112液力偶合器的特性 液力偶合器的特性是指它的主要性能参数如传动力矩M、泵轮转速”B、涡轮转速r、传动比、转差率和 效率等之间的关系 28二=1-:=M= M 11.2.1液力偶合器的外特性 当”B、都为常数时,M=1()、7=2(nr)的关系称为液力偶合器的外特性,其特性图线如图113 图中横坐标也可用、3来表示。 外特性由实验求得。因7=2,所以当与”用相同比例尺时,7是从坐标原点起始与坐标轴成45的直线。但 当=099~0.995时,急速下降,这是由于此时的传动力矩M很小,而磨擦损失的力矩所占比例显著增加的缘 故。所以当=1时,7#1。当”=是,两端离心力相等,不存在压差,工作液体的循环运动停止,能量的传 递也就终止。为了使偶合器在传递动力时具有较高的效率,常取S80.03时所能传递的转矩作为液力偶合器的额定 转矩,此时7=097 no=cons t 图11-3液力偶合器的外特性 图中,真点为零矩工况,此时,发动机带动偶合器空转,M=0、B8r、i1、70 功率P0;Ⅱ点为 设计工况,该工况点一般在接近液力偶合器可能达到的实际最高效率点,此时的效率用小表示,即nn=096-0975 。通常用过载系数z来评价液力偶合器的过载能力 M 式中:M—2=0时的传动力矩(启动力矩) m设计工况时的传动力矩 Ⅲ点是零速工况,即i(或”r)为零时的工况,这是车辆起步或制动时的工况。此时,M=Mamx 7 功率P=0,此工况下偶合器传递的功率转变为热能而消耗掉了。 液力偶合器的正常工作范围应在I~I两工况之间,而~Ⅲ工况之间是超载工作范围。 11.2.2液力偶合器的原始特性 把液力偶合器的转矩系数λ与传动比,效率〃与之间的关系称为它的原始特性,即 12=f1()、n=J2() 对于同一系列彼此相似的液力偶合器,象液力变矩器一样,可以根据相似原理推导出它的力矩方程 M=MB--Mr (11-8)
11.2 液力偶合器的特性 液力偶合器的特性是指它的主要性能参数如传动力矩 ﹑泵轮转速 ﹑涡轮转速 ﹑传动比 ﹑转差率 和 效率 等之间的关系。 、 、 11.2.1液力偶合器的外特性 当 ﹑ 都为常数时， ﹑ 的关系称为液力偶合器的外特性，其特性图线如 图11-3 。 图中横坐标也可用 ﹑ 来表示。 外特性由实验求得。因 ，所以当 与 用相同比例尺时， 是从坐标原点起始与坐标轴成 的直线。但 当 时， 急速下降，这是由于此时的传动力矩 很小，而磨擦损失的力矩所占比例显著增加的缘 故。所以当 时， 。当 是，两端离心力相等，不存在压差，工作液体的循环运动停止，能量的传 递也就终止。为了使偶合器在传递动力时具有较高的效率，常取 时所能传递的转矩作为液力偶合器的额定 转矩，此时 。 图11-3 液力偶合器的外特性 图中，I点为零矩工况，此时，发动机带动偶合器空转， ﹑ ﹑ ﹑ 、功率P≈0；II点为 设计工况，该工况点一般在接近液力偶合器可能达到的实际最高效率点，此时的效率用ηⅡ表示，即ηⅡ= 0.96~0.975 。通常用过载系数 来评价液力偶合器的过载能力： 式中： —— 时的传动力矩（启动力矩）； ——设计工况时的传动力矩。 Ⅲ点是零速工况，即 （或 ）为零时的工况，这是车辆起步或制动时的工况。此时， ﹑ ﹑功率Ｐ＝０，此工况下偶合器传递的功率转变为热能而消耗掉了。 液力偶合器的正常工作范围应在Ⅰ～Ⅱ两工况之间，而Ⅱ～Ⅲ工况之间是超载工作范围。 11.2.2液力偶合器的原始特性 把液力偶合器的转矩系数 与传动比 ，效率 与 之间的关系称为它的原始特性，即 ﹑ 。 对于同一系列彼此相似的液力偶合器，象液力变矩器一样，可以根据相似原理推导出它的力矩方程： = （11-8）
式中D为液力偶合器的有效直径。理论证明,λ是随而变化的函数。对于同系列彼此相似的液力偶合器,不 论大小是否相同,它们的原始特性曲线都是一样的,所以也叫作类型特性,它是通过实验或外特性曲线并利用公式 换算出来的,如图14 00.20.40.60.8 图11-4液力偶合器的原始特性曲线 11.2.3液力偶合器的通用特性 通用特性是在D、y一定时,当不同的形2时的M=f()特性。它可由原始特性线及式(10.8) 的关系绘制出它的通用曲线 nn>1>.ns 图11-5液力偶合器的通用特性 11.2.4液力偶合器的输入特性 aB=J(nB)的关系称为输入特性,也叫负荷特性,当、D-定时,由原始特性知,给定为某一值,就有 对应的值,在以作自变量代入转矩公式M=10n8,可以得到一条M=f(B)曲线;同理,给定一系 列不同值时,就可以做出一系列这样的曲线,这就是液力偶合器的输入特性线,如图11-6 图11-6液力偶合器的输入特性 11.2.5部分充液特性 液力偶合器在使用中,一般并不将工作液体完全充满,充液量和工作腔容积的比值9叫做相对充液量。充液量 改变,其外特性也将发生变化 液力偶合器在部分充液时,环流具有自由表面。环流的分布和形状随转差率s(或者说)而变化
式中D为液力偶合器的有效直径。理论证明， 是随 而变化的函数。对于同系列彼此相似的液力偶合器，不 论大小是否相同，它们的原始特性曲线都是一样的，所以也叫作类型特性，它是通过实验或外特性曲线并利用公式 换算出来的，如 图11-4。 图11-4 液力偶合器的原始特性曲线 11.2.3液力偶合器的通用特性 通用特性是在 、 一定时，当不同的 时的 特性。它可由原始特性线及式（10-8）﹑ 的关系绘制出它的通用曲线。 图11-5 液力偶合器的通用特性 11.2.4液力偶合器的输入特性 的关系称为输入特性，也叫负荷特性。当 、 一定时，由原始特性知，给定 为某一值，就有 对应的 值，在以 作自变量代入转矩公式 ，可以得到一条 曲线；同理， 给定一系 列不同值时，就可以做出一系列这样的曲线，这就是液力偶合器的输入特性线，如 图11-6。 图11-6 液力偶合器的输入特性 11.2.5部分充液特性 液力偶合器在使用中，一般并不将工作液体完全充满，充液量和工作腔容积的比值 叫做相对充液量。充液量 改变，其外特性也将发生变化。 液力偶合器在部分充液时，环流具有自由表面。环流的分布和形状随转差率s(或者说 ）而变化
当=0时,泵轮和涡轮中的液体因离心压力相等而无相对流动,工作液体对称地分布在工作轮的外缘,如图 7a。当增加,因泵轮和涡轮中的离心力不均衡,于是液体产生循环流动。涡轮內液体的向心流动到达b点时, 流速已下降到零,环流从b点开始由向心流动变为离心流动,并由c点进入泵轮,如图11-7b。如果ξ再增加到某值 6时,由于涡轮液流的向心流动更强,使液流可流到它的内缘,并在a处进入泵轮,如图117c。这是一种临界 状态,在此状态之前液体循环流动是小循环。当5>5后,因涡轮转速更低,液流的向心流动比离心流动大,所以 液流会沿着涡轮内缘而进入泵轮,并紧贴泵轮外环内壁面流动,形成大循环,如图l-7ld,是小循环过度到大循 环的临界转差率。在临界状态,泵轮中液流平均流线的入口半径厶趴产生突变,使传递力矩突然升高,影响运转的 平稳性。采取措施有两个,一是在涡轮中心部位增设挡板;二是使涡轮诸叶片与其壳体构成的流动岀口半径不相 等,缓解临界状态的突变程度 相对充液量?不同,临界转差率”也不同,一般是?越大,越小 图I1-7液力偶合器部分充液时的液流循环情况
当 时，泵轮和涡轮中的液体因离心压力相等而无相对流动，工作液体对称地分布在工作轮的外缘，如 图 11-7a。当 增加，因泵轮和涡轮中的离心力不均衡，于是液体产生循环流动。涡轮内液体的向心流动到达b点时， 流速已下降到零，环流从b点开始由向心流动变为离心流动，并由c点进入泵轮，如 图11-7b。如果 再增加到某值 时，由于涡轮液流的向心流动更强，使液流可流到它的内缘，并在 处进入泵轮，如 图11-7c。这是一种临界 状态，在此状态之前液体循环流动是小循环。当 后，因涡轮转速更低，液流的向心流动比离心流动大，所以 液流会沿着涡轮内缘而进入泵轮，并紧贴泵轮外环内壁面流动，形成大循环，如 图11-7d， 是小循环过度到大循 环的临界转差率。在临界状态，泵轮中液流平均流线的入口半径 产生突变，使传递力矩突然升高，影响运转的 平稳性。采取措施有两个，一是在涡轮中心部位增设挡板；二是使涡轮诸叶片与其壳体构成的流动出口半径不相 等，缓解临界状态的突变程度。 相对充液量 不同，临界转差率 也不同，一般是 越大， 越小。 图11-7 液力偶合器部分充液时的液流循环情况