本發明專利技術是２００８１００４４３４０．９發明專利技術的發展，屬機械傳動技術領域，特別適用于工程車輛傳動。本發明專利技術提供一種高效率的液力機械復合傳動系統，主要包括內燃機、液力變矩器、離合器、單向聯軸器、齒輪、變速器等零部件。采用功率分流的方法提高系統傳動效率，在分流傳動的狀態下，液力變矩器始終工作于高效點，內燃機產生的功率一部分由液力變矩器傳遞到變速器，另一部分由機械裝置傳遞到變速器。本發明專利技術將液力傳動和機械傳動的優點相結合，具有適應載荷能力強，傳動效率高的優點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及機械傳動領域，具體涉及具有液力變矩器的車輛傳動系統，特別是工 程機械的傳動系統。
技術介紹
液力變矩器是以液體為工作介質的一種非剛性扭矩變換器，大量應用在各種車輛 尤其是工程機械的傳動系統中，作為一種柔性傳動，它用在傳動系統中具有許多突出的優 點能阻隔發動機的扭轉振動，具有良好過載保護性能和起動性能；有良好的自動變速性 能，渦輪的輸出轉速隨載荷的改變而改變；能保證動力機有穩定的工作區，載荷的瞬態變化 基本不會反映到動力機上。液力變矩器雖然具有上述諸多優點，但它有一個很大的缺點，就是傳動效率低。液 力變矩器的傳動效率是渦輪與泵輪轉速的比值的函數，渦輪與泵輪轉速的比值稱為轉速 比，液力變矩器的轉速比與效率的關系如圖1所示，當轉速比為最佳值i*時，最高效率h* 也不到百分之九十，一旦轉速比偏離最佳值時，傳動效率便急劇下降。實際上，液力變矩器 主要應用于外載荷經常發生變化的傳動系統中，載荷的變化使液力變矩器很難工作于高效 點或高效區，常常處于低效率工作狀態，動力機產生的功率得不到充分的利用，大量的能量 以熱量的形式散失。因此，提高具有液力變矩器的傳動系統的效率具有十分重要的意義。對于提高液力變矩器的傳動效率，工程技術人員采用了許多辦法，目前比較有效 的方法是以下兩種。第一種方法是將普通液力變矩器改造為綜合式液力變矩器。綜合式液 力變矩器兼有普通液力變矩器和液力偶合器的功能，它的效率曲線如圖2所示，當渦輪和 泵輪的轉速比小于偶合點的轉速比時，綜合式液力變矩器的工作特點與普通液力變矩器相 同；當渦輪和泵輪的轉速比大于偶合點的轉速比時，綜合式液力變矩器的工作特點與效率 較高的液力偶合器相同。綜合式液力變矩器只提高了轉速比大于偶合點轉速比時的效率， 而轉速比小于偶合點時的效率沒有得到提高。第二種方法是增加變速器的擋位數，當外載 荷發生變化時，通過變速器的換檔操作使液力變矩器工作于高效區。但變速器只有有限的 幾個擋位，并且這幾個擋位的傳動比分散在一個較寬的范圍內，不能使液力變矩器始終處 于高效點或高效區。專利專利技術人于2008年申請了 200810044340.9號專利，采用磁粉離合器作為控 制部件，使液力變矩器工作于高效區，有效地提高了傳動系統的效率。但200810044340. 9 號專利還存在一些不足一是磁粉離合傳遞的力矩大小由程序決定，需要勵磁電源和比 較復雜的檢測與控制系統，磁粉離合器的主動部分和從動部分很難做到完全同步，不可避 免地會產生滑磨功損耗；二是磁粉離合器的成本較高，每臺售價在六千元左右，會影響該 專利技術的市場推廣；三是磁粉離合器的尺寸較大，在某些傳動系統中會受到安裝空間 的限制。為克服上述不足，專利技術人通過深入的分析和研究，提出了本項專利技術。本專利技術去掉 200810044340. 9號專利中的磁粉離合器及其控制部分，以簡單的機械結構實現磁粉離合器 及其控制部分的功能，實現自適應功率分流，不需要勵磁電源，也不存在滑磨功損耗。因此，本專利與200810044340. 9號專利相比，具有結構簡單、安裝尺寸小、成本低、效率高的優點ο
技術實現思路
本專利技術的目的提供一種高效液力機械復合傳動系統，通過液力傳動和機械傳動 的分流，顯著提高具有液力變矩器的傳動系統的效率。達到節約能源、保護環境的目的。本專利技術的技術方案采用功率分流的思想，改變傳統的串聯傳動方式，將液力傳動 和機械傳動并聯于內燃機和變速器之間，使內燃機產生的功率分兩路傳遞，一部分經過液 力變矩器傳遞，一部分由齒輪機構和離合器傳遞。將剛性的齒輪傳動與柔性的液力傳動相 結合，使傳動系統在具有柔性的同時又提高了效率。當傳動系統處于分流傳動狀態時，齒輪 傳動機構保證液力變矩器的轉速比為最佳值，強制液力變矩器工作于高效點。本專利技術所述的液力機械復合傳動系統，適用于變載荷工況下的運動和動力的傳 遞，主要包括內燃機(1)、齒輪A (2)、齒輪B (3)、離合器(4)、齒輪C (5)、齒輪D (6)、傳動 軸(7)、單向聯軸器(8)、變速器(12)、以及由渦輪(9)、泵輪(10)和導輪(11)組成的液力變 矩器；齒輪A (2)和齒輪D (6)固定在內燃機(1)的曲軸上；齒輪B (3)與傳動軸(7)通過 離合器(4)相連；齒輪C (5)空套在傳動軸(7)上，并與液力變矩器的泵輪(10)固連；齒輪 A (2)與齒輪B (3)保持嚙合，齒輪C (5)與齒輪D (6)保持嚙合；傳動軸(7)的左端與離 合器(4)相連，右端通過單向聯軸器(8)與變速器(12)的輸入軸相連；渦輪(9)與變速器 (12)的輸入軸固連；當離合器(4)不傳遞力矩時，內燃機(1)產生的功率全部經過液力變矩 器傳遞到變速器；當離合器(4)傳遞力矩時，內燃機(1)產生的功率一部分由液力變矩器傳 遞到變速器，另一部分功率經過齒輪A (2)、齒輪B (3)、離合器(4)、傳動軸(7)和單向聯軸 器(8)傳遞到變速器；當離合器(4)閉合且傳遞力矩時，液力變矩器的轉速比為最佳值，它 工作于高效點。傳動軸(7)與變速器輸入軸之間通過單向聯軸器(8)相連，動力只能由傳動軸(7) 傳遞到變速器的輸入軸，不能反向傳遞。當離合器(4)閉合且傳遞力矩時，液力變矩器的轉速比由齒輪機構決定，齒輪機構 保證液力變矩器工作于高效點；內燃機曲軸與泵輪(9)繞同一根軸線旋轉時齒輪機構采用 行星傳動方式，它們的旋轉軸線不重合時齒輪機構采用定軸傳動方式。本專利技術的優點及積極效果機械傳動具有效率傳動高的優點，液力傳動具有緩沖、 吸震、起動平穩的優點，本專利技術將二者有機結合，將液力傳動與機械傳動并聯連接，既保留 了液力傳動的柔性，又提高了傳動系統的效率。計算實例表明，當載荷在某一范圍內波動 時，本專利技術所述的液力機械復合傳動系統與傳統的傳動方式相比，傳動效率平均提高8. 5 個百分點。附圖說明圖1普通液力變矩器的效率曲線。圖2綜合式液力變矩器的效率曲線。圖3液力機械復合傳動系統結構示意圖圖4內燃機與液力變矩器匹配示意圖。圖 5圖 6圖 7圖 8圖 9具體實施例方式液力機械復合傳動系統的結構如圖3所示，主要包括以下零部件內燃機(1)、齒 輪A (2)、齒輪B (3)、離合器(4)、齒輪C (5)、齒輪D (6)、傳動軸(7)、單向聯軸器(8)、變 速器(12)、以及由渦輪(9)、泵輪(10)和導輪(11)組成的液力變矩器。齒輪A (2)和齒輪 D (6)與內燃機(1)的曲軸固連，齒輪A (2)與齒輪B (3)保持嚙合，齒輪D (6)與齒輪C (5)保持嚙合。齒輪C (5)空套在傳動軸(7)上，齒輪C (5)與液力變矩器的泵輪(10)連 為一體。傳動軸(7)左端通過離合器(4)與齒輪B (3)相連，右端與通過單向聯軸器(8)與 變速器(12)的輸入軸相連。液力變矩器的渦輪(9)與變速器(12)的輸入軸固連。車輛傳動系統中所用的液力變矩器一般不具有透穿性或透穿性很小，外載荷的變 化基本不會影響內燃機的工作狀態。對于不具有透穿性的液力變矩器，目前公認的匹配理 論是內燃機與液力變矩器匹配的目的是保證液力變矩器的渦輪軸具有最大的輸出功率。 一般的匹配方法如圖4所示，使液力變矩器泵輪的轉矩特性曲線通過內燃機的最大功率點。圖4中，Mj為泵輪傳遞的力矩，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種液力機械復合傳動系統，適用于變載荷工況下的運動和動力的傳遞，主要包括內燃機（１）、齒輪Ａ（２）、齒輪Ｂ（３）、離合器（４）、齒輪Ｃ（５）、齒輪Ｄ（６）、傳動軸（７）、單向聯軸器（８）、變速器（１２）、以及由渦輪（９）、泵輪（１０）和導輪（１１）組成的液力變矩器；齒輪Ａ（２）和齒輪Ｄ（６）固定在內燃機（１）的曲軸上；齒輪Ｂ（３）與傳動軸（７）通過離合器（４）相連；齒輪Ｃ（５）空套在傳動軸（７）上，并與液力變矩器的泵輪（１０）固連；齒輪Ａ（２）與齒輪Ｂ（３）保持嚙合，齒輪Ｃ（５）與齒輪Ｄ（６）保持嚙合；傳動軸（７）的左端與離合器（４）相連，右端通過單向聯軸器（８）與變速器（１２）的輸入軸相連；渦輪（９）與變速器（１２）的輸入軸固連；其特征在于：當離合器（４）不傳遞力矩時，內燃機（１）產生的功率全部經過液力變矩器傳遞到變速器；當離合器（４）傳遞力矩時，內燃機（１）產生的功率一部分由液力變矩器傳遞到變速器，另一部分經過齒輪Ａ（２）、齒輪Ｂ（３）、離合器（４）、傳動軸（７）和單向聯軸器（８）傳遞到變速器；當離合器（４）閉合且傳遞力矩時，液力變矩器的轉速比為最佳值，它工作于高效點。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：李華，姚進，
申請(專利權)人：四川大學，
類型：發明
國別省市：90[中國|成都]
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