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廣一水泵廠丨無滑差靜液力機械偶合器的工作原理
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更新時間:2015-05-27 13:00:24瀏覽次數:168

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【簡單介紹】
廣一水泵廠以斗輪為例,分析無滑差靜液力機械偶合器的工作原理,時也可繞其自身軸O1作旋轉運動(可視為自轉)。假定輸出軸與輸入軸的速比i21=n2/n1=1.0,則整個傳動裝置連同液體均處于相對靜止狀態,如同廣一水泵中的一個剛性聯軸器那樣傳輸動力。對于廣一離心泵的額定工況(設計工況)或小負載工況情況就是那樣。若i21<1.0,則斗輪既有公轉又有自轉運動,自轉轉速nx與及中心齒輪與行星齒輪的齒數比a=Z
【詳細說明】

廣一水泵廠以斗輪為例,分析無滑差靜液力機械偶合器的工作原理,時也可繞其自身軸O1作旋轉運動(可視為自轉)。假定輸出軸與輸入軸的速比i21=n2/n1=1.0,則整個傳動裝置連同液體均處于相對靜止狀態,如同廣一水泵中的一個剛性聯軸器那樣傳輸動力。對于廣一離心泵的額定工況(設計工況)或小負載工況情況就是那樣。若i21<1.0,則斗輪既有公轉又有自轉運動,自轉轉速nx與及中心齒輪與行星齒輪的齒數比a=Zt/Zx有關。當負載轉矩大于圖1i21=1.0時的極限轉矩Mlim此時就會出現這種情況。

傳動轉矩的形成基于這樣的動力關系:i21=1.0,在液斗1,2,3中滯留的液體對O軸的旋轉離心力F1F2F3對斗輪自身的軸線O1分別都有一個基元轉矩產生,在Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ斗輪上也有同樣的情況,每組斗輪上F1F2F3這樣一些基元轉矩的合力矩分別通過各自剛性相聯的行星齒輪作用SI中心齒輪上,與來自負載一方的反作用力矩平衡。處于液斗中的基元作用液體此時處于相對靜止狀態,因此產生的作用轉矩也可稱靜液力矩。這一靜液力矩在一定的輸入轉速下有一個zui大值,與此相應的裝置傳動轉矩也將達到zui大值,這就是圖中的Mlim。當負載轉矩小于此值時,借助于斗輪的微小自轉移位,液斗中的滯留液體量可產生一定的變化,使它產生的離心力可與相應大小的負載轉矩實現自動平衡。顯然,傳動裝置的額定轉矩應取低于Mlim的某一值Me,以保證機械有一定的無滑差傳動抗負荷波動能力。

對于i211.0的有滑差工況,斗輪有一個對其自身的中心O1的自轉運動nx,如圖中所示。當斗輪通過液環時將形成一個特殊的液體過斗流動。假定液環還是相對靜止的,那末在液斗深入液環時,液環中液體將由液斗之@的圓周方向的空隙中進入斗輪,在液斗旋出和離開液環的過程中,這些液體又從斗輪的斗間空隙中甩出斗輪,并濺落到液環中。在液體的這一過斗流動中,動量矩發生變化,在斗輪上產生一個作用轉矩,同時廣一水泵廠上述分析的“靜液力矩"依然存在,只是已經名不符實,斗中的液體已處于相對運動狀態,而且產生這個力矩的液斗也處在變換之中,但每個時刻總有幾個液斗處于這種作用狀態。由于過斗液流加上這部分轉矩的作用,總的傳動轉矩可大于Mlim,并在i21=0時達到zui大值M0。鑒于形成動液轉矩的液體運動的復雜性,以及在i21=0~1.0之間的轉矩曲線形狀是難以通過計算精確求取的,只能借助試驗測取。殼體中盛裝液體量的多少,斗輪的半徑r,液斗的形狀等因素都會對轉矩曲線的形狀及值產生影響,而M〇的大小也影響到傳動裝置的過載系數。如果考慮到的選定有一定的人為因素,過載系數也可以用M0/Mlim來計量,這就只與傳動裝置本身特點有關了。

從傳動原理來說,斗輪數并無嚴格定數,但從平衡工作來說,廣一水泵廠建議應取偶數軸對稱布置為好,分析表明四個斗輪在結構上可能具有較好的效果。液斗的軸向寬度B也是可以調整的,增加寬度可以提高動力傳輸的能力。

由于斗輪整體處于旋轉狀態,有很大的離心力,給斗輪支承軸承產生很大的徑向作用力,所以這種傳動裝置的轉速難以選用髙轉速輸人,從而使裝置的幾何尺寸較之液力偶合器要笨重一些,這也是此類傳動裝置一個難以克服的弊端,影響了它的推廣使用。

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