CN201106670Y - 一种液力变矩器 - Google Patents
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Abstract
一种液力变矩器，泵轮罩盖和泵轮焊接，并通过螺栓与发动机的挠性盘联接，涡轮通过涡轮毂与输出轴花键联接，导轮通过花键固定在变速箱壳体上，泵轮、涡轮和导轮组成循环圆工作腔。还设置闭锁离合器，位于涡轮前端，由锁止活塞、摩擦片、缓冲器和涡轮传动板等组成。其特征在于：所述的缓冲器是由主缓冲器和次缓冲器两个缓冲器串联组成。工作腔循环圆形状类似蛋形，大头朝轴心。工作腔循环圆小头与泵轮罩盖之间让出的外部空间增加一个次级缓冲器。由于改成两个缓冲器后，接近涡轮毂的是主缓冲器。一般工况下，主缓冲器的缓冲能力足够保证，在较大负荷工况时，主缓冲器缓冲能力不足，弹簧压缩一定量后，次级缓冲器开始作用，两缓冲器共同作用保证足够的缓冲能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液力变矩器，尤其涉及应用在发动机横置前驱的CVT和AT中的液力变矩器。
背景技术
目前，越来越多的轿车使用发动机横置前驱，随着技术的发展，发动机气缸数量和变速箱的挡位逐渐增加，动力总成的轴向距离变得越来越大，横置前驱的轿车在前轴的总布置空间变得越来越拥挤，因此就对前轴上的各布置提出减小轴向距离的要求，在这种趋势下，液力变矩器的轴向距离也在不断的被缩短。液力变矩器，导轮分别与泵轮和涡轮保持一定的轴向间距，三轮的轴向纵断面构成环状空腔，亦称循环圆，工作油液可在循环圆中作环流运动。大多液力变矩器都采用圆形或椭圆形的工作腔循环圆设计，扭转缓冲器设置离涡轮输出轴较近。这样的设计占用较大的轴向空间，给整个轴向布置增加了困难。
液力变矩器的泵轮罩盖和泵轮焊接，并通过螺栓与发动机的挠性盘联接，涡轮通过涡轮毂与输出轴花键联接，导轮通过花键固定在变速箱壳体上，泵轮、涡轮和导轮组成循环圆工作腔。工作时发动机带动泵轮旋转，在工作腔内，泵轮的叶片搅动油液冲击涡轮叶片旋转，使动力输出，实现柔性传动。从涡轮出来的油液通过导轮实现增加扭矩。液力变矩器靠工作液传递转矩，比机械变速器的传动效率低。因此，在液力变矩器中还设置闭锁(锁止)离合器，可以在高速工况下将泵轮与涡轮锁在一起，实现动力直接传递，提高变矩器的传动效率。液力变矩器的锁止离合器位于涡轮前端，由锁止活塞、摩擦片、减振盘(缓冲器)和涡轮传动板等组成。锁止离合器在液压自动操纵系统的控制下，能在适当的时机进行锁止切换。闭锁离合器与涡轮毂联接，闭锁时，利用油压将闭锁离合器的摩擦片压到泵轮罩盖上，通过摩擦片作用实现动力输出。
目前，在缩短液力变矩器轴向距离的研究上有过很多结构改进。大多提出的是对工作腔循环圆形状和发动机挠性盘联接螺栓位置的修改，从而缩短轴距，但是这种改进有它的局限性。从整车布置上来看，缩短轴向尺寸固然重要，但是要在尽可能不影响性能的前提下做改进，工作腔循环圆形状的改变对变矩器的性能有很大的影响。螺栓是用来联接发动机挠性盘和液力变矩器的，修改螺栓位置势必影响变矩器与挠性盘的联接，因此这样的修改还要看变矩器和挠性盘的配合要求。
以往的液力变矩器都是使用一个缓冲器，当液力变矩器闭锁后，从柔性传动变成刚性传动，为了平稳输出，使用缓冲器通过弹簧传递动力，减小由于发动机输出扭矩不平稳产生的扭矩波动。由于对各种工况都要考虑，因此设计缓冲器时都是按照最严格的工况设计，这样造成的结果就是需要选择一个具有很大缓冲能力的缓冲器，这样的缓冲器它的结构也是很大，但是冲击最严重的工况很少遇到，大部分工作时间的工况是一般的缓冲工况，因此在绝大多数时间缓冲器是部分负荷工作，设计尺寸却是按照全负荷，因此不但浪费了轴向空间尺寸，使用效率也非常低。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种轴向距离短、动力输出平稳，且舒适性好的液力变矩器。解决现有液力变矩器的轴向布置的不足之处的技术问题。
本实用新型为解决上述技术问题而采用如下的技术方案：一种液力变矩器，液力变矩器的泵轮罩盖和泵轮焊接，并通过螺栓与发动机的挠性盘联接，涡轮通过涡轮毂与输出轴花键联接，导轮通过花键固定在变速箱壳体上，泵轮、涡轮和导轮组成循环圆工作腔。在液力变矩器中还设置闭锁离合器，液力变矩器的锁止离合器位于涡轮前端，由锁止活塞、摩擦片、缓冲器和涡轮传动板等组成。其特征在于：所述的缓冲器是由主缓冲器和次缓冲器两个缓冲器串联组成。
为了进一步实现上述改进方案，本实用新型的技术方案中为了在不影响变矩器性能的前提下更改缓冲器结构的设计，采用了一种对工作腔循环圆不同以往的设计形状。本实用新型设计的工作腔循环圆形状类似蛋形，大头朝轴心。工作腔循环圆小头与泵轮罩盖之间让出的外部空间增加一个次级缓冲器，原来的缓冲器的弹簧就可以换成比原来小的弹簧以缩短轴向尺寸。从流场分析来看，在A处流速最大，B处流速最小，可以根据进出口流量相等减小A处轴向尺寸变成类似蛋形，因此这样改变循环圆形状对流场来说是有利的。因此，这种设计外形，不但缩短了液力变矩器的轴向尺寸，为次级缓冲器让出布置空间，而且对于工作流场也是非常合适的。
本实用新型的积极效果是，改成两个缓冲器后，接近涡轮毂的是主缓冲器。一般工况下，主缓冲器的缓冲能力足够保证，在较大负荷工况时，主缓冲器缓冲能力不足，弹簧压缩一定量后，次级缓冲器开始作用，两缓冲器共同作用保证足够的缓冲能力。这样，主缓冲器的使用效率被很好的利用。
从舒适性上看，如缓冲器弹簧刚度性能曲线图1，设计时最小缓冲扭矩Tmin和最大转角θmax是有限制要求的。使用一个缓冲器的弹簧刚度(k＝Tmin/θmax)根据实际设计要求计算选择。使用两个缓冲器后，主缓冲器弹簧刚度k1，次级缓冲器弹簧刚度k2(为了满足最小缓冲扭矩和最大转角的设计要求：k1×θmax+k2×(θmax-θ1)＝Tmin，θ1是次级缓冲器开始作用时主缓冲器的转角)。在绝大部分工况下，只有主缓冲器作用，它的弹簧刚度相比只使用一个缓冲器的弹簧刚度要小，因此在绝大部分工况下舒适性要好。在较大负荷工况下，虽然两个缓冲器共同作用的弹簧刚度比只使用一个缓冲器作用的弹簧刚度要大，但是在这样的工况下乘客对舒适性的要求也不高，况且这种工况也很少遇到，因此总的来看使用两个缓冲器的液力变矩器在闭锁后，相比使用一个缓冲器的变矩器的舒适性要好。
下面结合实施例和附图来进一步说明本实用新型。
附图说明
图1为液力变矩器中缓冲器弹簧刚度性能曲线图。图中示出：1、使用一个缓冲器的刚度曲线；2、主缓冲器刚度曲线；3、主、次缓冲器共同工作刚度曲线。
图2为本实用新型构造示意图。
图中：1.导轮，2.泵轮，3.涡轮，4.联接块(拧入联接挠性盘螺栓)，5.主缓冲器，6.涡轮毂，7.闭锁离合器，8.次缓冲器，9.摩擦片，10.泵轮罩盖。A、B处是流场分析位置。
图3为本实用新型液力变矩器中缓冲器构造示意图。
具体实施方式
实施例 如图2、3所示，一种液力变矩器，液力变矩器的泵轮罩盖10和泵轮2焊接，并通过螺栓与发动机的挠性盘联接，涡轮3通过涡轮毂6与输出轴花键联接，导轮1通过花键固定在变速箱壳体上，泵轮、涡轮和导轮组成循环圆工作腔。联接块4拧入联接挠性盘螺栓。在液力变矩器中还设置闭锁离合器7，液力变矩器的锁止离合器位于涡轮前端，由锁止活塞、摩擦片9、缓冲器和涡轮传动板等组成；所述的缓冲器是由主缓冲器5和次缓冲器8两个缓冲器串联组成。
如图2所示，所述的工作腔循环圆形状是蛋形，蛋形大头朝轴心。所述的次缓冲器设置在蛋形工作腔循环圆小头与泵轮罩盖之间的外部空间。
对工作腔循环圆采用不同以往的设计形状。本实用新型设计的工作腔循环圆形状类似蛋形，大头朝轴心。工作腔循环圆小头与泵轮罩盖之间让出的外部空间增加一个次级缓冲器，原来的缓冲器的弹簧就可以换成比原来小的弹簧以缩短轴向尺寸。工作腔循环圆形状改变要经过流体软件的模拟仿真分析，确认流场的工作状况，选择最好的形状尺寸以保证液力变矩器的性能。
本实用新型的创新点就是不同以往的变矩器只使用一个缓冲器，而是使用两个缓冲器，那么在选择缓冲器弹簧刚度上需要经过计算确认的。主缓冲器要保证大多数工况下有足够的缓冲扭矩能力，按照在大多数工况下的最大扭矩计算选择合适的主缓冲器弹簧。次级缓冲器的弹簧选择按照设计最小缓冲扭矩要求，结合主缓冲器，确定次级缓冲器弹簧刚度，选择合适的弹簧。缓冲器弹簧的数量也是根据缓冲扭矩选择。
Claims (3)
1.一种液力变矩器，液力变矩器的泵轮罩盖和泵轮焊接，并通过螺栓与发动机的挠性盘联接，涡轮通过涡轮毂与输出轴花键联接，导轮通过花键固定在变速箱壳体上，泵轮、涡轮和导轮组成循环圆工作腔；在液力变矩器中还设置闭锁离合器，液力变矩器的锁止离合器位于涡轮前端，由锁止活塞、摩擦片、缓冲器和涡轮传动板等组成；其特征在于：所述的缓冲器是由主缓冲器和次缓冲器两个缓冲器串联组成。
2.根据权利要求1所述的液力变矩器，其特征在于：所述的工作腔循环圆形状是蛋形，蛋形大头朝轴心。
3.根据权利要求1所述的液力变矩器，其特征在于：所述的次缓冲器设置在蛋形工作腔循环圆小头与泵轮罩盖之间的外部空间。
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Assignee: Wuhu Xinlian Shipbuilding Co., Ltd. Assignor: Saic Chery Automobile Co., Ltd. Contract record no.: 2011340000300 Denomination of utility model: Forming mold for pump impeller blade in hydraulic torque converter Granted publication date: 20080827 License type: Exclusive License Record date: 20110810 |
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