变矩器特性解读
变矩器的透穿性
变矩器的透穿性（transmittancy of torque converter）变矩器的泵轮力矩系数（λB）随涡轮、泵轮转速比变化的特性。就基本质而言，透穿性是变矩器隔离发动机与工作机，使发动机的工况不受工作机影响的能力，换句话说，如果变矩器不具有透穿性，则工作机的工况变化不能透过变矩器影响发动机的工况，这对发动机是有利的。定性描述变矩器透穿性的指标是透穿度，即工作机的工况变化能透过变矩器影响发动机工况的程度。
由无因次特性可知，对于两个循环圆几何相似但有效直径不等的变矩器（称为同一系列的变矩器），具有相同的无因次特性。相同类型不同系列的变矩器其无因次特性是不同的，但其变矩比和效率随转速比的变化趋势是相同的，而泵轮力矩系数随转速比的变化趋势却是不同的，就是说，他们的透穿性是不一样的，见下图。变矩器的透穿性一般有下述几种。
(c) (d)
变矩器的透穿性
非透穿泵轮力矩系数λB为常数，不随转速比变化，这样的变矩器与发动机共同工作时，发动机的力矩和转速不随变矩器的转速比而变化，因此，输出端（涡轮轴）的工况变化将
不会透过变矩器影响发动机的工况，这样的特性称为非透穿，这类变矩器称为非透穿变矩器。见图（a）。
正透穿泵轮矩系数随转速比的增大而减小，这样的变矩器与发动机共同工作时，发动机的力矩和转速将随输出端（涡轮轴）工况的变化而变化，由于这样的特性对发动机有利，故称为正透穿，这类变矩器称为正透穿变矩器。见图（b）。
负透穿泵轮力矩系数随转速比的增大而增大，由于这样的特性往往会使发动机过载，故称为负透穿，这类变矩器称为负透穿变矩器。见图（c）。
内燃机车上离心涡轮变矩器一般具有复合透穿性，见图（d ）。
内燃机车上的离心涡轮变矩器的透穿度T 表示为：
式中，λB ，λB *
为某一工况和计算工况下的泵轮力矩系数。
根据变矩器的透穿性和透穿度，可以比较和评价变矩器的性能，并依确定变矩器和柴油机的共同工作点。
液力变矩器及其与发动机共同工作的性能
液力传动是以液体为工作介质的涡轮式传动机械。它的基本工作原理是通过和输入轴相连接的泵轮，把输入的机械能转变为工作液体的动能，使工作液体动量矩增加。和输出轴相连接的涡轮，把工作液体的动能转变为机械能输出，并使工作液体的动量矩减小。 液力传动的主要特点是：1自动适应性、2防振隔振作用、3
良好的起动性、4
限矩保护性、5
变矩器效率。
第一节 液力变矩器的特性
液力变矩器的特性是表示变矩器各输出和输入参数之间函数关系的曲线。这些函数之间的相互关系，虽可用理论分析和计算来获得，但由于大量引入假设，使计算结果与实际情况有一定的差距。因此，变矩器实际的特性曲线是通过台架试验来取得的。液力变矩器的特性曲线主要有以下三种：输出特性、无因次特性和输入特性。
一、液力变矩器的输出特性
液力变矩器的输出特性是表示输出参数之间关系的曲线。通常是使泵轮轴的转速保持不变，在此工况下求取以涡轮轴转速
2n 为自变量的各输出特性曲线(参看图4-1)。
图4-1具有不同透穿性的液力变矩器的输出特性
)(),(),(2211222n n M M n M M ηη===
泵轮扭矩
1M 随涡轮轴转速的增大而减少，称为正透性(见图4-1a)。当涡轮呈轴向布置时图(4-1b)
1M ≈常数。
对于图(4-1c)所示的离心式变矩器，涡轮与泵轮布置在同一侧，且涡轮在泵轮的前方，此时液流在涡轮中产生的附加离心力将增大液体的流量。因此，泵轮转矩1M 将随涡轮轴转速的增大而增大，这种性能称为负
透性。
变矩器的效率η为涡轮轴上的输出功率与泵轮轴上的输入功率
1P 之比，即：
i K n M n M P P ===
1
12
212η (4-1)
K —变矩系数，亦即动力学传动比
12M M K =；
i —传动比，亦即运动学传动比
12/n n i =。
变矩器的效率可以由式(4-1)计算而得。显然，当2n =0时η=0；当2n 增大时，η随之增大。当涡轮轴转速
增至一定值时，η可达到最大值；然后当2n 继续增大时，由于2M 的急剧下降而使η值随2n 之增大而减
小。变矩器的效率曲线见图4-1。 二、液力变矩器的无因次特性
无因次特性，是表示在循环圆内液体具有完全相似稳定流动现象的若干变矩器之间共同特性的函数曲线。所谓完全相似流动现象指两个变矩器中液体稳定流动的几何相似、运动相似和动力相似(雷诺数
e
R 相等)。
根据相似理论，可以建立以变矩器传动比i 为自变量，泵轮扭矩系数1λ、变矩系数K 和变矩器效率η随i
而变化的关系，即：
)(11i λλ=
)(i K K =
)(i ηη=
以上三式就是变矩器的无因次特性，它代表了一组相似的变矩器群在任何转速下的输出特性。 实际的变矩器无因次特性和它的输出特性一样，通常是用台架试验测得的。
在变矩器的无因次特性上，可以列出以下一些表征一组相似变矩器工作性能的特性参数(见图4-2)。
图4-2液力变矩器的无因次特性
1变矩器的起动变矩系数
K —传动比i=0时的变矩系数；
2变矩器泵轮的起动扭矩系数
10λ—传动比i=0时的泵轮扭矩系数；
3变矩器的工作效率
P η—机器正常工作时所允许的最低效率，对工程车辆来说，一般取P η =0.75
4变矩器的工作变矩系数
P K —与P η相对应的变矩系数；
5变矩器的工作传动比
P i —与P η相对应的传动比；
6变矩器的最大效率
m ax η；
7变矩器的最大效率变矩系数max
ηK —与
m ax η相对应的变矩系数；
8变矩器的最大效率传动比
m ax
ηi —当K=1时的传动比；
9变矩器的偶合器工况传动比
M i —当K=1时的传动比；
10变矩器在偶合器工况下的泵轮扭矩系数
M 1λ—当K=1时的泵轮扭矩系数；
11变矩器透穿性系数Π—泵轮起动扭矩系数10λ或最大扭矩系数max 1λ与偶合器工况扭矩系数M
1λ之
比，即：
M
110λλ=
∏或
M 1m ax 1λλ=
∏
三、液力变矩器输入特性
液力变矩器的输入特性是以泵轮扭矩系数
1λ作为参数而绘制的泵轮轴扭矩1M 与转速1n 间函数关系的曲
线。随着透穿性系数的下降，输入特性上的抛物线将相互靠近。对于绝对不透的变矩器，由于1λ =常数，
输入特性上只有一条抛物线［见图4-3b)］。
100 80 60 40
20
020604080
100
0.
91.
00.
8
0.6
0.4
0.2
i =0100
8040
60
20
20 40 60 80100
图4-3液力变矩器输入特性 a)可透性变矩器；b)不透性变矩器
第二节 液力变矩器与发动机共同工作的输入输出特性
一、液力变矩器与发动机共同工作的输入特性
在上节中讨论了液力变矩器本身的输入和输出特性。当液力变矩器和发动机共同工作时，在变矩器和发动机的特性之间存在一定的相互制约关系。这种关系可以用变矩器和发动机共同工作的输入特性来表示。 显然，液力变矩器与发动机共同工作的性能与传动联接方式有关。此种联接方式，从原则上可分为两种型式：串联联接和并联联接。
当发动机与变矩器作串联接时，发动机传递给驱动轮的功率全部通过液力变矩器，因而也称串联功率流式。从传动系的型式来看，则属于液力-机械的串联复合传动。
当发动机和并联传动机构联接时，即发动机传给驱动轮的功率分别由几条并联的功率流传递。其中经过液力变矩器的仅为一部分功率，所以也称并联功率流式。按传动系型式来分类，则称为液力-机械的并联复合传动。
下文分别讨论这两种型式的变矩器与发动机共同工作的输入特性。 (一)串联功率流式
在串联功率流的型式中，又可分为以下3种情况来讨论。 1
发动机与变矩器直接相连，且发动机全部功率通过液力变矩器［见图4-4a)］
2
3
1
4
21
图4-4发动机与变矩器的串联连接
a)-直接连接；b)-减速(增速)连接；c)-部分功率直接连接；d)-部分 功率减速(增速)
连接1-发动机；2-变矩器；3-分动箱；4-减速(增速)装置
在这种情况下，转换至变矩器泵轮轴上发动机调速特性即为发动机本身的调速特性。很显然，发动机与变矩器共同工作的必要条件是：
1M M e =,
1
n n e =
式中：
e M ,
e
n —发动机的有效扭矩与转速；
1M , 1n —变矩器泵轮轴上的输入扭矩与转速。
如果在变矩器输入特性上同时绘出发动机的调速特性［图4-5a)］，那末满足上述条件的发动机与变矩器共同工作的全部可能工况就可清楚地表现出来。实际上这些工况是由发动机调速特性和变矩器输入特性共同包含的区域来确定的，即［图4-5a)中A 1C 1C 2A 7所包围的区域。由此可见，如将变矩器的输入特性与转换至泵轮轴上的发动机调速特性用同一比例尺绘制在同一坐标图上，则可以充分阐明两者共同工作的相互关系。此种曲线图即称为液力变矩器与发动机共同工作的输入特性。
1.0
.90.8
40 60 80100
0 20
0 20
40 60
80100
图4-5液力变矩器与发动机共同工作的输入特性
a)发动机调速外特性；b)发动机通用特性
当发动机的调速手柄置于最大供油位置时，变矩器与发动机可能的共同工作的区域是发动机调速特性的扭矩曲线上自A1至A7这一区段(亦即变矩器输入特性的抛物线束与发动机扭矩曲线的交点A 1、A 2、A 3…A 7)所代表的工况。图4-5a)给出了发动机的外特性，所以为变矩器与发动机在上述工况下共同工作的动力性和经济性，提供了一个全面的概念。但是图4-5a)只能表明共同工作的工况范围，其不足之处是缺少发动机在部分供油状态下与变矩器共同工作时，发动机经济性的概念。
由于上述原因，所以在共同工作的输入特性上也常常用发动机的通用特性代表替调速特性。图4-5b)上可以清楚地表示出在变矩器与发动机共同工作的全部工况下，发动机的燃料经济性，并阐明发动机最经济的燃料消耗区是否被充分利用。
最后必须强调指出，在绘制变矩器与发动机共同工作的输入特性时，发动机的调速特性应按国家标准的规定，试验时应带有发动机正常工作所必须的全部附件(包括冷却风扇、水泵、发电机、空气滤清器、消音器等)，通过台架试验进行测定。
2.发动机直接与变矩器相连，但在变矩器之前，发动机分出一部分功率来驱动机器的辅助装置和功率输出轴图［4-4c ］。
从原则上来说应尽可能避免在液力变矩器前接入任何消耗发动机功率的装置。但在大多数工程车辆上仍有许多辅助装置必须由发动机直接驱动，这些装置包括操纵系和制动系用的油泵、气泵、冷却润滑系统用的油泵等等。此外在某些场合下，例如对于装载机，驱动工作装置用的功率输出轴也往往需要直接由发动机来驱动。
在这种情况下，将发动机的调速特性转换至泵轮轴上时，必须从发动机的扭矩和功率中扣除辅助装置和功率输出轴的消耗。调速特性的换算应遵守下列条件：
e e n n =',
ec e M M =',
ec
e P P ''=
e
ec e
e P P G G =',
e
e g g =' (4-5)
ec
M —发动机的自由扭矩，即扣除辅助装置和功率输出轴的消耗后余下的发动机扭矩。
ec
P —发动机的自由功率，即扣除辅助装置和功率输出轴的消耗后的发动机功率。
ec
M 和
ec
P 可按下式计算：
PTO
Ba e ec M M M M --= (4-6)
PTO
Ba e ec P P P P --= (4-7)
式中：
Ba
M ，
Ba
P —消耗在驱动辅助装置上的发动机扭矩和功率；
PTO
M ，
PTO
P —消耗在驱动功率输出轴上的发动机扭矩和功率。
辅助装置所消耗的发动机扭矩通常不是一个常量，它将随着发动机转速的增大而增大［见图4-5b ］。 功率输出轴所消耗的扭矩取决于所驱动的工作装置的类型，情况很复杂。在近似的计算中，通常可按一定的百分比在发动机的总功率中将其扣除。
按照前面所述的方法，利用关系式(4-5)、(4-6)和(4-7)，不难作出转换至泵轮轴上的发动机调速特性。据此，即可绘制出变矩器与发动机共同工作的输入特性。此时，两者共同工作条件为：
e M M '1=,
e
n n '1=
3.发动机通过中间减速器(或增速器)与变矩器相连，而在变矩器前发动机分出部分功率驱动辅助装置和功率输出轴。
在此种情况下，对发动机调速特性进行换算的条件为：
g e
e i n n =
',
g g ec e i M M η=',
g
ec e P P η='
e
ec
e e P P
G G =' ，
g
e
e g G η=
' (4-8)
ec
M 和
ec
P 同样可按公式(4-6)和(4-7)计算。根据关系式(4-8)，按前述方法即可作出转换至泵轮轴上的调
速特性，并绘制变矩器与发动机共同工作的输入特性。共同工作的条件仍为：
e M M '1=,
e
n n '1=
最后应当指出，由于液力变矩器和发动机共同工作的区域取决于液力变矩器的输入特性和转换至泵轮轴上的发动机调速特性，双方参数的变化即可引起共同工作偏离最佳的匹配指标。此点对不透穿的变矩器来说，尤为敏感。因此在计算液力变矩器与发动机的共同工作时要求有较高的精确性。对于一切可能在变矩器前消耗的功率则应尽可能地给予正确的考虑。 (二)并联功率流式
采用并联功率流式液力机械传动的目的是为了改进液传动效率较低的缺点。由于在并联复合传动中，发动机的功率只有一部分流经效率较低的液力变矩器，而另一部分则通过效率较高的机械传动来传递。因此，液力-机械并联复合传动的最高效率总是要比单一的动液传动的最高效率要高。而由于液力变矩器的无级调速性能，使此种传动又具有一定的自动变扭、变速的能力。也就是说，液力-机械的并联复合传动兼顾着动液传动和机械传动的特点。
在并联功率流式液力机械传动中，功率分流通常是利用具有两个自由度的行星差速器来实现的。通过这种差速机构将发动机的功率分成数支，或者将发动机传来的数支功率汇合成为一支总的输出功率。最简单和最常见的并联功率流式液力机械传动是双流式液力机械传动。
按照差速器在变矩器输入端还是输出端安装位置的不同，双流式液力机械传动又可分为输入分配式和输出总合式两种(图4-6)。
图4-6液力变矩器的并联连接 a)输入分配式；b)输出总合式
1-变矩器；2-行星排
由于行星排具有三个基本元件，即太阳轮、行星架和齿圈，如果选择任意两个元件与功率流的分支相连，而另一元件与总功率流相接，对于以上两种情况，显然可分别列出六种不同的传动方案。因此，从理论上来说，双流式液力机械传动可具有十二种传动方案。但是，这些方法中的大部分由于存在着产生功率循环的可能性而使它们的实用价值大为降低。只有如图4-7所示的四种方案不存在功率循环问题，它们是双流式液力机械传动最基本的形式。
在图4-7a)和图4-7b)所示的图中，总的驱动功率由行星架输入，然后分为两路传到输出轴上。在图4-7a)中，一路通过太阳轮接到液力变矩器的泵轮上，再经涡轮传至输出轴，另一路则经齿圈直接接到输出轴上。在图4-7b)中，一路通过齿圈与变矩器泵轮相接，另一路则由太阳轮直接传至输出轴。
图4-7双流式液力机械传动的四种传动方案
在图4-7c)和图4-7d)的结构中，总的驱动功率分两路输入行星排。在图4-7c)中，一路经变矩器接到太阳轮上，另一路则直接与齿圈相连。在图4-7d)中，一路经变矩器输至齿圈，另一路则直接传至太阳轮上。然后，两功率流在行星差速器中汇合成为一支总的功率流，由行星架输出。
对于图4-7所示的其余结构，可以进行同样的分析。需要指出的是，在所有以上的分布中均未考虑行星机构中的功率损失。这种简化只适用于不存在功率循环的行星差速器(图4-7所示的各种结构)，因为在此种场合下，行星传动的效率大大高于变矩器本身的效率(不低于0.98～0.97)?
在将并联功率流式液力机械传动转换成一等效变矩器之后，则它与发动机共同工作输入特性的分析讨论就完全和串联功率流式的液力机械传动一样了，并可按本节(一)中所述的方法来绘制各种情况下的共同工作输入特性。需要注意的是，等效变矩器的输入特性应根据并联功率流式液力机械传动的无因次特性，按式
2
5A
T A n D M λ=来绘制。共同工作的条件则为： e A M M '=，e A n n '=。
二、液力变矩器与发动机共同工作的输出特性
液力变矩器与发动机共同工作的输入特性反映了两者特性参数之间的相互制约关系，而这种联合工作的结果，则使得液力变矩器输出轴上的功率、扭矩、转速以及发动机在共同工作下的燃料经济性等参数之间存在着完全确定的函数关系。此种函数关系用液力变矩器与发动机共同工作的输出特性来表示。实际上当液力变矩器与发动机联合工作时，它们总是可以看成是某种能对外输出一定功率，并具有一定的扭矩和转速调节范围，以及有自己燃料经济性的复合动力装置。此时，变矩器与发动机共同工作的输入特性可看作这种复合动力装置的内部特性，而共同工作的输出特性则以外部特性的形式显示两者联合工作的最终结果。 通常液力变矩器与发动机共同工作的输出特性包括下列特性参数间函数关系的曲线图象：
)(222n M M =、)(P P 222n =、)(2n ηη=、)(G G 222e n e =、)(g g 222e n e =
有时为了使用方便，在输出特性还画出变矩器泵轮轴上扭矩随
2n 而变化的曲线)(211n M M =。作为某
种复合动力装置的外特性，发动机与变矩器共同工作的输出特性，全面地反映了这种动力装置的动力性和燃料经济性。因此，在与其它类型的原动机相比较时，共同工作的输出特性将成为评价动液传动的动力性和经济性的基础。对于配备动液传动的各类牵引机械来说，它们是进行机器牵引计算的原始依据。 与发动机的外特性相似，在共同工作的输出特性曲线上，可以列出某些表示其动力性和经济性的基本指标(图4-8)。
图4-8液力变矩器与发动机共同工作的输出特性
1涡轮轴上最大输出扭矩
max
2M —涡轮转速为零时的输出扭矩；
2最大和最小工作扭矩
max
2P M ，
min 2P M —与工作效率为75%相对应的输出扭矩；
3
动力学工作范围
m in
2m ax 2P P M M d =
—在不换档，且效率不低于0.75时所能克服的阻力变化范围；
4最大和最小工作转速
max 2P n ，min
2P n —与工作效率为75%相对应的涡轮轴转速；
5
运动学工作范围
m in
2m ax
2P P r n n d =
—在工作效率区域内转速自动变化的范围；
6最大输出功率
max
2P ；
7最大功率转速
max
2P n ；
8最高空转转速
max
2n —输出扭矩为零时的涡轮轴转速；
9最低比油耗
min
2e g 。
液力变矩器与发动机共同工作的输出特性可以根据共同工作的输入特性来绘制，也可直接通过发动机的调速特性和变矩器的无因次特性作出。现分别阐述如下： (一)根据共同工作的输入特性绘制输出特性
按此方法绘制共同工作的输出特性时，其原始依据是液力变矩器与发动机共同工作的输入特性和变矩器的无因次特性。
(二)根据发动机调速特性和变矩无因次特性直接绘制共同工作的输出特性。
按这一方法直接绘制共同工作的输出特性时，首先需要确定发动机与液力变矩器共同工作时，两者参数之间的关系。为此可引入一新的参数变数—发动机扭矩系数
e λ。
令
e
e e n D M ''5=
λ (4-9)
D —变矩器有效直径；
e
M '—换算至泵轮轴上的发动机扭矩；
e
n '—换算至泵轮轴上的发动机转速。
由于在稳定运转时，必须满足
e M M '1=,
e
n n '1=的条件，因此
1
21
51
25''λλ===
n D M n D M e e e
这样，发动机与变矩器共同工作的必要和充分条件可用下式表示：
1λλ=e
第三节 液力变矩器与发动机的合理匹配
发动机与变矩器的合理匹配是按相似原则设计变矩器所必需解决的基本问题。因此，首先来讨论一下合理匹配的问题。
如前所述，发动机与变矩器共同工作的工况是由发动机的调速特性(扭矩曲线)和变矩器的输入特性(即负载抛物线束)所共同包围的区域来确定的［见图4-5a ］。随着输入特性与发动机扭矩特性相对位置的不同，两者共同工作的结果也将不同。所谓合理匹配就是指如何选择变矩器与发动机共同工作的工况(亦即确定发动机扭矩特性和变矩器输入特性在共同工作输入特性图上的相对位置)，以保证两者的共同工作能获得最佳的效果。
现在，来讨论合理匹配应该遵循的原则。
正如本章§4-2中已经指出的那样，只有输入到变矩器泵轮轴上的那部分发动机扭矩和功率才参与两者的共同工作，因此首先必须解决应按多大的发动机功率和扭矩研究发动机和变矩器的匹配问题。
如前所述，在工程机械上总有一些辅助装置必须由发动机直接传送给工作机构的。显然这些不通过变矩器而接消耗的发动机扭矩和功率必须从发动机的有效扭矩和功率中加以扣除，否则，在实际工作中两者共同工作的工况就有可能大大偏离预定的匹配工况。
关于发动机自由扭矩
ec
M 和自由功率
ec
P 的确定在§4-2中已经有原则的叙述(见公式4-4和4-5)，即：
PTO
Ba e ec M M M M --=
PTO
Ba e ec P P P P --=
此外，变矩器和发动机还可能存在着各种不同的联接方式(串联联接，并联联接，是否带有中间减速器等)。联接方式不同，输入变矩器的扭矩和功率也不同。因此在研究两者的合理匹配时，必须按§4-2所述的方法将扣除各种消耗后的发动机的扭矩和功率(即自由扭矩和自由功率)转换到变矩器输入轴上。这样，合理匹配的第一个原则可归纳为：应以转换到变矩器输入轴上的发动机调整特性作为解决两者合理匹配的基础。对于工业拖拉机来说，合理匹配的第二个原则可归纳为：保证涡轮轴具有最大的输出功率。此点是由要求机器具有最大的牵引功率这一条件所决定的。应当指出，在发动机的调速特性上，最大扭矩、最大功率和最低比油耗的工况并不是一致的，因此在解决两者合理匹配时，满足最大起动扭矩和满足最大牵引功率以及满足最低油耗这三方面要求之间往往存在着一定的矛盾。然而对于以牵引性能作为主要使用性能的工业拖拉机来说，保证最大的牵引功率无疑是研究合理匹配时首先应满足的要求。现在来讨论来怎样才能使涡轮轴具有最大的输出功率。
解决这一问题最简单的方法是使变矩器的最高效率工况和发动机的最大功率工况重合，亦即使代表变矩器最高效率工况的负载抛物线通过发动机的额定功率点(见图4-9)。然而，用这种简单方法获得的匹配结果不一定是十分令人满意的。这是因为这样的匹配只考虑了使共同工作的某一特定工况具有最大的输出功率。而对于工业拖拉机来说，涡轮轴不可能在一个固定的工况下工作。由于阻力将不断变化，涡轮轴的负荷和转速都可能在很大范围内变动。因此，如果匹配的结果使变矩器输出轴在某一转速下获得了最大功率，而在其余转速输出的功率却较低，那么此种匹配结果显然是不理想的。为了更加清楚地说明这一问题，可以考察一下图4-10所示的例子。
图4-9按变矩器最高效率工况匹配的变矩器与发动机共同工作的输入特性
变矩器特性
变矩器的透穿性 变矩器的透穿性（transmittancy of torque converter）变矩器的泵轮力矩系数（λB）随涡轮、泵轮转速比变化的特性。就基本质而言，透穿性是变矩器隔离发动机与工作机，使发动机的工况不受工作机影响的能力，换句话说，如果变矩器不具有透穿性，则工作机的工况变化不能透过变矩器影响发动机的工况，这对发动机是有利的。定性描述变矩器透穿性的指标是透穿度，即工作机的工况变化能透过变矩器影响发动机工况的程度。 由无因次特性可知，对于两个循环圆几何相似但有效直径不等的变矩器（称为同一系列的变矩器），具有相同的无因次特性。相同类型不同系列的变矩器其无因次特性是不同的，但其变矩比和效率随转速比的变化趋势是相同的，而泵轮力矩系数随转速比的变化趋势却是不同的，就是说，他们的透穿性是不一样的，见下图。变矩器的透穿性一般有下述几种。 (c) (d) 变矩器的透穿性 非透穿泵轮力矩系数λB为常数，不随转速比变化，这样的变矩器与发动机共同工作时，发动机的力矩和转速不随变矩器的转速比而变化，因此，输出端（涡轮轴）的工况变化将 不会透过变矩器影响发动机的工况，这样的特性称为非透穿，这类变矩器称为非透穿变矩器。见图（a）。 正透穿泵轮矩系数随转速比的增大而减小，这样的变矩器与发动机共同工作时，发动机的力矩和转速将随输出端（涡轮轴）工况的变化而变化，由于这样的特性对发动机有利，故称为正透穿，这类变矩器称为正透穿变矩器。见图（b）。 负透穿泵轮力矩系数随转速比的增大而增大，由于这样的特性往往会使发动机过载，故称为负透穿，这类变矩器称为负透穿变矩器。见图（c）。
内燃机车上离心涡轮变矩器一般具有复合透穿性，见图（d ）。 内燃机车上的离心涡轮变矩器的透穿度T 表示为： 式中，λB ，λB * 为某一工况和计算工况下的泵轮力矩系数。 根据变矩器的透穿性和透穿度，可以比较和评价变矩器的性能，并依确定变矩器和柴油机的共同工作点。 液力变矩器及其与发动机共同工作的性能 液力传动是以液体为工作介质的涡轮式传动机械。它的基本工作原理是通过和输入轴相连接的泵轮，把输入的机械能转变为工作液体的动能，使工作液体动量矩增加。和输出轴相连接的涡轮，把工作液体的动能转变为机械能输出，并使工作液体的动量矩减小。 液力传动的主要特点是：1自动适应性、2防振隔振作用、3 良好的起动性、4 限矩保护性、5 变矩器效率。 第一节 液力变矩器的特性 液力变矩器的特性是表示变矩器各输出和输入参数之间函数关系的曲线。这些函数之间的相互关系，虽可用理论分析和计算来获得，但由于大量引入假设，使计算结果与实际情况有一定的差距。因此，变矩器实际的特性曲线是通过台架试验来取得的。液力变矩器的特性曲线主要有以下三种：输出特性、无因次特性和输入特性。 一、液力变矩器的输出特性 液力变矩器的输出特性是表示输出参数之间关系的曲线。通常是使泵轮轴的转速保持不变，在此工况下求取以涡轮轴转速 2n 为自变量的各输出特性曲线(参看图4-1)。
液力变矩器常见故障诊断
液力变矩器常见故障诊断 朱建山 摘要：本文结合作者在福建可门港物流有限责任公司顶岗实习期间的实践，阐述了装载机液力变矩器的基本结构及其工作原理，在此基础上，对其故障进行分析诊断并提出相应的改进建议。 关键词：故障分析设计改进建议 引言： 装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施式机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。在道路、特别是在高等级公路施工中，装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。 工程机械上使用液力变矩器，具有起步平稳、操作方便、可在较大范围内实现无级变速等优点。因此，液力变矩器在工程机械中得到了广泛的应用。国内轮式装载机上应用的双导轮综合式液力变矩器，具有高效区宽广、变矩过渡至偶合工况平稳的特点。但这种变矩器在使用时间较长以后，易出现过热、工作无力、内部元件损坏等故障。由于变矩器的拆装与维修比较困难，在维修液力变矩器时，必须在弄懂其工作原理和正确地分析故障原因的基础上才能保证维修质量。本文以双导轮综合式液力变矩器为例，介绍液力变矩器的工作原理，分析变矩器工作过程中的常见故障现象、原因和诊断维修方法。
1液力变矩器的基本结构和工作原理 1.1 双导轮液力变矩器的基本结构 该变矩器主要由泵轮、涡轮、第一导轮、第二导轮及导轮座等组成。 1.2 液力变速器的工作原理 工作过程中，液压油自变速器壳底部通过滤网被油泵吸入，从油泵输出的具有一定压力的液压油通过液压油滤清器、主调压阀后进入导轮座的进油孔，然后流向泵轮。柴油机的动力通过相啮合的齿轮传给泵轮，泵轮的旋转将进入其内部的液压油压入涡轮，冲击涡轮叶片，使涡轮旋转，动力由涡轮轴输出。从涡轮出来的液压油，一部分通过变矩器出口经液压油冷却器后进入离合器壳体，再润滑轴承、齿轮及冷却离合器摩擦片后流回变速器壳底；另一部分经第一、第二导轮传给泵轮，液压油在循环圆内传递动力。当涡轮的液体冲向导轮叶片时，导轮不转，导轮给予液体一定的反作用力矩。这个力矩和泵轮给予液体的力矩合在一起，全部传给涡轮，从而使涡轮起到了增大扭矩的作用，即变矩。当涡轮转速继续增高，涡轮传给导轮的液流方向发生变化至冲击导轮背面时，第一、二导轮在超越离合器的作用下，先后开始旋转，变矩工况变成偶合工况。从主调压阀出来的另一路液压油是流向变速器操纵阀的。 2 液力变矩器的常见故障分析 2.1变矩器过热故障的检查诊断
混频器特性分析
微波混频器技术指标与特性分析 一、噪声系数和等效噪声温度比 噪声系数的基本定义已在第四章低噪声放大器中有过介绍。但是混频器中存在多个频率，是多频率多端口网络。为适应多频多端口网络噪声分析，噪声系数定义改为式（9-1），其理论基础仍是式（6-1）的原始定义，但此处的表示方式不仅适用于单频线性网络，也可适用于多频响应的外差电路系统，即 （9-1） 式中 Pno ——-当系统输入端噪声温度在所有频率上都是标准温度T0 = 290K 时，系统传输到输出端的总噪声资用功率； Pns ——仅由有用信号输入所产生的那一部分输出的噪声资用功率。 根据混频器具体用途不同，噪声系数有两种。 一、噪声系数和等效噪声温度比 1、单边带噪声系数 在混频器输出端的中频噪声功率主要包括三部分： （1）信号频率f s 端口的信源热噪声是kT 0f ，它 经过混频器变换成中频噪声由中频端口输出。这部分 输出噪声功率是 m f kT α?0 式中 f ——中频放大器频带宽度；m ——混频器变频损耗；T 0——环境温度，T 0 = 293K 。 （2）由于热噪声是均匀白色频谱，因此在镜频f i 附近f 内的热噪声与本振频率f p 之 差为中频，也将变换成中频噪声输出，如图9-1所示。这部分噪声功率也是kT 0f ／m 。 （3）混频器内部损耗电阻热噪声以及混频器电流的散弹噪声，还有本机振荡器所携带 相位噪声都将变换成输出噪声。这部分噪声可用P nd 表示。 这三部分噪声功率在混频器输出端相互叠加构成混频器输出端总噪声功率P no nd m m no P f kT f kT P +?+?=αα//00 把P no 等效为混频器输出电阻在温度为T m 时产生的热噪声功率，即P no = kT m f ，T m 称混 频器等效噪声温度。kT m f 和理想电阻热噪声功率之比定义为混频器噪声温度比，即 0T T f kT P t m no m =?=
液力变矩器的知识介绍
液力变矩器的知识介绍： 1、定义：液力变矩器，亦称扭力转换器，是在液力耦合器的基础上改进而成，用来传递旋转动力。液力变矩器由泵轮，涡轮，导轮组成。安装在发动机和变速器之间，以液压油（ATF）为工作介质，起传递转矩，变矩，变速及离合的作用。它将动力源（通常是发动机或电机）与工作机连接起来，可同液力耦合器一样起到离合器的作用，但不同的是，液力变矩器可以改变力矩的大小。 2、结构及工作原理：液力耦合器通过泵轮和涡轮来传递动力，而液力变矩器则在泵轮和涡轮之间增加了一个导轮。和液力耦合器一样，液力变矩器在工作时内部充有油液，油液在泵轮和涡轮间循环活动。但在油液活动过程中，固定不动的导轮给涡轮一个反作用力矩，实现了动力输出的变矩。 液力变矩器简图 以液体为工作介质的一种非刚性扭矩变换器，是液力传动的型式之一。图为液力变矩器，它有一个密闭工作腔，液体在腔内循环活动，其中泵轮、涡轮和导轮分别与输进轴、输出轴和壳体相联。动力机(内燃机、电动机等)带动输进轴旋转时，液体从离心式泵轮流出，顺次经过涡轮、
导轮再返回泵轮，周而复始地循环活动。泵轮将输进轴的机械能传递给液体。高速液体推动涡轮旋转，将能量传给输出轴。液力变矩器靠液体与叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。液力变矩器不同于液力耦合器的主要特征是它具有固定的导轮。导轮对液体的导流作用使液力变矩器的输出扭矩可高于或低于输进扭矩，因而称为变矩器。输出扭矩与输进扭矩的比值称变矩系数，输出转速为零时的零速变矩系数通常约2～6。变矩系数随输出转速的上升而下降。液力变矩器的输进轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间没有刚性联接。液力变矩器的特点是：能消除冲击和振动,过载保护性能和起动性能好;输出轴的转速可大于或小于输进轴的转速，两轴的转速差随传递扭矩的大小而不同;有良好的自动变速性能,载荷增大时输出转速自动下降,反之自动上升;保证动力机有稳定的工作区，载荷的瞬态变化基本不会反映到动力机上。液力变矩器在额定工况四周效率较高，最高效率为85～92％。叶轮是液力变矩器的核心。它的型式和布置位置以及叶片的外形，对变矩器的性能有决定作用。有的液力变矩器有两个以上的涡轮、导轮或泵轮，借以获得不同的性能。最常见的是正转(输出轴和输进轴转向一致)、单级（只有一个涡轮）液力变矩器。兼有变矩器和耦合器性能特点的称为综合式液力变矩器，例如导轮可以固定、也可以随泵轮一起转动的液力变矩器。为使液力变矩器正常工作，避免产生气蚀和保证散热，需要有一定供油压力的辅助供油系统和冷却系统。 3、液力变矩器的特性：液力变矩器的特性可用几个外界负荷有关的特性参数或特性曲线来评价。描述液力变矩器的特性参数主要有转数比、泵轮转矩系数、变矩系数、效率和穿透性等。描述液力变矩器的特性曲线主要有外特性曲线、原始特性曲线和输进性曲线等。
混频器原理分析
郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目三极管混频器工作原理分析 专业、班级学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 一、主要内容 分析三极管混频器工作原理。 二、基本要求 1：混频器工作原理，组成框图，工作波形，变频前后频谱图。 2：晶体管混频器的电路组态及优缺点。 3：自激式变频器电路工作原理分析。 4：完成课程设计说明书，说明书应含有课程设计任务书，设计原理说明，设计原理图，要求字迹工整，叙述清楚，图纸齐备。 5：设计时间为一周。 三、主要参考资料 1、李银华电子线路设计指导北京航天航空大学出版社2005.6 2、谢自美电子线路设计·实验·测试华中科技大学出版社2003.10 3、张肃文高频电子线路高等教育出版社 2004.11 完成期限：2010.6.24-2010.6.27 指导教师签名： 课程负责人签名： 2010年6月20日
目录 第一章混频器工作原理------------------------------------------4 第一节混频器概述------------------------------------------------4 第二节晶体三极管混频器的工作原理及组成框图---------5 第三节三极管混频器的工作波形及变频前后频谱图------8 第二章晶体管混频器的电路组态及优缺点------10 第一节三极管混频器的电路组态及优缺点------- 第二节三极管混频器的技术指标------ 第三章自激式变频器电路工作原理分析--------------------12 第一节自激式变频器工作原理分析---------------------12 第二节自激式变频器与他激式变频器的比较------------------------13 第四章心得体会---------------------------------------14 第五章参考文献---------------------------------------15
液力变矩器的组成和功用教学文稿
液力变矩器的组成和 功用
液力变矩器的导轮有什么作用简单的说就是变矩 液力变矩器和液力耦合器都有泵轮和涡轮，他们的差别就在有无导轮。如果没有导轮，液力变矩器就是一个耦合器。 耦合器泵轮和涡轮的转速不同而转矩相等。由于导论的存在，变矩器能在泵轮转矩不变的情况下，随着涡轮转速不同而改变涡轮转矩的输出值。 在汽车变矩器中当变矩系数达到1之后由于单向离合器的作用，泵轮停止转动，变矩作用消失，变矩器实际上就成为耦合器 导轮在低速时起到增扭的作用，一般安装在单向离合器上不能反转。泵轮由发动机带动旋转带动油液流动形成涡流冲击涡轮旋转将力传给涡轮。在泵轮和涡轮上有导流板，油液形成了环流在泵轮涡轮导轮之间循环流动。泵轮油液冲击涡轮的力FB经涡轮冲击导轮导轮不能反转或固定不动形成反作用力FD作用在涡轮上。蜗轮得到的力FT=FB+FD就是导轮 的增扭作用 1 ?功用 液力变矩器位于发动机和机械变速器之间，以自动变速器油（ATF ）为工作介质，主要完成以下功用：（1）传递转矩。发动机的转矩通过液力变矩器的主动元件，再通过ATF传给液力变矩器的从动元件，最后传给变速器。 （2）无级变速。根据工况的不同，液力变矩器可以在一定范围内实现转速和转矩的无级变化。（3）自动离合。液力变矩器由于采用ATF传递动力，当踩下制动踏板
时，发动机也不会熄火，此时相当于离合器分离；当抬起制动踏板时，汽车可以起步，此时相当于离合器接合。 （4）驱动油泵。ATF在工作的时候需要油泵提供一定的压力，而油泵一般是由液力变矩器壳体驱动的。 同时由于采用ATF传递动力，液力变矩器的动力传递柔和，且能防止传动系过载。 2.组成 如图4-6所示，液力变矩器通常由泵轮、涡轮和导轮三个元件组成，称为三元件液力变矩器。也有的采用两个导轮，则称为四元件液力变矩器。液力变矩器总成封在一个钢制壳体（变矩器壳体）中，内部充满ATF。液力变矩器壳体通过螺栓与发动机曲轴后端的飞轮连接，与发动机曲轴一起旋转。泵轮位于液力变矩器的后部，与变矩器壳体连在一起。涡轮位于泵轮前，通过带花键的从动轴向后面的机械变速器输出动力。导轮位于泵轮与涡轮之间，通过单向离合器支承在固定套管上，使得导轮只能单向旋转（顺时针旋转）。泵轮、涡轮和导轮上都带有叶片，液力变矩器装配好后形成环形内腔，其间充满ATF。 液力变矩器的工作原理 1.动力的传递 液力变矩器工作时，壳体内充满ATF，发动机带动壳体旋转，壳体带动泵轮旋转，泵轮的叶片将ATF带动起来，并冲击到涡轮的叶片；如果作用在涡轮叶片上冲击力大于作用在涡轮上阻力，涡轮将开始转动，并使机械变速器的输入轴一起转动。由涡轮叶片流出的ATF经过导轮后再流回到泵轮，形成如图4—7 所示的循环流动。具体来说，上述ATF的循环流动是两种运动的合运动。当液力变矩器工作，泵轮旋转时，泵轮叶片带动ATF旋转起来，ATF绕着泵轮轴线作圆周运动；同样随着涡轮
液力变矩器故障和工作原理
4.1 液力变矩器构造和工作原理 4.1.1液力变矩器构造 1、三元一级双相型液力变矩器 三元是指液力变矩器是由泵轮、涡轮和导轮三个主要元件组成的。一级是指只有一个涡轮（部分液力偶合器里装有两个涡轮，工作时油液容易发生紊乱）。双相是指液力变矩器的工作状态分为变矩区和偶合区。 * 图4-1为液力变矩器三个主要元件的零件图。 2、液力变矩器的结构和作用 泵轮的叶片装在靠近变速器一侧的变矩器壳上，和变矩器壳是一体的。变矩器壳是和曲轴或曲轴上的挠性板用螺栓连接的，所以泵轮叶片随曲轴同步运转。发动机工作时，它引导液体冲击涡轮叶片，产生液体流动功能，是液力变矩器的 主动元件。 *
1-变速器壳体2-泵轮3-导轮4-变速器输出轴5-变矩器壳体 6-曲轮7-驱动端盖8-单向离合器9-涡轮 涡轮装在泵轮对面，二者的距离只有3~4mm，在增矩工况时悬空布置，被泵轮的液流驱动，并以它特有的速度转动。在锁止工况时它被自动变速器油挤到离合器盘上，随变矩器壳同步旋转。它是液力变矩器的输出元件。涡轮的花键毂负责驱动变速器的输入轴（涡轮轴）。它将液体的动能转变为机械能。 导轮的直径大约是泵轮或涡轮直径的一半。并位于两者之间。导轮是变矩器中的反作用力元件，用来改变液体流动的方向。 导轮叶片的外缘一般形成三段式油液导流环内缘。分段导流环可以引导油液平稳的自由流动，避免出现紊流。 导轮支承在与花键和导轮轴连接的单向离合器上。单向离合器使导轮只能与泵轮同向转动。涡轮的油液流经导轮时改变了方向，使液流返回泵轮时，液流的流向和导轮旋转方向一致，可以使泵轮转动更有效。 *
图4-3为液力变矩器油液流动示意图。 观看液力变矩器油液流动 图上通过箭头示意液体流动方向。油液由泵轮的外端传入涡轮的外端，经涡轮内端传到导轮时改变了油液的流动方向，经导轮传给泵轮的油液的流动方向恰 好和泵轮的旋转方向一致。 * 3、液力变矩器的锁止和减振 液力变矩器用油液作为传力介质时，即使在传递效果最佳时，也只能传递90%的动力。其余的动力都被转化为热量，散发到油液里。为提高偶合工况的传动效率，变矩器设置了锁止离合器。液力变矩器进入偶合工况后，变矩器内的闭锁离合器就有可能进入锁止工况。而变矩器一旦进入锁止工况，发动机的动力就可以100%的传给传动系。可以避免液力传动过程中不可避免的动力损失，提高液力变 矩器的工作效率。 液力变矩器根据锁止形式的不同，负责锁止的闭锁离合器分为液力锁止、离
自动变速箱与液力变矩器工作原理
自动变速箱 自动变速箱简称AT，全称Auto Transmission，它是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。 和手动挡相比，自动变速箱在结构和使用上有很大不同。手动挡主要通过调节不同齿轮组合来更换挡位，而自动变速箱是通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速的目的。其中液力变扭器是自动变速箱最具特点的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，泵轮和涡轮是一对工作组合，泵轮通过液体带动涡轮旋转，而泵轮和涡轮之间的导轮通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差并实现变速变矩功能，对驾驶者来说，您只需要以不同力度踩住踏板，变速箱就可以自动进行挡位升降。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大，因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提高效率，液压操纵系统会随发动机工作变化自行操纵行星齿轮，从而实现自动变速变矩。为了满足行驶过程中的多种需要(如泊车、倒车)等，自动变速箱还设有一些手动拨杆位置，像P挡(停泊)、R挡(后挡)、N挡(空档)、D挡(前进)等。 从性能上说自动变速箱的挡位越多，车在行驶过程中也就越平顺，加速性也越好，而且更加省油。除了提供轻松惬意的驾驶感受，自动变速箱也有无法克服的缺陷。自动变速箱的动力响应不够直接，这使它在“驾驶乐趣”方面稍显不足。此外，由于采用液力传动，这使自动挡变速箱传递的动力有所损失。 手自一体自动变速箱 手自一体变速箱的出现其实就是为了提高自动变速箱的经济性和操控性而增加的设置，让原来电脑自动决定的换挡时机重新回到驾驶员手中。同时，如果在城市内堵车情况下，还是可以随时切换回自动挡。
液力变矩器的工作原理就像两个风扇相对，一个风扇工作，然后将另一个不工作的风扇吹动。这个比喻可以很形象的解释液力变矩器中泵轮和涡轮之间的工作关系。不过详细解释其工作原理，则有些复杂。 动力输出之后，带动与变矩器壳体相连的泵轮，泵轮搅动变矩器中的自动变速箱油（以下简称ATF），带动涡轮转动，ATF在壳体中是一个循环的动作，由于泵轮旋转时的离心力，ATF会在泵轮的作用下，甩向外侧，冲向前方的涡轮，再流向轴心位置，回到泵轮一侧，如此周而复始的循环，将动力传向与齿轮箱连接的涡轮。 不过只有该零部件和传动方式，只能称为液力耦合器，若想成为液力变矩器，必然要改变涡轮叶片的形状，这样一来，ATF在经过涡轮再循环回泵轮时，会与泵轮旋转方向相反，因而造成冲击，所以为了成为液力变矩器还需另一个部件：导轮。导轮是存在于泵轮和涡轮之间的一个部件，用于调节壳体中ATF液流方向，通过单向离合器与箱体固定。 有了导轮，才有了“变矩”的灵魂所在，在泵轮与涡轮转速差较大时，动力输出的扭矩也变大了，此时的变矩器想当一个无级变速器，通过转速差来提升扭矩，此时导轮处于固定状态，用以调节ATF回流；而当转速差降低，涡轮泵轮耦合或锁止时，扭矩接近对等，无需增矩，导轮随泵轮和涡轮同向转动，避免自身搅动ATF，造成动力的损耗。 至此我们了解到了液力变矩器的最大特点——软连接，而这种动力的传输方式起到了两大功能：1、从静止到低速时的平稳起步；2、在加速过程中，较大动力输出时，起到增大扭矩的作用。如果与MT上的离合器相比较，则需注意的是，第一条起到了并优化了MT 上离合器的功能，但第二条则是离合器无法实现的。
混频器的设计与仿真知识讲解
混频器的设计与仿真
目录 前言 0 工程概况 0 正文 (1) 3.1设计的目的及意义 (1) 3.2 目标及总体方案 (1) 3.2.1课程设计的要求 (1) 3.2.2 混频电路的基本组成模型及主要技术特点 (1) 3.2.3 混频电路的组成模型及频谱分析 (1) 3.3工具的选择—Multiusim 10 (3) 3.3.1 Multiusim 10 简介 (3) 3.3.2 Multisim 10的特点 (3) 3.4 混频器 (3) 3.4.1混频器的简介 (3) 3.4.2混频器电路主要技术指标 (4) 3.5 混频器的分类 (4) 3.6详细设计 (5) 3.6.1混频总电路图 (5) 3.6.2 选频、放大电路 (5) 3.6.3 仿真结果 (6) 3.7调试分析 (9) 致谢 (9) 参考文献 (10) 附录元件汇总表 (10)
混频器的设计与仿真 前言 混频器在通信工程和无线电技术中，应用非常广泛，在调制系统中，输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号。在解调过程中，接收的已调高频信号也要经过频率的转换，变成对应的中频信号。特别是在超外差式接收机中，混频器应用较为广泛，如AM 广播接收机将已调幅信号535KHZ-一1605KHZ要变成为465KHZ中频信号，电视接收机将已调48．5M一870M 的图像信号要变成38MHZ的中频图像信号。移动通信中一次中频和二次中频等。在发射机中，为了提高发射频率的稳定度，采用多级式发射机。用一个频率较低石英晶体振荡器作为主振荡器，产生一个频率非常稳定的主振荡信号，然后经过频率的加、减、乘、除运算变换成射频，所以必须使用混频电路，又如电视差转机收发频道的转换，卫星通讯中上行、下行频率的变换等，都必须采用混频器。由此可见，混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。 工程概况 混频的用途是广泛的，它一般用在接收机的前端。除了在各类超外差接收机中应用外在频率合成器中为了产生各波道的载波振荡，也需要用混频器来进行频率变换及组合在多电路微波通信中，微波中继站的接收机把微波频率变换为中频，在中频上进行放大，取得足够的增益后，在利用混频器把中频变换为微波频率，转发至下一站此外，在测量仪器中如外差频率计，微伏计等也都采用混频器。因此，做有关混频电路的课题设计很能检验对高频电子线路的掌握程度；通过混频器设计，可以巩固已学的高频理论知识。混频器是频谱线性搬移电路，能够将输入的两路信号进行混频。 具体原理框图如图2-1所示。
液力叉车发动机与液力变矩器的匹配及传动系统参数的优化_百度文讲解
维普资讯 https://www.wendangku.net/doc/0712744543.html, ?４４?２ｒＯ一机械科学与技术Ｍ．—ｓ。第ｌ卷６｛Ｍ一）一一）（／（Ｉ １～≥Ｍ≥Ｍ．≥ ＾（５４）ｆｏ．一Ｈ≤｛Ｈ一＂）（一ｎ）（一／Ｈ…Ｌ【１ｒＯ≤ｎ．…≤，Ｈ≤… Ｍ（６４）；一（一Ｍ１１）（．Ｍ一／０６）Ｍ０６．Ｍ．０６．ＭＭ（７４）４３多目标模糊优化问题求解．该多目标模糊优化问题常转化为求解如下的单目标模糊优化问题。ＦｉｄｎｍａｘＸ一（，，，ｌ２ａｓｆ．．（）焉０ＸＮｊＸ）（（一１２，，５，３４?）（；ｌ２３，．）０≤ １式中，为辅助变量；。ｘ）（ｇ（＝１２３４５．，．，）为式（３４）～（７给出的模糊约束条件。４）为解上式，采用最优水平裁集将其转化为非模糊优化问题。可限于篇幅?解模型在此求略去。问题变为普通优化问题，采用相应方法求解。该可传动系统参数的多目标模糊优化的处理同上。Ｉ０１Ｄｌ０ｌ０Ｈ２００锄？０。３９１０４００ｅ０
０ｌＤ２０｝００６２０ｆⅧ …【１『＝捌５算倒某集装箱叉车，一１ｔＧ一２ｔＩ］＝３ｋｈＥｇ］＝０２．Ｑ２．２…ｖ０ｍ／，ｒｏ．０ｆ＝００．ｎｔ．２［一＝０Ｏ，．２［］＝００５ｒ＝０６ｍ。．２，．５６３ＱＫ，１０ⅣＨ一１８Ｗ１ｋ＝２０ｒｍｉ，一＝００／ｎ７０?ｍ０Ｎ按本文模型，目标函数取相同重要程度，到：且得发动机：液力变矩器：３５３Ｋ＝２８ＹＪ７ｏ，ｎ．，一０９．１ 维普资讯 https://www.wendangku.net/doc/0712744543.html, 第３期邓斌：渡力叉车发动机与液力变矩器的匹配及传动系缱参数的优化?４５?２发动机与液力变矩器的共同工作输入特性和输出特性分别如图１图２示。、所传动系统参数为：Ｓ一３ｑ＝１７．１：９１／ｎ．ｔ，．６Ｉ２ｍｉｒｚ＝１５ｒｍｉｉ＝５．．．１．４ｒｉ６２／ｎ４８＝７６。ｌＺ３４Ｓ６７８９参ＧｉｎＬｕａＺｒｔ．ｄｏｙａｃＴａｒａｏｔＨｙｒｄｎｍｉ考文献ＰｒｍｅｅｓＯｐｉｚｔｎＳａａｔｒｔｍｉａｉ．ＡＥｐｐｒ７０５ｏａｅ７５７王彩毕，宋连天．模榴论方法学．北京；中国建筑工业出版杜，９８１８黄宗益．薛瑞祺，阎以诵．工程矾槭Ｃ．ＡＤ上海：同济大学出版杜．９１１９陆植．叉车设计．北京机槭工业出艇杜，９１１９凌忠社．车用液力变矩器的选择与匹配．叉起重运输机槭．９８１）２１８（２；～９胡修章．车用柴油机的废气捧放及其与液力变矩器匹配的关系．工程机械．９１】）２￣３１８（０：４０孙大刚，请文农，杜涛，李刚．液力机饿传动式重型汽车传动比的优选．建筑机械．９５５：０１９（）】～Ｉ４王彩华，朱煜东．多目标优化模蝴解法中目标权重的处理方法．重庆大学学报．９（）９～９１２ｌ６：２７９５于光远．程软设计理论．京：工北科学出敝社＋９２１９ＯｐｉｚｔｎｏｏｈＭａｃｉｇａｄＰａａｅｅｓｏｒｎｍｉｓｏｔｍｉａｉｆＢｔｔｈｎｎｒｍｔｒｆＴａｓｓｉｎｏＳｓｅｏｙｒｕｉｃｖｔｒＦｏｋｉｔｙｔｍｆｒＨｄａｌｃＥｘａａｏｒ
福伊特液力变矩器的结构及工作原理的使用0
第一章福伊特液力传动箱简介 T211re.4液力传动箱是德国福伊特公司是专门为铁路车辆设计的涡轮传动装置。它是350kW性能级别的轨道车专用传动箱。 第一节 T211re.4液力传动箱的技术指标 一、T211re.4液力传动箱的主要技术参数
: 二、T211re.4液力传动箱的特性参数 第二节 T 211re.4液力传动箱的特点 一、命名规则： T211re.4液力传动箱是铁路工程车辆专用设备，其命名
规则如下： 二、T211re.4液力传动箱的特点 T211re.4液力传动箱其输入功率科大350kW，采用全新的福伊特驱动控制器（VTDC）可以直接安装在传动箱上并录入运行数据。另外还具有监控诊断功能，液力制动可以通过联合制动的方式整合进入车辆制动系统以及性能的高可靠性。
第二章 T211re.4液力传动箱的结构 第一节 T211re.4液力传动箱的组成 一、液力传动箱组成 T211re.4液力传动箱由液力制动、液力液力变扭器、液力耦合器、换向机构、电气控制模块VTIC及部分组成，其外形如图2-1所示。其输入、输出侧分别如图2-2、2-3所示。 图2-1 T211re.4液力传动箱外形图
其液力传动箱包括机械部分和液力部分组件，其结构如图2-4所示。 二、机械组件 机械组件包括增速齿轮、扭转减振器、换向装置、齿轮变速器。 图2-2 T211re.4液力传动箱输入侧 1-输入装置
图2-3 T211re.4液力传动箱输出侧 2-输出装置 图2-4 转动装置组件 1-输出装置；2-增速齿轮；3-输入装置；4-液力偶合器；5-液力变扭器 6-机械部件；7-换向装置的幵关轴 传动箱输入轴(3)直接与柴油机相连，通过一对增速齿轮(2)将转速提升至液力元件的工作转速，变扭器(5)和偶合器(4)的泵轮都装在泵轮轴上，两者的涡轮都装在与传动箱输出相连的涡轮轴上，涡轮轴再通过一系列的机械齿轮最终驱动传动箱输出(1)，通过换向离合器(7)的作用，使传动链里机械齿轮(6)的数量增减，实现换向。
液力变矩器评价指标及与发动机共同工作特性
液力变矩器评价指标 反映液力变矩器主要特征的性能有如下一些：变矩性能，自动适应性能，经济性能（效率特性），负荷特性，透穿特性和容能特性。 一、变矩性能 变矩性能是指液力变矩器在一定范围内，按一定规律无级地改变由泵轮轴传至涡轮轴的转矩值的能力。变矩性能主要用无因次的变矩比特性曲线)(i f K =来表示。 作为评价液力变矩器变矩性能好坏的指标是如下两种工况的K 值：一是i =0时的变矩比值0K ，通常称之为起动变矩比（或失速变矩比）；二是变矩比K =1 时的转速比i 值，以M i 表示，通常称作偶合器工况点的转速比，它表示液力变矩 器增矩的工况范围。 一般认为0K 值和M i 值大者，液力变矩器的变矩性能好。但实际上不可能两 个参数同时都高，一般0K 值高的液力变矩器，M i 值小。因此，在比较两个液力 变矩器的变矩性能时，应该在0K 值大致相同的情况下，来比较M i 值；或者在M i 近似相等的情况下，来比较0K 值。 二、自动适应性 自动适应性是指液力变矩器在发动机工况不变或变化很小情况下，随着外部阻力的变化，在一定范围内自动地改变涡轮轴上的输出力矩T M -和转速T n ，并处于稳定工作状态的能力。液力变矩器由于变矩性能均可获得单值下降的)(T T n f M =-的曲线，而具有自动适应性。自动适应性是液力变矩器最重要的性能之一，因为利用液力变矩器的这一性能，就可以制造自动的液力机械变速箱。
三、经济性能（或效率特性） 经济性能是指液力变矩器在传递能量过程中的效率。它可以用无因次效率特性()f i η=来表示。 一般评价液力变矩器经济性能有两个指标：最高效率值max η和高效率区范围 的宽度。后者一般用液力变矩器效率不低于某一数值（如对对工程机械取75%η=，对汽车取80%η=）时所对应的转速比i 的比值21 i d i η=来表示。1i 、2i 分别为η不小于某一值的最低和最高转速比。通常认为，高效率范围d η越宽，最高效率值max η的值越高，则液力变矩器的经济性能越好。但实际上，对各种液力变矩器来说，这两个要求往往是矛盾的。 四、负荷特性 液力变矩器的负荷特性是指它以一定的规律对发动机施加负荷的性能。 由于发动机与液力变矩器的泵轮相连，并驱动泵轮旋转，因此，液力变矩器施加于发动机的负荷性能完全可由泵轮的转矩变化特性决定。 52B B B M gD n λρ= 在工作油一定，有效直径D 一定时，液力变矩器在任一工况i 时5B gD c λρ=为常数，因此，泵轮的转矩B M 与其转速B n 的平方成正比。即 2B B M cn = 这是一条通过原点的抛物线，通常称之为液力变矩器泵轮的负荷抛物线。负荷抛物线比较清楚地表明随着泵轮B n 的不同所能施加于发动机的负荷。 五、透穿性能 液力变矩器的透穿性能是指液力变矩器涡轮轴上的转矩和转速变化时，泵轮轴上的扭转和转速相应变化的能力。
混频器杂散分析
确定总体半中频杂散指标和为LTE接收机选择RF混频器 发布时间: 2012-8-7 10:20 发布者: eechina 作者：Maxim公司Dan Terlep 本文介绍如何满足高性能基站(BTS)接收机对半中频杂散指标的要求。为达到这一目标，工程师必须理解混频器的IP2与二阶响应之间的关系，然后选择满足系统级联要求的RF混频器。混频器数据手册以二阶交调点(IP2)或2x2杂散抑制指标的形式表示二阶响应性能。本文通过介绍这两个参数之间的关系，说明接收机设计以及如何确定总体半中频杂散指标。以MAX19997A的IP2与2x2关系为例，这是一款用于E-UTRA LTE接收机的有源混频器。 混频器谐波 在超外差接收机电路中，混频器将高频RF信号转换到较低中频(IF)，该过程称为下变频。混频器中，如果输出频率为射频输入频率减去本振(LO)输入频率，称为低边注入(LO频率低于RF频率)；如果输出频率为LO频率减去RF频率，则称为高边注入。下变频过程可由下式表示： fIF= fRF - fLO= - fRF+ fLO 式中，fIF为混频器输出端口的中频；fRF为加至混频器RF端口的RF信号；fLO为加至混频器LO端口的LO信号。 理想情况下，混频器的输出信号幅值和相位与其输入信号的幅值和相位成比例，与LO信号无关。在这一假设前提下，混频器幅值响应与RF输入信号成线性关系，也与LO信号幅值无关。 然而，由于混频器的非线性特性，将产生所不希望的混频产物，称为杂散响应。杂散响应是由混频器RF端口输入的干扰或噪声信号引起的，在IF频率产生响应。到达RF输入端口的干扰信号可能没有在所规定的RF带宽内，但也会造成麻烦。这类信号通常具有足够高的功率，混频之前的RF滤波器不能对其实施足够衰减，使其引起额外的杂散响应，直接影响到所要求的IF信号，混频原理可表示为： fIF= m fRF -n fLO= - m fRF + n fLO 注意，m和n为RF和LO频率的整数次谐波，通过混频产生格中杂散产物组合。通常情况下，这些杂散分量的幅值随m或n的增大而减小。 已知相应的RF输入频率范围，谨慎规划频率，选择适当的IF及相应的LO频率。仔细规划频率非常重要，因为它有助于减少混频后落入有效信号频带的干扰，这些干扰源会直接影响接收器性能。对于宽带系统，频率规划时避免杂散混频产物更加困难，需要利用滤波器抑制那些可能落入IF频带的带外(OOB) RF信号。混频器之后的IF滤波器的选择性限定在只允许通过有效信号频率，由此，在信号进入最终检测器之前(混频器之后)对杂散响应进行衰减。IF滤波器不会衰减IF带内的杂散响应。 许多类型的平衡混频器将抑制m或n为偶数的杂散成分。理想的双平衡混频器抑制m或n(或两者)为偶数的所有谐波分量。双平衡混频器中的IF、RF和LO端口彼此隔离，使LO泄漏降至最小，并提供固有的RF至IF隔离。双平衡混频器设计能够提供最佳的线性特性，降低每个端口的滤波器衰减要求。 半中频杂散频率分布
液力变矩器的结构与工作原理
液力变矩器的结构与工作原理 （一）液力变矩器的结构 液力变矩器以液体作为介质，传递和增大来自发动机的扭矩 液力变矩器由可转动的泵轮和涡轮，以及固定不动的导轮三元件构成。各件用铝合金精密铸造或用钢板冲压焊接而成。泵轮与变矩器壳成一体。用螺栓固定在飞轮上，涡轮通过从动轴与传动系各件相连。所有工作轮在装配后，形成断面为循环圆的环状体。 （二）液力变矩器的工作原理 导涡泵 液力变矩器工作原理可以用两台电风扇作形象描述，两风扇对置，一台通电转动，产生的气流可吹动不通电的风扇，如果给其添加一个管道这就成了液力偶合器，它能传轴，并不增扭。 变矩器工作时，发动机带动泵轮转动，叶轮带动液流冲向涡轮，从而驱动涡轮转动，刚起动时扭矩最大，此时冲击力为F1,冲到涡轮的液流驱动涡轮后，由于叶片形状，冲向导轮，而导轮不动，冲击导轮的液流受到阻碍，可使涡轮受到反作用力F2,由于F1、F2都作用于涡轮，所以使涡轮所受扭矩得到增大。 涡轮转速升高后，液流变向会冲击导轮叶背，而失去增扭，并有一定阻力。所以现在所用导轮都使用单向离合器，使去冲击叶背时，导轮转过一个角度，使其继续增扭。 导轮下端装有单向离合器，可增大其变扭范围。 （三）锁止式 变矩器是用液力来传递汽车动力的，而液压油的内部摩擦会造成一定的能量损失，因此传动效率较低。为提高汽车的传动效率，减少燃油消耗，现代很多轿车的自动变速器采用一种带锁止离合器的综合式液力变矩器。这种变矩器内有一个由液压油操纵的锁止离合器。锁止离合器的主动盘即为变矩器壳体，从动盘是一个可作
轴向移动的压盘，它通过花键套与涡轮连接（如图2.3）.压盘背面（如图2.3右侧）的液压油与变矩器泵轮、涡轮中的液压油相通，保持一定的油压（该压力称为变矩器压力）;压盘左侧（压盘与变矩器壳体之间）的液压油通过变矩器输出轴中间的控制油道与阀板总成上的锁止控制阀相通。锁止控制阀由自动变速器电脑通过锁止电磁阀来控制。 自动变速器电脑根据车速、节气门开度、发动机转速、变速器液压油温度、操纵手柄位置、控制模式等因素，按照设定的锁止控制程序向锁止电磁阀发出控制信号，操纵锁止控制阀，以改变锁止离合器压盘两侧的油压，从而控制锁止离合器的工作。当车速较低时，锁止控制阀让液压油从油道B进入变矩器，使锁止离合器压盘两侧保持相同的油压，锁止离合器处于分离状态，这时输入变矩器的动力完全通过液压油传至涡轮，如图2.4所示。 当汽车在良好道路上高速行驶，且车速、节气门开度、变速器液压油温度等因素符合一定要求时，电脑即操纵锁止控制阀，让液压油从油道C进入变矩器，而让油道B与泄油口相通，使锁止离合器压盘左侧的油压下降。由于压盘背面（图中右侧）的液压油压力仍为变矩器压力，从而使压盘在前后两面压力差的作用下压紧在主动盘（变矩器壳体）上，如图2.5所示，这时输入变矩器的动力通过锁止离合器的机械连接，由压盘直接传至涡轮输出，传动效率为100%. 另外，锁止离合器在结合时还能减少变矩器中的液压油因液体摩擦而产生的热量，有利用降低液压油的温度。有些车型的液力变矩器的锁止离合器盘上还装有减振弹簧，以减小锁止离合器在结合时瞬间产生的冲击力。 第二节行星齿轮变速器的工作原理 液力变矩器虽能在一定范围内自动、无级地改变转矩比和转速比，但存在传动
混频器仿真实验报告
混频器实验（虚拟实验） 姓名：郭佩学号：04008307 （一）二极管环形混频电路 傅里叶分析 得到的频谱图为 分析：可以看出信号在900Hz和1100Hz有分量，与理论相符 （二）三极管单平衡混频电路 直流分析
傅里叶分析 一个节点的傅里叶分析的频谱图为 两个节点输出电压的差值的傅里叶分析的频谱图为：
分析：同样在1K的两侧有两个频率分量，900Hz和1100Hz 有源滤波器加入电路后 U IF的傅里叶分析的频谱图为： U out节点的傅里叶分析的频谱图为：
分析：加入滤波器后，会增加有2k和3k附近的频率分量 （三）吉尔伯特单元混频电路 直流分析 傅里叶分析 一个节点的输出电压的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图如下： 两个节点输出电压的差值的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图为：
分析：1k和3k两侧都有频率分量，有IP3失真 将有源滤波器加入电路 U IF的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图为： U out节点的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图为：
分析：有源滤波器Uout节点的傅里叶分析的频谱相对于Uif的傅里叶分析的频谱来说，其他频率分量的影响更小，而且Uout节点的输出下混频的频谱明显减小了。输出的电压幅度有一定程度的下降。 思考题： （1）比较在输入相同的本振信号与射频信号的情况下，三极管单平衡混频电路与吉尔伯特混频器两种混频器的仿真结果尤其是傅里叶分析结果的差异，分析其中的原因。若将本振信号都设为1MHz，射频频率设为200kHz，结果有何变化，分析原因。 答：没有改变信号频率时 三极管 吉尔伯特 吉尔伯特混频器没有1k、2k、3k处的频率分量，即没有本振信号的频率分量，只有混频后的频率分量。因为吉尔伯特混频器是双平衡对称电路结果，有差分平衡。 将本振信号频率和射频频率改变后：
液力变矩器的组成
液力变矩器的组成： 常见的两级三元件综合式液力变矩器由泵轮总成、涡轮总成、导轮总成、闭锁离合器总成和后盖组成，导轮通过单向离合器与变速箱壳体固定连接。泵轮与后盖焊接成一个整体里面充满了传动油，并与发动机连接，起主动作用。涡轮与变速箱输入轴连接，起动力输出作用。变矩器工作时，泵轮在发动机带动下将传动油冲入涡轮，从而带动涡轮转动，实现了动力由发动机向传动系统的传递。导轮总成中，如果单向离合器工作，液力变矩器则起变矩器作用，从而增加扭矩的输出；如果单向离合器不工作（导轮反转），此时变矩器起到了偶合器的作用。 液力变矩器的作用： 1、液力变矩器能够自动无级的根据负载变化改变涡轮的转速，提高车辆的通过能力； 2、液力变矩器通过液体连接泵轮和涡轮，减少发动机对传动系统的冲击载荷，提高传动系统的寿命； 3、液力变矩器在起步时，能够提高车辆的起动变矩比，从而提高车辆的动力性能； 4、起步平稳柔和，提高乘坐舒适性。 液力变矩器的组成结构 液力变矩器由泵轮，涡轮，导轮组成。安装在发动机和变速器之间，以液压油为工作介质，起传递转矩，变矩，变速及离合的作用。以液体为工作介质的一种非刚性扭矩变换器，是液力传动的型式之一。YJH340变矩器，它有一个密闭工作腔，液体在腔内循环流动，其中泵轮、涡轮和导轮分别与输入轴、输出轴和壳体相联。 动力机带动输入轴旋转时，液体从离心式泵轮流出，顺次经过涡轮、导轮再返回泵轮，周而复始地循环流动。泵轮将输入轴的机械能传递给液体。高速液体推动涡轮旋转，将能量传给输出轴。液力YJH340变矩器靠液体与叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。液力变矩器不同于液力耦合器的主要特征是它具有固定的导轮。 导轮对液体的导流作用使液力变矩器的输出扭矩可高于或低于输入扭矩，因而称为变矩器。输出扭矩与输入扭矩的比值称变矩系数，输出转速为零时的零速变矩
汽车用液力变矩器设计及性能仿真(机械CAD图纸)
摘要 本文的研究是以汽车用液力变矩器为研究对象，基于三维流场理论，借助于UG、GAMBIT、FLUENT等软件，对液力变矩器的内流场进行了仿真计算。本课题研究的目的和意义就在于，通过CFD软件的模拟仿真，对液力变矩器的流道的压力和速度进行有效分析计算。本文主要有以下内容： (1)首先介绍了课题研究的背景，液力变矩器在国内外的应用情况和流场理论的发展现状，指出了液力变矩器设计计算的发展方向是三维流场理论；然后对液力变矩器的组成以及工作原理进行了阐述，并指出了主要研究内容。 (2)阐述了计算流体力学的基本理论。首先列出了控制方程包括连续性方程和动量守恒方程，由于本课题研究的是不可压缩流体，热交换量可以忽略不计，敌不考虑能量守恒方程，然后介绍了将控制方程离散化的方法；接着详细介绍了有限体积法的基本原理，常用的离散格式：分析了网格的生成技术，分别对结构网格、非结构网格以及混合网格作了阐述；最后介绍了常用的湍流模型，湍流流动的近壁处理方法和流场数值计算的算法。介绍了反求发测绘液力变矩器。 (3)介绍了常用的一些CFD软件，并选择FLUENT对本课题进行研究；为了能够顺利地得到收敛解，提出了研究液力变矩器流场的一些假设，并对流场进行了一定的简化；然后通过CAD 软件UG建立叶轮流道的几何模型，并使用GAMBIT生成计算网格，为了提高计算精度，使用六面体网格；选择分离求解器隐式格式进行求解，使用绝对速度方程，湍流模型选择标准k一￡模型，同时使用标准壁面函数；离散格式采用二阶迎风格式(这样可以提高解算精度)，压力一速度耦合选用SIMPLE算法，入口边界条件使用压力入口，出口边界条件使用压力出口，其余壁面使用非滑移壁面边界条件；在叶轮之间的交互面上使用混合平面模型。 (4)对计算结果进行了分析，并与实验结果进行了比较，二者基本吻合证明了三维流场分析的