4. Гидродинамические муфты

Устройство и рабочий процесс. Основные параметры, уравнения и характеристики. Совместная работа гидромуфты с двигателем. Регулирование гидромуфт.

Методические указания

Гидродинамическая муфта состоит из двух основных элементов: насосного и турбинного колес, которые крепятся соответственно на ведущем и ведомом валах. Замыкающий кожух, как правило, крепится к фланцу насосного колеса. Лопатки рабочих колес в большинстве случаев плоские, радиальные. При вращении насосного колеса возникает силовое взаимодействие лопастей с обтекающим их потоком. При этом в потоке создается приращение момента количества движения жидкости. Из насосного колеса жидкость поступает в турбинное колесо, где момент количества движения жидкости уменьшается, за счет чего на турбинном колесе возникает крутящий момент. Так как в гидромуфте отсутствуют устройства, способные изменить момент количества движения жидкости в круге циркуляции, то увеличение момента количества движения в насосном колесе всегда равно его уменьшению в турбинном колесе. Следовательно, если не учитывать механические потери и потери на трение о воздух, которые обычно малы, то в гидромуфте крутящий момент с ведущего вала на ведомый передается без изменения.

Рабочий процесс в гидромуфте изложен здесь схематизированно. При его изучении следует рассмотреть треугольники скоростей на входе и выходе насосного и турбинного колес, проанализировать уравнения моментов количества движения. Следует уяснить, почему крутящий момент может передаваться, вращения ведущего (передаточное отношение меньше единицы), почему КПД гидромуфты равен передаточному отношению.

Оценка энергетических и эксплуатационных качеств гидромуфт может быть проведена с помощью характеристик. Различают внешние(моментные),универсальныеиприведенныехарактеристики. Следует знать методику построения характеристик и уметь ими пользоваться при изучении работы гидромуфты в системе силовой трансмиссии.

Высокие эксплуатационные качества гидромуфт (гашение крутильных колебаний и пульсаций крутящего момента, благоприятные условия запуска двигателя, ограничение передаваемого крутящего момента и пр.) определяется особенностями рабочего процесса и конструктивными особенностями гидромуфт.

Двигатель в сочетании с гидромуфтой представляет собой силовой агрегат, более полно удовлетворяющий требованиям приводной машины. Следует уяснить методику определения размеров гидромуфты (активного диаметра), методику построения выходной характеристики агрегата «двигатель – гидромуфта» и уметь пользоваться ею для анализа совместной работы гидромуфты с двигателем.

В эксплуатационной практике часто возникает необходимость изменять частоту вращения ведомого вала гидромуфты, не изменяя передаваемый крутящий момент, т.е. необходимость в регулировании гидромуфты. В зависимости от конструкции и назначения гидромуфт применяются различные способы их регулирования. Студенту необходимо знать наиболее распространенные способы регулирования, их физическую сущность, достоинства и недостатки.

Литература: [1, с.307 - 323]; [2, с.351 -362]; [3, с.382 - 390].