現代機械設計手冊·第4卷（第二版）

第19篇 液力傳動

第1章液力傳動設計基礎

1.1液力傳動的定義、特點及應用19-3

1.2液力傳動的術語、符號19-4

1.2.1液力傳動術語19-4

1.2.2液力元件圖形符號19-7

1.3液力傳動理論基礎19-8

1.3.1基本控制方程19-8

1.3.2基本概念和定義19-11

1.3.3液體在葉輪中的運動19-12

1.3.3.1速度三角形及速度的分解19-12

1.3.3.2速度環(huán)量19-13

1.3.3.3液體在無葉柵區(qū)的流動19-13

1.3.4歐拉方程19-13

1.3.4.1動量矩方程19-13

1.3.4.2理論能頭19-14

1.4液力傳動的工作液體19-14

1.4.1液力傳動油的基本要求19-14

1.4.2常用液力傳動油19-15

1.4.3水基難燃液19-15

第2章液力變矩器

2.1液力變矩器的工作原理、特性19-17

2.1.1液力變矩器的工作原理19-17

2.1.1.1液力變矩器的基本結構19-17

2.1.1.2液力變矩器的工作過程和變矩原理19-17

2.1.1.3液力變矩器常用參數及符號19-18

2.1.2液力變矩器的特性19-20

2.2液力變矩器的分類及主要特點19-23

2.3液力變矩器的壓力補償及冷卻系統(tǒng)19-26

2.3.1補償壓力19-26

2.3.2冷卻循環(huán)流量和散熱面積19-27

2.4液力變矩器的設計方法19-27

2.4.1相似設計法19-27

2.4.2統(tǒng)計經驗設計方法19-29

2.4.3理論設計法19-32

2.4.3.1基于一維束流理論的設計方法19-32

2.4.3.2CFD/CAD現代設計方法19-43

2.4.4逆向設計法19-47

2.5液力變矩器的試驗19-50

2.5.1試驗臺架19-50

2.5.2試驗方法19-50

2.5.2.1外特性試驗19-50

2.5.2.2液力元件內特性試驗19-53

2.6液力變矩器的選型19-54

2.6.1液力變矩器的形式和參數選擇19-54

2.6.2液力變矩器系列型譜19-55

2.6.3液力變矩器與動力機的共同工作19-55

2.6.3.1輸入功率19-56

2.6.3.2泵輪特性曲線族和渦輪特性曲線族19-56

2.6.3.3液力變矩器有效直徑和公稱轉矩選擇19-58

2.6.3.4液力變矩器和動力機共同工作的輸入特性曲線和輸出特性曲線19-58

2.6.4液力變矩器與動力機的匹配19-58

2.6.5液力變矩器與動力機匹配的優(yōu)化19-60

2.7液力變矩器的產品型號與規(guī)格19-61

2.7.1單級單相向心渦輪液力變矩器19-61

2.7.2多相單級和閉鎖液力變矩器19-104

2.7.3可調液力變矩器19-114

2.8液力變矩器傳動裝置19-116

2.9液力變矩器的應用及標準狀況19-124

2.9.1液力變矩器的應用19-124

2.9.2國內外標準情況和對照19-124

第3章液力機械變矩器

3.1液力機械變矩器的分類及原理19-126

3.1.1功率內分流液力機械變矩器19-126

3.1.1.1導輪反轉內分流液力機械變矩器19-126

3.1.1.2多渦輪內分流液力機械變矩器19-127

3.1.2功率外分流液力機械變矩器19-127

3.1.2.1基本方程19-127

3.1.2.2用于特定變矩器的方程19-131

3.1.2.3分流傳動特性的計算方法及實例19-134

3.1.2.4外分流液力機械變矩器的方案匯總19-137

3.2液力機械變矩器的應用19-139

3.2.1功率內分流液力機械變矩器的應用19-139

3.2.1.1導輪反轉內分流液力機械變矩器19-139

3.2.1.2雙渦輪內分流液力機械變矩器19-141

3.2.2功率外分流液力機械變矩器的應用19-142

3.2.2.1分流差速液力機械變矩器的應用19-142

3.2.2.2匯流差速液力機械變矩器的應用19-145

3.3液力機械變矩器產品規(guī)格與型號19-146

3.3.1雙渦輪液力機械變矩器產品19-146

3.3.2導輪反轉液力機械變矩器產品19-158

3.3.3功率外分流液力機械變矩器產品19-159

3.3.4液力機械變矩器傳動裝置產品19-161

第4章液力偶合器

4.1液力偶合器的工作原理19-164

4.2液力偶合器特性19-165

4.2.1液力偶合器的特性參數19-165

4.2.2液力偶合器特性曲線19-166

4.2.3影響液力偶合器特性的主要因素19-168

4.3液力偶合器分類、結構及發(fā)展19-170

4.3.1液力偶合器形式和基本參數19-170

4.3.1.1形式和類別19-170

4.3.1.2基本參數19-173

4.3.2液力偶合器部分充液時的特性19-173

4.3.3普通型液力偶合器19-174

4.3.4限矩型液力偶合器19-174

4.3.4.1靜壓泄液式限矩型液力偶合器19-177

4.3.4.2動壓泄液式限矩型液力偶合器19-177

4.3.4.3復合泄液式限矩型液力偶合器19-188

4.3.5普通型、限矩型液力偶合器的安全保護裝置19-189

4.3.5.1普通型、限矩型液力偶合器易熔塞19-189

4.3.5.2刮板輸送機用液力偶合器易爆塞技術要求19-189

4.3.6調速型液力偶合器19-194

4.3.6.1進口調節(jié)式調速型液力偶合器19-198

4.3.6.2出口調節(jié)式調速型液力偶合器19-204

4.3.6.3復合調節(jié)式調速型液力偶合器19-212

4.3.7液力偶合器傳動裝置19-213

4.3.8液力減速器19-227

4.3.8.1機車用液力減速（制動）器19-227

4.3.8.2汽車用液力減速（制動）器19-228

4.3.8.3固定設備用液力減速（制動）器19-230

4.4液力偶合器設計19-232

4.4.1液力偶合器的類比設計19-232

4.4.2限矩型液力偶合器設計19-234

4.4.2.1工作腔模型（腔型）及選擇19-234

4.4.2.2限矩型液力偶合器的輔助腔19-237

4.4.2.3限矩型液力偶合器的葉輪結構19-237

4.4.2.4工作腔有效直徑的確定19-239

4.4.2.5葉片數目和葉片厚度19-239

4.4.3調速型液力偶合器設計19-239

4.4.3.1葉輪強度計算19-239

4.4.3.2葉輪強度有限元分析簡介19-243

4.4.3.3液力偶合器的軸向力19-244

4.4.3.4導管及其控制19-245

4.4.3.5設計中的其他問題19-248

4.4.3.6油路系統(tǒng)19-249

4.4.3.7調速型液力偶合器的輔助系統(tǒng)與設備成套19-250

4.4.3.8調速型液力偶合器的配套件19-252

4.4.4液力偶合器傳動裝置設計19-259

4.4.4.1前置齒輪式液力偶合器傳動裝置簡介19-259

4.4.4.2液力偶合器傳動裝置設計要點19-260

4.4.5液力偶合器的發(fā)熱與冷卻19-260

4.5液力偶合器試驗19-262

4.5.1限矩型液力偶合器試驗19-262

4.5.2調速型液力偶合器試驗19-263

4.6液力偶合器選型、應用與節(jié)能19-264

4.6.1液力偶合器運行特點19-266

4.6.2液力偶合器功率圖譜19-268

4.6.3限矩型液力偶合器的選型與應用19-268

4.6.3.1限矩型液力偶合器的選型19-268

4.6.3.2限矩型液力偶合器的應用19-269

4.6.4調速型液力偶合器的選型與應用19-274

4.6.4.1我國風機、水泵運行中存在的問題19-274

4.6.4.2風機、水泵調速運行的必要性19-274

4.6.4.3各類調速方式的比較 19-274

4.6.4.4應用液力偶合器調速的節(jié)能效益19-275

4.6.4.5風機、泵類調速運行的節(jié)能效果19-276

4.6.4.6風機、泵類流量變化形式對節(jié)能效果的影響19-276

4.6.4.7調速型液力偶合器的效率與相對效率19-277

4.6.4.8調速型液力偶合器的匹配19-278

4.6.4.9調速型液力偶合器的典型應用與節(jié)能19-279

4.7液力偶合器可靠性與故障分析19-283

4.7.1基本概念19-283

4.7.2 限矩型液力偶合器的故障分析19-284

4.7.3調速型液力偶合器的故障分析19-287

4.8液力偶合器典型產品及其選擇19-290

4.8.1靜壓泄液式限矩型液力偶合器19-290

4.8.2動壓泄液式限矩型液力偶合器19-292

4.8.2.1YOX、YOXⅡ、TVA外輪驅動直連式限矩型液力偶合器19-293

4.8.2.2YOXⅡZ外輪驅動制動輪式限矩型液力偶合器19-294

4.8.2.3水介質限矩型液力偶合器19-295

4.8.2.4加長后輔腔與加長后輔腔帶側輔腔的限矩型液力偶合器19-300

4.8.2.5加長后輔腔與加長后輔腔帶側輔腔制動輪式限矩型液力偶合器19-306

4.8.2.6加長后輔腔內輪驅動制動輪式限矩型液力偶合器19-312

4.8.3復合泄液式限矩型液力偶合器19-312

4.8.4調速型液力偶合器19-318

4.8.4.1出口調節(jié)安裝板式箱體調速型液力偶合器19-318

4.8.4.2回轉殼體箱座式調速型液力偶合器19-324

4.8.4.3側開箱體式調速型液力偶合器19-326

4.8.4.4閥控式調速型液力偶合器19-329

4.9液力偶合器傳動裝置19-330

4.9.1前置齒輪增速式液力偶合器傳動裝置19-330

4.9.2后置齒輪減速式液力偶合器傳動裝置19-336

4.9.3后置齒輪增速式液力偶合器傳動裝置19-340

4.9.4組合成套型液力偶合器傳動裝置19-341

4.9.5后置齒輪減速箱組合型液力偶合器傳動裝置[偶合器正（反）車箱]19-345

4.10國內外調速型液力偶合器標準情況與對照19-345

第5章液黏傳動

5.1液黏傳動及其分類19-347

5.2液黏傳動的基本原理19-347

5.3液黏傳動常用術語、形式和基本參數19-347

5.3.1液黏傳動常用術語19-347

5.3.2液黏傳動元件結構形式19-347

5.3.3液黏傳動的基本參數19-347

5.4液黏傳動的工作液體19-347

5.5液黏調速離合器19-347

5.5.1集成式液黏調速離合器19-347

5.5.2分離式液黏調速離合器19-347

5.5.3液黏調速離合器運行特性19-347

5.5.4液黏傳動的摩擦副19-347

5.5.5液黏調速離合器的性能特點及應用節(jié)能19-347

5.5.6液黏調速離合器常見故障與排除方法19-347

5.5.7國外液黏調速離合器的轉速調控系統(tǒng)19-347

5.6液黏調速裝置19-347

5.6.1平行軸傳動液黏調速裝置19-347

5.6.2差動輪系CST液黏調速裝置19-347

5.7硅油風扇離合器19-347

5.8硅油離合器19-347

5.9液黏測功器19-347

5.10其他液黏傳動元件19-347

5.11液黏傳動在液力變矩器上的應用19-347

5.12國內外液黏元件標準情況與對照19-347

參考文獻19-348

《現代機械設計手冊》第二版是順應“中國制造2025”智能裝備設計新要求、技術先進、數據可靠的一部現代化的機械設計大型工具書，涵蓋現代機械零部件及傳動設計、智能裝備及控制設計、現代機械設計方法三部分內容。第二版重點加強機械智能化產品設計（3D打印、智能零部件、節(jié)能元器件）、智能裝備（機器人及智能化裝備）控制及系統(tǒng)設計、現代設計方法及應用等內容。

《現代機械設計手冊》共6卷，其中第1卷包括機械設計基礎資料，零件結構設計，機械制圖和幾何精度設計，機械工程材料，連接件與緊固件；第2卷包括軸和聯軸器，滾動軸承，滑動軸承，機架、箱體及導軌，彈簧，機構，機械零部件設計禁忌，帶傳動、鏈傳動；第3卷包括齒輪傳動，減速器、變速器，離合器、制動器，潤滑，密封；第4卷包括液力傳動，液壓傳動與控制，氣壓傳動與控制；第5卷包括智能裝備系統(tǒng)設計，工業(yè)機器人系統(tǒng)設計，傳感器，控制元器件和控制單元，電動機；第6卷包括機械振動與噪聲，疲勞強度設計，可靠性設計，優(yōu)化設計，逆向設計，數字化設計，人機工程與產品造型設計，創(chuàng)新設計，綠色設計。

新版手冊從新時代機械設計人員的實際需求出發(fā)，追求現代感，兼顧實用性、通用性、準確性，涵蓋了各種常規(guī)和通用的機械設計技術資料，貫徹了*的國家和行業(yè)標準，推薦了國內外先進、智能、節(jié)能、通用的產品，體現了便查易用的編寫風格。

《現代機械設計手冊》可作為機械裝備研發(fā)、設計技術人員和有關工程技術人員的工具書，也可供高等院校相關專業(yè)師生參考使用。

《現代機械設計手冊》第二版是順應“中國制造2025”智能裝備設計新要求、技術先進、數據可靠的一部現代化的機械設計大型工具書，涵蓋現代機械零部件及傳動設計、智能裝備及控制設計、現代機械設計方法三部分內容。第二版重點加強機械智能化產品設計（3D打印、智能零部件、節(jié)能元器件）、智能裝備（機器人及智能化裝備）控制及系統(tǒng)設計、現代設計方法及應用等內容。

《現代機械設計手冊》共6卷，其中第1卷包括機械設計基礎資料，零件結構設計，機械制圖和幾何精度設計，機械工程材料，連接件與緊固件；第2卷包括軸和聯軸器，滾動軸承，滑動軸承，機架、箱體及導軌，彈簧，機構，機械零部件設計禁忌，帶傳動、鏈傳動；第3卷包括齒輪傳動，減速器、變速器，離合器、制動器，潤滑，密封；第4卷包括液力傳動，液壓傳動與控制，氣壓傳動與控制；第5卷包括智能裝備系統(tǒng)設計，工業(yè)機器人系統(tǒng)設計，傳感器，控制元器件和控制單元，電動機；第6卷包括機械振動與噪聲，疲勞強度設計，可靠性設計，優(yōu)化設計，逆向設計，數字化設計，人機工程與產品造型設計，創(chuàng)新設計，綠色設計。

新版手冊從新時代機械設計人員的實際需求出發(fā)，追求現代感，兼顧實用性、通用性、準確性，涵蓋了各種常規(guī)和通用的機械設計技術資料，貫徹了*的國家和行業(yè)標準，推薦了國內外先進、智能、節(jié)能、通用的產品，體現了便查易用的編寫風格。

《現代機械設計手冊》可作為機械裝備研發(fā)、設計技術人員和有關工程技術人員的工具書，也可供高等院校相關專業(yè)師生參考使用。

《現代機械設計手冊》第二版是順應“中國制造2025”智能裝備設計新要求的、技術先進、數據可靠的一套現代化的機械設計大型工具書，涵蓋現代機械零部件設計、智能裝備及控制設計、現代機械設計方法三部分內容。具有以下六大特色。

1.權*威性?！冬F代機械設計手冊》陣容強大，編、審人員大都來自于設計、生產、教學和科研一線，具有深厚的理論功底、豐富的設計實踐經驗。這支專業(yè)的編審隊伍確保了手冊準確、實用的內容質量。

2.現代感。體現現代機械設計氣氛，滿足時代要求，是《現代機械設計手冊》的基本宗旨。“現代”二字主要體現在：新標準、新技術、新材料、新結構、新工藝、新產品、智能化、現代的設計理念、現代的設計方法和現代的設計手段等幾個方面。第二版重點加強機械智能化產品設計（3D打印、智能零部件、節(jié)能元器件等）、智能裝備（機器人及智能化裝備等）控制元器件及系統(tǒng)設計、數字化設計等先進設計方法的應用技術等內容。

3.實用性。新版手冊繼續(xù)加強實用性，對傳統(tǒng)機械零部件設計選用等基礎性內容的選定、深度的把握、資料的取舍和章節(jié)的編排，都堅持從設計和生產的實際需要出發(fā)。為方便廣大讀者的使用和查閱，手冊在具體內容的表述上，采用以圖表為主的編寫風格，有利于提高設計人員的工作效率和設計速度。

4.通用性。本手冊以通用的機械零部件和控制元器件設計、選用內容為主，既適用于傳統(tǒng)的通用機械零部件設計選用，又適用于智能化裝備的整機系統(tǒng)設計開發(fā)，能夠滿足各類機械設計人員的工作需求。

5.準確性。本手冊盡量采用原始資料，公式、圖表、數據力求準確可靠，方法、工藝、技術力求成熟。所有材料、零部件和元器件、產品和工藝方面的標準均采用現行標準資料。手冊中收錄通用性強的、標準化程度高的產品，供設計人員在了解企業(yè)實際生產品種、規(guī)格尺寸、技術參數，以及產品質量和用戶的實際反映后選用。

6.全面性。本手冊一方面根據機械設計人員的需要，按照“基本、常用、重要、發(fā)展”的原則選取內容，另一方面兼顧了制造企業(yè)和大型設計院兩大群體的設計特點，以全面適應新時代機械新產品設計開發(fā)的需要。

《現代機械設計手冊(第2卷)》從新時期機械設計人員的實際需要出發(fā)，追求現代感，兼顧實用性、通用性、準確性，在廣泛吸納國內工具書優(yōu)點的基礎上，涵蓋了各種常規(guī)和通用的機械設計技術資料，貫徹了最新的國家和行業(yè)標準，推薦了國內外先進、節(jié)能、通用的產品，體現了便查易用的編寫風格。

《現代機械設計手冊》共6卷，其中第1卷包括機械設計基礎資料，零件結構設計，機械制圖和幾何精度設計，機械工程材料，連接件與緊固件；第2卷包括軸和聯軸器，滾動軸承，滑動軸承，機架、箱體及導軌，彈簧，機構，機械零部件設計禁忌；第3卷包括帶、鏈傳動，齒輪傳動，減速器、變速器，離合器、制動器，潤滑，密封；第4卷包括液力傳動，液壓傳動與控制，氣壓傳動與控制；第5卷包括光機電一體化系統(tǒng)設計，傳感器，控制元器件和控制單元，電動機；第6卷包括機械振動與噪聲，疲勞強度設計，可靠性設計，優(yōu)化設計，反求設計，數字化設計，人機工程與產品造型設計，創(chuàng)新設計。

《現代機械設計手冊(第2卷)》可作為機械設計人員和有關工程技術人員的工具書。也可供高等院校有關專業(yè)師生參考使用。