便利条件。

二 变速多盘偶合器MDC

1 MDC 的结构与工作原理

在高功率、低转速传动的应用场合,使用标准的调速型液力偶合器在使用空间上不是最佳的解决方案。由于其独特的设计特点及物理特性,变速多盘偶合器在此类应用场合更为适用。

图2-1 MDC立体结构图图2-2 MDC剖面图

MDC装置具有以下特点:

·结构紧凑,节省安装空间;

·高效率。95℅额定转速以上输入输出为同步运行,消除滑差损失;·对工作机械的变转速调节,实现特定工况的经济运行。

MDC传递的转矩通过改变推力盘组件承受的接触压力来实现,此压力随着环状腔体内形成的油环径向高度而变化,工作油在环状腔体内又以输入转速旋转。油环的高度变化通过倾斜的勺管调节,油环离心力形成旋转压力产生轴向推力作用于推力盘组件,轴向推力越大,传递的力矩越大。

2 MDC的工作状态

图2-3 MDC工作状态

(a)启动勺管开度为零,油环最小,较低的轴向推力,电机空载起动;

(b)部分负载工作改变勺管开度,油环高度、轴向推力开始建立,工作机械柔软加速;随着导管开度的加大,加在推力盘上的力也逐渐

增大,输出轴达到95℅的额定转速后,输入/输出形成同步运行。 (c )正常工作 100℅的勺管开度,推力盘使得输入输出完全同步,消除滑差损失。

系统的工作油依靠输入动力通过机械机构驱动的供油泵提供,流经内部推力盘组件到外部的冷却器得以循环冷却;辅助润滑油泵则由单独的电机驱动,同时提供马达、工作机械的润滑用油。 3 MDC 的应用

(1) 船舶推进装置的动力传输

图2-4 采用变速多盘偶合器的船舶驱动装置

柴油机作为动力装置驱动的螺旋桨具有抛物线

类负载的特征,使用MDC 作为螺旋桨的动力传输

装置可以拓宽叶轮的转速工作范围,并且在柴油机

空载转速以上,MDC 达到同步运行而消除滑差损失。

另外,MDC 还提供对柴油机、螺旋推进器的

过载保护功能。

(2)一般工业应用

工业生产中的抛物线类负载很多,并且多属于大功率应用场合,如循环水泵、冷却水泵、风机、立式深井泵等,对于低速传动场合,MDC 则更具优越性。由于变速多盘偶合器紧凑的结构设计,MDC 非常适合于立式安装方式的应用,对于某些设备的改造也很方便。

图2-5 MDC 用于立式冷 却水泵

三多级液力变速传动(MSVD)装置

多级液力变速传动装置(MSVD)是80年代后期德国Voith(福伊特)公司生产的一种新型高效液力变速传动装置,它既保持了传统的可调式液力元件的传动特点,又改善了液力元件低速运行传动效率低的不足之处。该装置采用模块化设计,把不同的流体动力元件和机械部件组合安装在一起用于特定的传动调速场合,堪称流体动力学与机械学的完美结合。它的英文名称是:Multi Stage Variable-Speed Drive,缩写为“MSVD”。Voith公司产品代号为Vorecon ,英文名称为Variable Speed Planetary Gear(调速行星齿轮)。

1、结构组成与特点

图1给出的是Voith公司RW型MSVD装置的结构原理图,这种型号的MSVD装置综合运用了三种主要的液力传动元件:液力偶合器、液力变矩器和液力制动器,配以行星齿轮传动机构,调速范围宽,调节范围从最高输出转速的10℅至100℅。

图1 多级液力变速传动(MSVD)装置的结构组成

图2 Voith公司RW型MSVD装置本体剖面图

系统的组成主要包括七个部分:

A—带有勺管及执行机构的调速型液力偶合器;

B—多片摩擦离合器,用于将偶合器的泵轮与涡轮闭锁成一体,消除滑差;

C—导叶可调式液力变矩器;

D—带有充液量控制的液力制动器;

E—固定行星支架的行星齿轮机构,调节变矩器的输出转速到所需要的叠加转速;

F—支架旋转的行星齿轮机构,调整次级输出转速到工作机械,并用于速度的叠加;

G—多回路控制器,实现速度的闭环反馈控制,并根据转速发出电磁阀控制信号等功能。

各单体分立元件沿轴向安装布置在卧式壳体中,保持着同心安装。传动装置集润滑系统于一体,结构设计紧凑、坚固。由于装置大多用于高功率、高转速的驱动场合,主传动采用高承载能力的滑动轴承,辅助传动则是采用耐磨滚动轴承。

从图2所示的结构剖面图看,与动力输入相关的部件有:液力偶合器、闭锁离合器、液力变矩器(泵轮)、旋转行星齿轮齿圈;与动力输出相关的部件有:液力变矩器(涡轮)、液力制动器动轮、固定的行星齿轮、旋转的行星齿轮(行星架、行星轮和太阳轮)。

2、系统工作原理与特性

2.1 组成部分的工作及相互配合

(1)低转速运行

转速工作范围大约是最高输出转速的20℅~80℅,如图3所示,MSVD的工作类似一个传统的调速型液力偶合器,只有调速型液力偶合器和行星齿轮投入工作,调节输出转速适应负载工况变化。输出轴转速的调节通过调整勺管的位置改变偶合器工作腔中的充液量来实现,力矩通过行星齿轮传递给输出轴。闭锁离合器打开,液力变矩器处于排空状态;液力制动器内充油,对固定的行星齿轮制动使其连续缓慢地减速,防止齿轮箱的磨损及振动。偶合器的另一个作用是实现驱动电机的空载起动,消除扭振,使工作机械平稳地运行。

图3 MSVD装置在较低转速下运行图4 MSVD装置在较高转速下运行(2)高转速运行

转速工作范围大约是最高输出转速的80℅~100℅,如图4所示,调速型液力偶合器泵轮与涡轮由多片式摩擦离合器闭锁成一个刚性

的整体,液力制动器排空,液力变矩器承担速度的调节控制,通过转动的行星齿轮改变输出转速。原动机的大部分功率由输入轴→行星齿轮→输出轴,一小部分功率从液力变矩器的泵轮分流,通过涡轮、固定的行星齿轮和太阳轮汇集到输出轴。输入轴、变矩器的泵轮和旋转行星齿轮的齿圈以同样的恒定转速转动。

调整液力变矩器导叶的位置,涡轮输出转速随之改变。而变矩器的涡轮又通过固定的行星齿轮通过偶合钢套与转动行星齿轮的行星架相连,因此,旋转行星齿轮的行星轮速度也要改变,进而导致输出轴(与旋转的行星齿轮的太阳轮相连)转速的变化。

(3)闭锁离合器和液力制动器

闭锁离合器有多个摩擦片组成,它的作用是当进入高速运行范围后,离合器动作,把调速型偶合器的泵轮和涡轮闭锁成一个整体,消除液力偶合器工作时存在的1%~3%的滑差。离合器的工作只需提供很小的动力,因为需要克服的速度滑差本身也很小。

液力制动器工作于低速运行范围,连续提供对行星齿轮系的制动力矩,使得齿轮与耐磨轴承慢速转动,使这些元件免受磨损、侵蚀的影响,同时又能提供对行星齿轮系的超速保护功能。

图5 MSVD装置离合器闭锁图6 MSVD装置监控系统

(4)多回路控制器

多回路控制器实际是一个直接数字控制系统(DDC),如图6所示。根据控制器的输入信号(如0/4-20mA),监控系统主要完成以下功能:

·工作范围的选择(低速或者高速运行);

·实际值(振动、温度、压力等)的采样比较;

·偏差控制;

·确定切换工作点偶合器勺管和变矩器导叶的工作位置;

·偶合器、离合器、制动器级液力变矩器控制阀的开关控制;·故障检测报警。

多级液力变速传动(MSVD)装置的各个组成部分都是采用了实践证明的成熟可靠技术,即使在恶劣的工作环境中也能保持相当高的可靠性,其最大的优势在于较宽的转速范围内能够保持高效率的动力传输,可以比拟电气传动,与变频调速相比,也具有一定的经济性的优势。目前,MSVD装置的功率范围可以从1000kW到50000kW,转速范围从100到20000r/min。

应用领域

(1)能源工业:电站锅炉给水泵,送、引风机,磨煤机等;

(2)石油和天然气工业,石化行业:管线压缩机,制冷压缩机,氢再循环压缩机,液化天然气气体压缩机,液化天然气闪蒸气体压缩机等;

(3)其他工业中的压缩机、泵和风机的驱动。

最新《液压与液力传动》复习题

《液压与液力传动》复习题 一、填空题 1.液压传动是的一种传动方式。 2.液压传动装置主要由以下的四部分组成:1);2);3);4)。 3.液力变矩器中,接收发动机传来的机械能,并将其转换为液体的动能;将液体的动能转换为机械能而输出;是一个固定的导流部件。液力变矩器的循环圆指的是。4.液体动力粘度的物理意义是:。运动粘度定义为。 5.通常采用来减小齿轮泵的径向不平衡力。6.单作用液压缸具有的特点;双作用液压缸则是。 7.压力控制阀按其功能和用途分为、、和等。 8.液压阀按机能可以分为、和三大类。 9.电液伺服阀基本都是由、和反馈平衡机构三部分组成。 10.液压阀按机能可以分为、和三大类。 11.汽车起重机的支腿锁紧机构是采用来实现支撑整个起重机,在系统停止供油时,支腿仍能保持缩紧。 12.汽车起重机支腿收放回路中垂直缸上安装有液压锁,其作用是防止和。 13.汽车主动空气动力悬架系统主要由传感器、、、等组成。14.液压自动换挡系统中的速度阀将的车速信号转换成。节气门阀将转换成油压信号。 15.电控液力机械自动变速器(AT)主要由、和 三大部分组成。 16.汽车自动变速器液压控制系统中的油泵通常采用、和等定量泵。 17.自动变速器最重要、最基本的压力是由调节的管路压力,该管路压力用来控制所有离合器和制动器的正常动作,其大小应满足 的功能要求。 18.汽车主动空气动力悬架系统主要由传感器、、、等组成。 19.液压传动主要是利用来实现液压能与机械能的变换,其中将机械能转换为液压能,将液压能转换为机械能。

20.典型的液力变矩器是由、和三种叶轮组成。液力偶合器与液力变矩器最根本的区别是。 21.限矩型液力偶合器也称为,它的特点是随着,力矩趋于稳定,能够有效地防止原动机和负载的过载。 22.液压自动换挡系统中的速度阀将车速信号转换成油压信号,节气门阀将转换成油压信号。 23.应用相似原理分析模型与实物液体流道必须遵守以下的三个相似条件: (1);2);(3)。 24.限矩型液力偶合器也称为,它的特点是随着,力矩趋于稳定,能够有效地防止原动机和负载的过载。 25.典型的液力变矩器是由、和三种叶轮组成。液力偶合器与液力变矩器最根本的区别是。 二、选择题 1.当工作部件运动速度较高时,宜选用粘度等级()的压力油。 (a)较低;(b)较高;(c))普通。 2.当环境温度较高时,宜选用粘度等级()的压力油。 (a)较低;(b)较高;(c))普通。 3、油液的密度是随哪些因素而变化的?() (a)温度;(b)压力;(c)压力和温度。 4.节流调速回路中较易实现压力控制的是()。 (a)进油节流调速回路;(b)回油节流调速回路;(c)旁路节流调速回路。 5.调速阀中与节流阀串联的是()。 (a)定值减压阀;(b)定比减压阀;(c)定差减压阀。 6.变量泵和液压马达组成的容积式调速回路正常工作时,液压马达的输出转矩取决于()。 (a)变量泵的排量;(b)溢流阀的调定压力;(c)负载转矩。 7.变量泵和变量马达组成的容积式调速回路,变量马达输出转速由低向高调节时,首先调节的是()。(a)变量泵的排量;(b)变量泵的转速;(c)变量马达的排量。 8.双联叶片泵是由两个单级叶片泵组成,它的输出流量适合于() (a)合并使用;(b)单独使用;(c)单独使用和合并使用。 9.常用的电磁换向阀是控制油液() (a)流量;(b)方向;(c)流量和方向。 10.液压驱动系统中液压泵最大流量的确定是根据执行元件的() (a)压力;(b)速度;(c)压力与速度。 11.对于液力偶合器的输入特性曲线,下列说法不正确的是() (a) 它表示了泵轮力矩与泵轮转速之间的关系;(b)为通过坐标原点的抛物线;(c) 也称为无因次特性曲线。 12.进口节流调速回路的液压缸速度() (a)不受负载影响;(b)受负载影响;(c)对液压泵出口流量有影响。 13.对于汽车起重机支腿机构液压回路,为了防止起重作业时垂直液压缸上腔液体承受重力负载,为了 避免车架下沉,即防止俗称的()现象,需用连通上腔的液控单向阀起锁紧作用。 (a)掉腿(b)软腿(c) 卸腿

液力传动概述

9.1 液力传动概述 9.1.1液力传动概念 工程机械的动力装置大多为内燃机(柴油机或汽油机)。内燃机工作时,最大稳定工作转速与最小稳定工作转速之比约为 1.5~2.8;内燃机曲轴上的最大转矩与最小转矩之比约为1.06~1.25。工程机械的行驶或工作速度的变化,以及行驶阻力或工作负载的变化远远超过内燃机的工作要求。因此,如果在传动系统中加入液力传动,将会大大改善工作机构的工作性能。所以,在很多机械尤其是建设机械中广泛地采用液力传动。 液力传动——(动液传动)基于工程流体力学的动量矩原理,利用液体动能而做功的传动(如离心泵、液力变矩器)。液力传动是以液体为工作介质的叶片式传动机械。它装置在动力机械(如蒸汽机、内燃机、电动机等)和工作机械(如水泵、风机、螺旋桨、机车和汽车的转轴等)之间,是动力机和工作机的联接传动装置,起着联接和改变扭矩的作用。 液力传动是液体传动的另一分支,它是由几个叶轮而组成的一种非刚性连接的传动装置。这种装置起着把机械能转换为液体的动能,再将液体的动能转换成机械能的能量传递作用。液力传动实际上就是一组离心泵—涡轮机系统,离心泵作为主动部件带动液体旋转,从泵流出的高速液体拖动涡轮机旋转,讲液体动能转换为机械能,实现能量传递。首台液力传动装置是十九世纪初由德国费丁格尔(Fottinger)教授研制出来并应用于大吨位船舶上。图9-1是液力传动原理图。 图9-1 液力传动装置

1—发动机2—离心泵叶轮3—导管4—水槽5—泵的螺壳6—吸水管7—涡轮螺壳8—导轮9—涡轮叶轮10—排水管11—螺旋桨12—液力变矩器模型 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。 离心泵叶轮2在发动机1的驱动下,使工作液体的速度和压力增加,并借助于导管3经导轮8冲击涡轮9,此时液体释放能量给涡轮,涡轮带动螺旋桨转动,实现能量传递,这就是液力变矩器。它可使输入力矩和输出力矩不等;如果无导轮,就成为液力偶合器。图示方式的液力传动,由于导管较长等原因,能量损失大,一般效率只有70%。实际上所使用的液力变矩器是将各元件综合在一起而创制的完全新的结构形式(取消进出水管、集水槽,以具有新的几何形状的泵轮和涡轮代替离心机和水轮机,并使泵轮和涡轮尽可能接近,构成一个共同的工作液体的循环圆),如图中12。 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。 目前,液力传动元件主要有液力元件和液力机械两大类。液力元件有液力偶合器和液力变矩器;液力机械元件是液力元件与机械传动元件组合而成的。 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。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。 1、液力偶合器由图9-2 a可知,它是由泵轮B(离心泵)和涡轮T(液动机)组成的。泵轮与主动轴相连,涡轮与从动轴相接。如果不计机械损失,则液力偶合器的输入力矩与

液压传动与电力、机械等其他动力传动相比较的优势

液压传动与电力、机械等其他动力传动相比较的优势 驱动方式一般有四种:气压驱动、液压驱动、电气驱动和机械驱动,此外还有磁力传动以及复合传动。 磁力传动: 1)磁力传动传递力矩,是利用磁力的超矩作用特性而实现的。可转化主轴传递扭矩的动密封 为静密封,实现动力的零泄漏传递。 2)可避免高频振动传递,实现工作机械的平衡运行。 3)可实现工作机械运行中的过载保护。 4)与刚性联轴器相比较,安装、拆卸、调试、维修均较方便。 5) 可净化环境,消除污染。 6)它响应迅速,然而有待进一步研究 气压传动 1)工作介质是空气,与液压油相比可节约能源,而且取之不尽、用之不竭。气体不易堵塞流动通道,用之后可将其随时排人大气中,不污染环境; 2)空气的特性受温度影响小。在高温下能可靠地工作,不会发生燃烧或爆炸。且温度变化时,对空气的粘度影响极小,故不会影响传动性能; 3)空气的粘度很小(约为液压油的万分之一),所以流动阻力小,在管道中流动的压力损失较小,所以便于集中供应和远距离输送; 4)相对液压传动而言,气动动作迅速、反应快,一般只需0.02~0.3s就可达到工作压力和速度。液压油在管路中流动速度一般为1~5m/s,而气体的流速最小也大于10m/s,有时甚至达到音速,排气时还达到超音速; 5)气体压力具有较强的自保持能力,即使压缩机停机,关闭气阀,但装置中仍然可以维持一个稳定的压力。液压系统要保持压力,一般需要能源泵继续工作或另加蓄能器,而气体通过自身的膨胀性来维持承载缸的压力不变; 6)气动元件可靠性高、寿命长。电气元件可运行百万次,而气动元件可运行2000~4000万次; 7)工作环境适应性好,特别是在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣环境中,比液压、电子、电气传动和控制优越; 1.气动装置结构简单,成本低,维护方便,过载能自动保护。 2、气压传动的缺点 (1)由于空气的可压缩性较大,气动装置的动作稳定性较差,外载变化时,对工作速度的影响较大;(2)由于工作压力低,气动装置的输出力或力矩受到限制。在结构尺寸相同的情况下,气压传动装置比液压传动装置输出的力要小得多。气压传动装置的输出力不宜大于10—40kN;(3)气动装置中的信号传动速度比光、电控制速度慢,所以不宜用于信号传递速度要求十分高的复杂线路中。同时实现生产过程的遥控也比较困难,但对一般的机械设备,气动信号的传递速度是能满足工作要求的;4)噪声较大,尤其是在超音速排气时要加消声器。 速度有限制

液压传动技术在工程机械行走驱动系统中的应用与发展

液压传动技术在工程机械行走驱动系统中地应用与发展 1、概述 行走驱动系统是工程机械地重要组成部分.与工作系统相比,行走驱动系统不仅需要传输更大地功率,要求器件具有更高地效率和更长地寿命,还希望在变速调速、差速、改变输出轴旋转方向及反向传输动力等方面具有良好地能力.于是,采用何种传动方式,如何更好地满足各种工程机械行走驱动地需要,一直是工程机械行业所要面对地课题.尤其是近年来,随着我国交通、能源等基础设施建设进程地快速发展,建筑施工和资源开发规模不断扩大,工程机械在市场需求大大增强地同时,更面临着作业环境更为苛刻、工况条件更为复杂等所带来地挑战,也进一步推动着对其行走驱动系统地深入研究. 这里试图从技术构成及性能特征等角度对液压传动技术在工程机械行走驱动系统地发展及其规律进行探讨. 2、基于单一技术地传动方式 工程机械行走系统最初主要采用机械传动和液力机械传动(全液压挖掘机除外)方式.现在,液压和电力传动地传动方式也出现在工程机械行走驱动装置中,充分表明了科学技术发展对这一领域地巨大推动作用. 2.1 机械传动 纯机械传动地发动机平均负荷系数低,因此一般只能进行有级变速,并且布局方式受到限制.但由于其具有在稳态传动效率高和制造成本低方面地优势,在调速范围比较小地通用客货汽车和对经济性要求苛刻、作业速度恒定地农用拖拉机领域迄今仍然占据着霸主地位. 2.2 液力传动 液力传动用变矩器取代了机械传动中地离合器,具有分段无级调速能力.它地突出优点是具有接近于双曲线地输出扭矩-转速特性,配合后置地动力换挡式机械变速器能够自动匹配负荷并防止动力传动装置过载.变矩器地功率密度很大而负荷应力却较低,大批生产成本也不高等特点使它得以广泛应用于大中型铲土运土机械、起重运输机械领域和汽车、坦克等高速车辆中.但其特性匹配及布局方式受限制,变矩范围较小,动力制动能力差,不适合用于要求速度稳定地场合. 2.3 液压传动 与机械传动相比.液压传动更容易实现其运动参数(流量)和动力参数(压力)地控

几种新型液力传动装置

几种其他类型的液力传动装置 一自动同步型液力偶合器TurboSyn TurboSyn是福伊特公司一种提高经济性的独立传动装置,首先它是偶合器,启动的优良特性完全保留;另一方面则是它的机械特性,在正常工作时实现无滑差的动力传递。 1 结构与工作原理 图1-1 自动同步偶合器TurboSyn外形 1-2 TurboSyn偶合器主要组成构件TurboSyn的外形与我们常见的液力偶合器没有什么区别,基本结构也类似于传统的液力偶合器。显著的不同之处在于TurboSyn的涡轮分离成独立的扇形构件,其外缘附有摩擦衬套,在偶合器壳体最大半径回转面的内侧同样也附有摩擦衬垫。正是由于这两个摩擦副的接合作用,使得TurboSyn在达到额定转速时可以进行无滑差的动力传输。 图1-3 主要构件分解图 这些扇形构件(涡轮分体件)安装在轴毂上,一方面类似于一般液力偶合器的涡轮,在工作腔内受到从泵轮获得能量的液体作用绕中心轴线旋转;另一方面,单独的扇形轮又可以绕着本身的铰接轴沿着

径向向外运动。在工作机械通过液力传动被加速到额定转速后,涡轮与偶合器的壳体形成摩擦连接,结果是不同转速的泵轮与涡轮达到同步,额定工况下消除滑差。TurboSyn用作在起动时要求具有液力传动优点(舒缓电机负荷,软加速)且可以在额定工况下无滑差运转的单一驱动装置,可以说自动同步型液力偶合器TurboSyn是启动偶合器与机械摩擦离合器的完美结合。 如果工作机械发生过载或堵转工况,随着载荷的增加,涡轮转速下降到一定程度,则摩擦副脱离接触,TurboSyn又处于单纯的液力偶合器工作状态。总之,当涡轮处于低速或制动工况时,TurboSyn 处于正常的偶合器工作状态;当涡轮转速处于高速或额定工况时,TurboSyn处于摩擦副接合状态。 图1-4 闭锁式液力偶合器图1-5 无滑差静液力机械偶合器图1-4和图1-5所示为两种国产的无滑差液力偶合器,其中闭锁式液力偶合器的工作原理和特性与TurboSyn非常类似,只是闭锁式液力偶合器将机械闭锁机构做在偶合器的外部。相比而言,TurboSyn 设计独特,结构更为紧凑。无滑差静液力偶合器实质是斗轮式液力元件与行星齿轮传动的组合,结构比较复杂,同等功率,尺寸较大,生产成本略高。

机械传动装置

机械传动装置 发动机的转动轴带着工作机的轴一起转动,也就是转动必须由发动机传递到工作机上来.这种转动的传递可以用各种不同的方式来实现.常见的三种机械传动方式是皮带传动、摩擦传动和齿轮传动. 在皮带传动里,发动机和工作机的轴上各装一个皮带轮,轮上紧套着一圈(或并列的几圈)皮带(图1).发动机轴上的皮带轮A 叫做主动轮,工作机轴上的皮带轮B 叫做从动轮.主动轮转动时,依靠摩擦作用,使皮带运动,皮带的运动又带动从动轮转动.在转动时,一般不允许皮带打滑,这时两个皮带轮边缘上的各点线速度相同.因此,如果两个皮带轮的直径不同,它们的角速度或转速也就不同,且角速度或转速跟两皮带轮的直径成反比: 2 112d d n n 比值1 2n n 叫做传动速度比.从上式可知,工作机轴上的皮带轮的直径越小,它的轴的转速就越大. 实际上常用的传动速度比一般不大于5.这是因为传动速度比越大,从动轮的直径就越小,它跟皮带接触的圆弧就越短,带动它的摩擦力也就越小. 图1的两皮带轮转动方向相同,图2的两皮带轮转动方向相反. 在摩擦传动中,两个轮互相紧压着(图3).当主动轮向一个方向转动时,由于两轮之间的摩擦作用,从前轮也发生转动,它的转动方向跟主动轮相反.

在皮带传动和摩擦传动中,对从动轮来说摩擦力是动力,必须设法使它增大,因此要用摩擦因数比较大的材料如皮革、橡胶、填充石棉的铜丝等包在轮缘上,还要增大压力. 如果所传递的功率是P ,那么由fv P =和dn v π=,可求出作用在轮缘上的摩擦力: dn P f π=, 作用在轮缘上使轮转动的摩擦力矩: 2d f M =. 一般说来,摩擦传动只能在功率不大(15千瓦以下)的情况下使用,如果所传递的功率较大,两轮就会发生滑动.为了提高所传递的功率,必须保证两轮不发生滑动,因此在两轮的轮缘上做出许多齿,使一个轮的每个齿能够嵌入另一个轮的两齿之间.这样,在转动时就不断地互相啮合,不会发生滑动.这种轮叫做齿轮.齿轮传动时,两齿轮的齿距就必须相 等.这样,两轮的转速就跟它们的齿数成反比. 齿轮传动装置在生产技术上应用非常广泛,它可以传递几万千瓦的功率.当主动轮和从动轮所在的两轴互相平行时,采用圆柱形齿轮(图4中A 和B );当两轴成90°时,采用截锥形齿轮(图4中C 和E ).利用齿轮、齿条传动,还可以把转动改变成平动,或把平动改变为转动(图4中D ).此外,我们还常见到用链条来传动的,这实际上也是齿轮传动的一种变形. 各种机床、汽车、拖拉机等用来调节速度用的机械变速箱,一般都是用齿轮来传动的.

机械传动装置的发展与应用

机械传动装置的发展与应用 发表时间:2018-11-19T10:16:08.187Z 来源:《科技研究》2018年9期作者:程磊[导读] 本文从齿轮传动装置、液力传动装置、静液压传动装置等方面,对机械传动装置的分类进行了说明,并分析了机械传动装置的发展趋势 焦作市第一中学河南焦作 454150 摘要:本文从齿轮传动装置、液力传动装置、静液压传动装置等方面,对机械传动装置的分类进行了说明,并分析了机械传动装置的发展趋势,阐述了机械传动装置的应用,以期为促进机械传动装置的良好应用及长远发展提供参考。 关键词:机械传动装置;发展;应用 引言:随着我国经济及科技的飞速发展,各个领域之中的机械设备的应用愈加广泛,进而促进了机械传动装置的发展,并使之在各个领域之中发挥重要作用,但就当前阶段的发展状况而言,我国在机械传送装置方面的技术还未能达到成熟,需对国外的技术加以引进,并在此基础上加以创新,以此来推动我国机械传动装置的良好发展与应用。 一、机械传动装置的分类 齿轮传动装置 齿轮传动装置的应用较为广泛,其主要应用于具有使用要求较低及主机成本较低的特点的工程起重、压实、铲土运输等方面的机械的变速器、轮边减速器及驱动桥主传动之中。就齿轮变速器本身而言,将其依照结构形式进行划分,则通常可以划分为行星式、定轴式这两个类型。而驱动桥遵照其自身所具有的功能进行划分,则通常可分为转向、刚性及贯通式三个类型。 液力传动装置 液力传动装置通常在使用要求较高且对主机性能方面的要求也较高的内燃叉车及铲土运输机械之中,其中底盘动力传送之中所具有的动力换挡变速器及液力变矩器作为无级变速元件,可有效提升主机的操作性能及自动适应性能。 静液压传动装置 静液压传动装置主要是在液压挖掘机,及在主机性能方面有较高要求的装载机、推土机、压路机及内燃叉车等机械产品的工作装置、转向系统及静液压变速之中,可有效提升主机的操作性能及无级变速能力。 二、机械传动装置的发展趋势及应用 首先,就我国现阶段的工程发展模式来看,齿轮传动装置缺乏完备的技术水平,仍需要投入更多的研究力量。应当着重从现有的设计方法入手,确保能够将齿轮传动装置中的关键零件进行改良设计,如齿轮、轴类等,提高材料质量、优化制造工艺、减轻零件重量、缩减零件体积。同时,还可以针对换挡元件与方式进行创新,有效降低作业劳动强度,将动力中断的时间压缩至最低,从而有效提高作业效率。现阶段国内已经逐步引进新型变速器,应当针对变速器的设计方式进行充分借鉴,并研究其零部件设计方式,使其在工程机械生产中得到广泛应用。 其次,现阶段我国的大部分轮胎式工程机械所应用的液力变矩器与动力变速器仍然具有较强的局限性,液力变矩器的扭矩比较大,两档变速器要借助手动方式进行变档,不仅提高了使用成本,也会导致作业效率难以提高。基于此,我国工程机械领域应当积极引进美、德等国家的先进技术,将以往的手动控制系统更新为电—液控制系统,在促使系统发热量有效降低的同时也有助于节约经济成本,优化作业条件,提高作业效率。在此基础上,还应当积极推动液力机械传动装置的联合兼并发展,建设专业化、系统化的液力机械行业体系,进一步推动液力机械产品在行业市场上的健康发展。最后,为有效提升我国工程机械驱动桥的技术水平,应当着力推进以下两种机械装置在该领域的推广与应用:其一是自锁式防滑差速器,该装置可以自主分配左右车轮间的扭矩,有效借助车辆的牵引力,使其越野性能得到显著提升;其二是湿式制动器,可以利用该装置自身所具备的充足制动容量与良好的耐用性,充分提升车辆的制动性能。 第一点,在许多发达国家之中,静液压传动叉车已经得到了极为广泛的应用,而就我国而言,在近年来的发展之中,我国对于部分的工厂、仓库、码头等部门在叉车使用方面对其的性能、噪声等方面在不断的提升要求,这就使得静液压叉车在我国的这些部门中的应用在逐渐的提升。因此,在这种发展趋势下,我国国内市场的叉车及液压元件生产企业可以从此种窥见商机,在这种良好的发展前景之下,相关的企业及部门应共同努力,采取联合研究开发的方式,来不断的研究,同时也可与国际上的静液压元件制造公司加强合作,进而能够加快开发的速度,从而生产出具有工作可靠、先进性高、价格适宜的产品,以此来满足市场的需求。 第二点,就机械传送装置应用最为广泛的中小型多功能工程机械而言,其本身的功能较多,包含了装载、挖掘、起重、叉装等多方面的功能,使得其在许多发达国家之中得到了极为广泛的应用。而就我国儿研所,随着近年来城市化建设的不断推进,中小型多功能工程机械设备必然在其中得到推广,且因静液压传送装置本身所具有的优势,则其中必然将之作为主要的传动装置。在这种发展背景之下,我国应将国内外静液压元件生产企业进行融合合作,共同开展静液压元件生产的开发与研究工作,以此来推进中小型多功能工程机械在我国的更好应用。 第三点,就我国而言,大型铲土运输及起重机械之中齿轮传动装置的应用较为广泛,但其本身存在主机性能不足方面的问题,但在配套的静液压传动装置及电子控制元件生产方面存在技术难度较大、生产价格较高等方面的问题,致使我国在此类机械使用方面的用户难以对此进行接收。因此,在此类机械的研究及开发方面应待以后技术的发展足够成熟之后开展。 结论:总而言之,在当前阶段的发展之中,对于机械传动装置所应用的机械设备方面的要求在不断的提升,因此对于机械传动装置方面应加大研发力度,综合国内外的研发及生产力量,力求将机械传送装置更好的应用于机械设备之中,促进我国机械行业的整体发展。 参考文献: [1]王硕.大型风电液力机械传动装置的分析与研究[J].科技资讯,2017,15(19):49-50. [2]王瑞兵.提高采煤机机械传动装置的可靠性[J].机械管理开发,2016,31(09):35-36+42. [3]崔俊星.行走机械液压传动装置的特点分析[J].科技经济导刊,2016(16):80.

液力传动概述

9、1 液力传动概述 9、1、1液力传动概念 工程机械得动力装置大多为内燃机(柴油机或汽油机)。内燃机工作时,最大稳定工作转速与最小稳定工作转速之比约为1、5~2、8;内燃机曲轴上得最大转矩与最小转矩之比约为1、06~1、25。工程机械得行驶或工作速度得变化,以及行驶阻力或工作负载得变化远远超过内燃机得工作要求。因此,如果在传动系统中加入液力传动,将会大大改善工作机构得工作性能。所以,在很多机械尤其就是建设机械中广泛地采用液力传动。 液力传动——(动液传动)基于工程流体力学得动量矩原理,利用液体动能而做功得传动(如离心泵、液力变矩器)。液力传动就是以液体为工作介质得叶片式传动机械。它装置在动力机械(如蒸汽机、内燃机、电动机等)与工作机械(如水泵、风机、螺旋桨、机车与汽车得转轴等)之间,就是动力机与工作机得联接传动装置,起着联接与改变扭矩得作用。 液力传动就是液体传动得另一分支,它就是由几个叶轮而组成得一种非刚性连接得传动装置。这种装置起着把机械能转换为液体得动能,再将液体得动能转换成机械能得能量传递作用。液力传动实际上就就是一组离心泵—涡轮机系统,离心泵作为主动部件带动液体旋转,从泵流出得高速液体拖动涡轮机旋转,讲液体动能转换为机械能,实现能量传递。首台液力传动装置就是十九世纪初由德国费丁格尔(Fottinger)教授研制出来并应用于大吨位船舶上。图91就是液力传动原理图。 图91 液力传动装置 1—发动机2—离心泵叶轮3—导管4—水槽5—泵得螺壳6—吸水管7—涡轮螺壳8—导轮9—涡轮叶轮10—排水管11—螺旋桨12—液力变矩器模型

液力传动得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,就是一种非刚性传动。液力传动得优点就是:能吸收冲击与振动,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,能实现自动变速与无级调速等。因此它能提高整个传动装置得动力性能。 液力传动开始应用于船舶内燃机与螺旋桨间得传动。20世纪30年代后很快在车辆(各种汽车、履带车辆与机车)、工程机械、起重运输机械、钻探设备、大型鼓风机、泵与其她冲击大、惯性大得传动装置上广泛应用。 离心泵叶轮2在发动机1得驱动下,使工作液体得速度与压力增加,并借助于导管3经导轮8冲击涡轮9,此时液体释放能量给涡轮,涡轮带动螺旋桨转动,实现能量传递,这就就是液力变矩器。它可使输入力矩与输出力矩不等;如果无导轮,就成为液力偶合器。图示方式得液力传动,由于导管较长等原因,能量损失大,一般效率只有70%。实际上所使用得液力变矩器就是将各元件综合在一起而创制得完全新得结构形式(取消进出水管、集水槽,以具有新得几何形状得泵轮与涡轮代替离心机与水轮机,并使泵轮与涡轮尽可能接近,构成一个共同得工作液体得循环圆),如图中12。 叶轮将动力机(内燃机、电动机、涡轮机等)输入得转速、力矩加以转换,经输出轴带动机器得工作部分。液体与装在输入轴、输出轴、壳体上得各叶轮相互作用,产生动量矩得变化,从而达到传递能量得目得。液力传动与靠液体压力能来传递能量得液压传动在原理、结构与性能上都有很大差别。液力传动得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,就是一种非刚性传动。 目前,液力传动元件主要有液力元件与液力机械两大类。液力元件有液力偶合器与液力变矩器;液力机械元件就是液力元件与机械传动元件组合而成得。 根据使用场合得要求,液力传动可以就是单独使用得液力变矩器或液力耦合器;也可以与齿轮变速器联合使用,或与具有功率分流得行星齿轮差速器(见行星齿轮传动)联合使用。与行星齿轮差速器联合组成得常称为液力机械传动。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得下降。 1、液力偶合器由图92 a可知,它就是由泵轮B(离心泵)与涡轮T(液动机)组成得。泵轮与主动轴相连,涡轮与从动轴相接。如果不计机械损失,则液力偶合器得输入力矩与输出力矩相等,而输入与输出轴转速不相等。因工作介质就是液体,所以B、T之间属非刚性连接。 2、液力变矩器图92 b就是液力变矩器结构简图。它就是由泵轮B、涡轮T及导轮D 主要件构成。B与主动轴连接,T与从动轴相连接,导轮(可装在泵轮得出口或入口处)则与壳

机械传动系统效率综合测试实验2019_A3

机械传动系统效率综合测试实验 一、实验目的 1.了解机械传动系统效率测试的工程试验手段和常用的机械效率测试设备,掌握典型 机械传动系统的效率范围,分析传动系统效率损失的原因; 2.通过对典型机械传动系统及其组合的性能测试,加深对机械传动系统性能的认识以 及对机械传动合理布置的基本原则的理解; 3.通过对实验方案的设计、组装和性能测试等训练环节,掌握计算机辅助实验测试方 法, 培养学生创新设计与实践能力。 二、实验设备 机械传动性能综合测试实验台采用模块化结构,由不同种类的机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机等模块组成,学生可以根据选择或设计的实验类型、方案和内容,自己动手进行传动连接、安装调试和测试,进行设计性实验、综合性实验或创新性实验。机械传动性能综合测试实验台各硬件组成部件的结构布局如图1所示。 图1(a) 实验台外观图 2 2 2 1 2 3 4 5 3 6 8 7 图1(b) 实验台的结构布局

1-变频调速电机2-联轴器3-转矩转速传感器4-试件 5-加载与制动装置6-工控机7-电器控制柜8-台座实验设备包括机械传动综合效率实验台(包括台座、变频调速器、机柜、电控箱)、蜗轮蜗杆减速器、齿轮减速器、三相异步电动机、同步带传动装置、滚子链传动装置、V带传动装置、磁粉制动器、ZJ转矩转速传感器、其他零配件。典型实验装置包括齿轮减速传动装置、蜗轮蜗杆减速传动装置、V带+齿轮减速传动装置、齿轮减速+滚子链传动装置、同步带减速传动装置、V带减速传动装置、V带+同步带减速传动装置。实验装置由动力部分、测试部分、加载部分和被测部分等组成。各部分的性能参数如下: 1、动力部分 1)YP-50-0.55三相感应变频电机:额定功率0.55KW;同步转速1500r/min;输入 电压380V。 2)EV015-4T变频器:功率1.5KW ,输入380V 5.0A,输出380V 3.7A。 2、测试部分 1)NOS-T6型转矩转速传感器:额定转矩20N.m; 2)NOS-T6型转矩转速传感器:额定转矩100N.m; 3)PLC编程控制器:GFORCE-200; 3、被测部分 1)直齿圆柱齿轮减速器:减速比1:5;齿数Z1=19 Z2=95; 法向模数mn=1.5;中心距a=85.5mm; 2)蜗轮减速器:减速比1:10;蜗杆头数Z1=1;中心距a=50mm;法向模数 mn=5 3)同步带传动:带轮齿数Z1=18 Z2=25 ;节距LP=9.525; L型同步带3×16×80。 4)三角带传动: 带轮基准直径D1=70mm D2=115mm O型带L内=900mm; 带轮基准直径D1=76mm D2=145mm O型带L内=900mm; 带轮基准直径D1=70mm D2=88mm O型带L内=630mm。 5)链传动:链轮Z1=17 Z2=25 滚子链08A-1×71 滚子链08A-1×53 滚子链08A-1×66。 4、加载部分 FCZ-50型磁粉制动(加载)器:额定转矩50N.m;激磁电流0~2A;允许滑差功率 1.1KW。 为了提高实验设备的智能操作程度,实验台采用PLC可编程控制器,在对实验设备进行自动控制(电机转速、负载大小)的同时,进行数据实时分析、显示和采集。其控制系统主界面如图2所示。

液力传动机车

能用作驱动机车车轮的机械,电动机不是唯一无二的。水力机械中的涡轮机也有和电动机相类似的驱动特性。只要用柴油机带动一个泵,向涡轮提供具有某些压力的液流,而且能够把在涡轮中工作完毕后的液流引回到泵的进口处,使液流循环工作,这套系统就可用作内燃机车的动力驱动系统。根据这一原理,德国工程师费廷格创造了液力变扭器和液力偶合器,把涡轮和泵轮组合在一起,二者之间没有机械连结而只是通过液流循环来相互作用。内燃机车采用这种“软”连结方式而设计的传动系统称作液力传动。 与电力传动相比,液力传动不过是后起之秀。但它在与电传动的竞争中,异军突起,很快赢得了重要位置。液力传动装置的优点是不用电机,可以节省大量昂贵的铜,同时它的重量也轻些。这使得机车降低了造价也减轻了重量,即在同样的机车重量下,它的机车功率一般都比电传动机车大。另外,液力传动装置的可靠性高,维护工作简单,修理费也少。还有一个优点是,它的部件是密闭式的,无论风砂雨雪对它的工作都不产生什么坏的影响。 液力传动装置的主要组成部分是液力传动箱、车轴齿轮箱、换向机构和相互联结的万向轴等。它的核心元件是液力传动箱中的液力变扭器,主要由泵轮、涡轮和导向轮组成。泵轮通过轴和齿轮与柴油机的曲轴相连,涡轮通过轴和齿轮与机车的动轮相连,导向轮固定在变扭器的外壳上,并不转动。当柴油机启动时,泵轮被带动高速旋转,泵轮叶片则带动工作油以很高的压力和流速冲击涡轮叶片,使涡轮与泵轮以相同的方向转动,再通过齿轮把柴油机的输出功率传递到机车的动轮上,从而使机车运行。 变扭器关键在“变”。当机车起动和低速运行时,变扭器中的涡轮转速很低,工作油对涡轮叶片的压力就很大,从而满足机车起动时牵引力大的需求;当涡轮的转速随着机车运行速度的提高而加快时,工作油对涡轮叶片的压力也逐渐减小,正好满足机车高速运行时对牵引力要小的需求。由此可见,柴油机发出的大小不变的扭矩,经过变扭器就能变成满足列车牵引要求的机车牵引力。当机车需要惰力运行或进行制动时,只要将变扭器中的工作油排出到油箱,使泵轮和涡轮之间失去联系,柴油机的功率就不会传给机车的动轮了。

液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式

液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式,它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性,液压控制在工业上受到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质,来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路,再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。 从原理上来说,液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理,就是说,液体各处的压强是一致的,这样,在平衡的系统中,比较小的活塞上面施加的压力比较小,而大的活塞上施加的压力也比较大,这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递,可以得到不同端上的不同的压力,这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。 液压传动基本原理 液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件,主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作,所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是最常见的一种液压泵,它通过两个啮合的齿轮的转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵,在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音。 液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置,主要包括液压缸和液压马达。液压马达是与液压泵做相反的工作的装置,也就是把液压的能量转换称为机械能,从而对外做功。 液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制,以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性,使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。 除了上述的元件以外,液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件,我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制目标,我们能够设计不同的回路,比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。 根据液压传动的结构及其特点,在液压系统的设计中,首先要进行系统分析,然后拟定系统的原理图,其中这个原理图是用液压机械符号来表示的。之后通过计算选择液压器件,进而再完成系统的设计和调试。这个过程中,原理图的绘制是最关键的。它决定了一个设计系统的优劣。

机械传动装置的总体设计

第二章机械传动装置的总体设计 传动装置总体设计的目的是确定传动方案、选择电动机、合理分配传动比,设计传动装置的运动和动力参数,为设计各级传动零件及装配图提供依据。 2-1 拟定传动方案 传动方案一般用机构运动简图表示,它能简单明了地表示运动和动力的传递方式和路线以及各部件的组成和相互联接关系。 满足工作机性能要求的传动方案,可以由不同传动机构类型以不同的组合形式和布置顺序构成。合理的方案首先应满足工作机的性能要求,保证工作可靠,并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护便利。一种方案要同时满足这些要求往往是困难的,因此要通过分析比较多种方案,选择能满足重点要求的较好传动方案。如图2.1所示带式运输机的四种传动方案示意图: 方案一:采用V带传动与齿轮传动的组合,即可满足传动比要求,同时由于带传动具有良好的缓冲、吸振性能,可适应大起动转矩工况要求,结构简单,成本低,使用维护方便。缺点是传动尺寸较大,V带使用寿命较短。 方案二:传动效率高,使用寿命长,但要求大 起动力矩时,起动冲击大,使用维护较方便。 方案三:能满足传动比要求,但要求大起动力 矩时,链传动的抗冲击性能差,噪音大,链磨损快 寿命短,不易采用。 方案四:传动效率高,结构紧凑,使用寿命长。 当要求大起动力矩时,制造成本较高。 以上四种传动方案都可满足带式输送机的功能 图2.1 要求,但其结构性能和经济成本则各不相同,一般 应由设计者按具体工作条件,选定较好的方案。布置传动顺序时,一般应考虑以下几点:(1)带传动的承载能力较小,传递相同转矩时结构尺寸较其他传动形式大,但传动平稳,能缓冲减振,因此宜布置在高速级(转速较高,传递相同功率时转矩较小)。 (2)链传动运转不均匀,有冲击,不适于高速传动,应布置在低速级。 (3)蜗杆传动可以实现较大的传动比,尺寸紧凑,传动平稳,但效率较低,适用于中、小功率或间歇运转的场合。当与齿轮传动同时使用时,对采用铝铁青铜或铸铁作为蜗轮材料的蜗杆传动,可布置在低速级,使齿面滑动速度较低,以防止产生胶合或严重磨损,并可使减速器结构紧凑;对采用锡青铜为蜗轮材料的蜗杆传动,由于允许齿面有较高的相对滑动速度,可将蜗杆传动布置在高速级.以利于形成润滑油膜,可以提高承载能力和传动效率。 (4)圆锥齿轮加工较困难,特别是大直径、大模数的圆锥齿轮,所以只有在需改变轴的布置方向时采用,并尽量放在高速级和限制传动比,以减小圆锥齿轮的直径和模数。

坦克装甲车辆传动装置

坦克装甲车辆传动装置 车辆传动装置是将发动机发出的驱动能量传递给行动装置、根据车辆行驶需要改变行驶速度和牵引力并提供转向功率的一种能量传递机构。 依据能量传递机构类型,坦克装甲车辆传动装置可分为机械传动、液力传动、液力机械传动、液压机械传动和电力传动等。 在传动系中,能量传递机构均为机械部件的传动为机械传动,依据变速机构类型,机械传动又可分为固定轴阶梯齿轮变速传动和行星变速传动;如果存在液力远件,而且液力元件传递全部传动能量,这种传动就是液力传动;存在液力元件,但液力元件仅传递一部分传动能量,另一部分能量由其他机械式传递机构传递的传动装置为液力机械传动。 以转向功率流在传动系中所处的位置划分,转向功率流与变速功率流成串联关系的传动为单位率流传动;成并联关系的传动为双(多)功率流传动。在双功率流传动中,依据转向功率流能量传递机构类型,双流转向还可细分为机械转向、液压转向、液压机械转向和液力-液压复合转向。 由于履带式车辆和轮式车辆的传动部件不同,传动型式也有所不同。轮式装甲车辆的传动装置由变速器、分动器、传动轴、驱动桥和半轴等部件组成。本手册重点介绍履带式坦克装甲车辆的传动装置。 发展情况 履带式坦克装甲车辆传动装置是随着车辆行驶要求的不断提高和科学技术的不断进步而发展的,其发展过程大致为:固定轴阶梯齿轮变速传动、行星齿轮变速传动、液力传动、液力机械传动、液压传动、液压机械传动和电力传动。 各国传动装置发展情况不尽相同,最具有代表性的是苏联、美国、联邦德国、英国和法国的传动装置。比利时在它的眼镜蛇(Cobra)装甲人员输送车上使用了电力传动。 1.苏联 一般地说,苏联坦克装甲车辆使用的传动装置要比西方国家的落后,其原因不是苏联没有先进的传动技术可以应用,而是坦克车辆设计指导思想更强调传动装置对车辆总体的适应性。 苏联中型坦克,从40年代设计的T-34坦克开始,直到60年代的T-62坦克,其传动装置结构没有太大变化,一直采用固定轴阶梯齿轮变速传动,只是从T-55坦克开始将侧传动装置从一级圆柱齿轮传动改为两

液力传动与液压传动各自的原理和特点

液压传动的基本原理 液压传动的基本原理是在密闭的容器内,利用有压力的油液作为工作介质来实现能量转换和传递动力的。其中的液体称为工作介质,一般为矿物油,它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。液压传动是利用帕斯卡原理!帕斯卡原理是大概就是:在密闭环境中,向液体施加一个力,这个液体会向各个方向传递这个力!力的大小不变!液压传动就是利用这个物理性质,向一个物体施加一个力,利用帕斯卡原理使这个力变大!从而起到举起重物的效果! 液压传动的特点 一优点: (1)体积小、重量轻,因此惯性力较小,当突然过载或停车时,不会发生大的冲击; (2)能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度,并可实现无极调速; (3)换向容易,在不改变电机旋转方向的情况下,可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换; (4)液压泵和液压马达之间用油管连接,在空间布置上彼此不受严格限制;(5)由于采用油液为工作介质,元件相对运动表面间能自行润滑,磨损小,使用寿命长; (6)操纵控制简便,自动化程度高; (7)容易实现过载保护。 二缺点: (1)使用液压传动对维护的要求高,工作油要始终保持清洁; (2)对液压元件制造精度要求高,工艺复杂,成本较高; (3)液压元件维修较复杂,且需有较高的技术水平; (4)用油做工作介质,在工作面存在火灾隐患; (5)传动效率低。

液力传动原理 在传动装置中以液体(矿物油)为工作介质进行能量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,将机械能转变为液体动能,再由液体动能转变为机械能的过程。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。 液力传动特点 1、液力传动的优点 (1)使汽车具有良好的自动适应性; (2)提高汽车的使用寿命; (3)提高汽车的通过性和具有良好的低速稳定性; (4)简化操纵和提高舒适性; (5)可以不中断地充分利用发动机的功率,有利于减少排气污染。 (6)它的部件是密闭式的,无论风砂雨雪对它的工作都不产生什么坏的影响。 2、液力传动的缺点 (1)液力传动系统的效率要比机械传动系统低; (2)为了使液力传动能正常工作,需要设置冷却补偿系统,因而使结构复杂,体积和重量大,成本高。 液力传动工作原理示意图

(整理)常用机械传动系统的主要类型和特点

常用机械传动系统的主要类型和特点 2H310000 机电工程技术 2H311000 机电工程专业技术 2H311010 机械传动与技术测量 ――2H311011 掌握传动系统的组成 一、常用机械传动系统的主要类型和特点 机械传动的作用:传递运动和力; 常用机械传动系统的类型:齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、轮系;带传动、链传动; (一)齿轮传动 1、齿轮传动的分类 (1)分类依据:按主动轴和从动轴在空间的相对位置形成的平面和空间分类 两平行轴之间的传动――平面齿轮传动(直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿轮传动;齿轮齿条传动) 用于两相交轴或交错轴之间的传动――空间齿轮传动(圆锥齿轮传动、螺旋齿轮传动(交错轴)) 用于空间两垂直轴的运动传递――蜗轮蜗杆传动 (2)传动的基本要求: 瞬间角速度之比必须保持不变。 (3)渐开线齿轮的基本尺寸: 齿顶圆、齿根圆、分度圆、模数、齿数、压力角等 2、渐开线齿轮的主要特点: 传动比准确、稳定、高效率; 工作可靠性高,寿命长; 制造精度高,成本高; 不适于远距离传动。

3、应用于工程中的减速器、变速箱等 (二)蜗轮蜗杆传动 1、用于空间垂直轴的运动传递――蜗轮蜗杆传动 2、正确传动的啮合条件――蜗杆的轴向与蜗轮端面参数的相应关系蜗杆轴向模数和轴向压力角分别等于蜗轮端面模数和端面压力角。 3、蜗轮蜗杆传动的主要特点: 传动比大,结构紧凑; 轴向力大、易发热、效率低; 一般只能单项传动。 (三)带传动 1、带传动――适于两轴平行且转向相同的场合。 带传动组成:主动轮、从动轮、张紧轮和环形皮带构成 2、带传动特点: 挠性好,可缓和冲击,吸振; 结构简单、成本低廉; 传动外尺寸较大,带寿命短,效率低; 过载打滑,起保护作用; 传动比不保证。

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