工程机械液压与液力传动系统.液力卷

　　《工程机械液压与液力传动系统》分为液压卷与液力卷。本书内容以工程机械为载体，密切关注液压与液力传动的典型系统组成与最新技术动向，在充分说明经典理论与应用的基础上，增加了很多最新的技术应用，如液压传动的负荷传感技术、液力传动的流动数值模拟与可视化等。液压卷包括基础知识、液压控制阀、液压回路、液压泵与执行元件、负荷传感液压系统及控制，以及典型工程机械液压系统与控制实例等。液力卷包括液力传动基础、液力变矩器、液力偶合器、液力传动元件设计、液力机械分流传动、液力传动装置、液力传动试验等。作者根据多年教学、科研与工程实践的经验，使本书形成了严密完整的理论体系，对基本概念、典型元件、系统组成与应用都进行了深入阐述，思路清晰，言简意赅，易于读者理解。本书可供液压、液力传动技术的科研人员、设计人员以及相关工程技术人员学习和参考。

　　初长祥，男，1956年5月出生于河北省石家庄市，教授级高级工程师。1978年3月（七七级）进入山西太原科技大学（原太原重型机械学院）工程机械专业学习，1982年1月大学本科毕业分配到广西柳工机械股份有限公司，至今已30多年。历任柳工助理工程师、工程师、研究所副所长、装载机室主任、压路机室主任、江阴柳工技术副总经理、挖掘机室主任、研究总院副院长、副总工程师、新技术发展总监和首席科学家等职。在产品研发领域主持研发了柳工装载机、挖掘机、旋挖钻机、压路机、摊铺机、平地机、铣刨机、叉车和起重机等各种领域的新产品；在工程机械关键与共性技术研究领域主持开展了绿色动力、节能减排、CAE，疲劳与寿命，材料科学，振动与噪音控制，热平衡和机电液控制等先进技术研发。曾获得广西自治区特聘专家、广西自治区优秀专家、省部级科技进步二等奖、省部级技术发明二等奖等荣誉，拥有40多项国家专利。作者在多项产品和技术研发工作中偏爱液压传动技术，特别注重液压元件和系统控制原理分析，并积累了较丰富的实践经验。马文星，1962年8月生于吉林省梨树县，教授、博士生导师。1991年于吉林工业大学工程机械专业获工学博士学位并留校从事教学和科研工作。1994年至1995年作为访问学者赴德国波鸿鲁尔大学和多特蒙德大学进修。现为机械科学与工程学院工程机械技术中心副主任、液力传动研究所所长，中国机械工程学会流体传动及控制分会委员，液力专业委员会副主任委员；中国液压液力气动密封工业协会专家委员会委员；柳工—吉林大学液力机械传动研发基地主任，广西柳工机械股份有限公司特聘科学家。主要研究方向为液力传动与自动变速。主持和参加完成国家攻关“大功率履带推土机动态匹配”、国家自然科学基金“液力变矩器现代设计理论”、国家863计划专题课题“大型泵与风机液力调速节能关键技术研究”等国家、部省级项目10余项；获部级科技二等奖2项，获发明专利6项；主持完成企业委托液力传动和工程机械产品研发项目20余项。在国内外期刊上发表学术论文90余篇，编著《液力传动理论与设计》、《筑路与养护路机械》、《特种车辆》专著3部。

第1章液力传动基础001
1.1液力传动定义、基本概念001
1.1.1液力传动定义001
1.1.2叶轮001
1.1.3工作腔及其参数002
1.2液力传动的分类、特点及应用002
1.2.1液力传动的分类002
1.2.2液力传动的特点003
1.2.3液力传动的应用004
1.3液体在叶轮中的运动004
1.3.1液体流动的基本控制方程004
1.3.2液体在叶轮中的运动分析005
1.3.3一元束流理论的假设006
1.3.4速度的计算及速度三角形007
1.4叶片式机械的基本方程009
1.4.1动量矩方程009
1.4.2速度环量009
1.4.3理论能头012
1.5叶片数目有限对液流的影响013
1.6液力传动的功率损失017
1.6.1液力损失017
1.6.2机械损失020
1.6.3容积损失022
1.7液力传动油024
1.7.1液力传动油的基本要求024
1.7.2常用液力传动油024
1.7.3水基难燃液的种类025
第2章液力变矩器027
2.1液力变矩器的结构和工作原理027
2.2液力变矩器的特性029
2.2.1液力变矩器的外特性029
2.2.2液力变矩器的原始特性030
2.2.3液力变矩器的全特性032
2.2.4液力变矩器的输入特性034
2.2.5液力变矩器的动态特性034
2.3液力变矩器的分类和结构特点038
2.3.1液力变矩器的分类038
2.3.2液力变矩器的结构特点039
2.4液力变矩器泵轮、涡轮、导轮的工作特性056
2.4.1液力变矩器泵轮的工作特性056
2.4.2液力变矩器涡轮的工作特性058
2.4.3液力变矩器导轮的工作特性060
2.5液力变矩器的转矩、功率及特性计算061
2.5.1液力变矩器的转矩和功率计算061
2.5.2基于一维束流理论的液力变矩器特性计算064
2.5.3基于三维流动理论的液力变矩器特性CFD计算065
2.6液力变矩器与动力机的共同工作067
2.6.1输入功率067
2.6.2泵轮特性曲线族和涡轮特性曲线族067
2.6.3液力变矩器和动力机共同工作特性曲线069
2.6.4液力变矩器与动力机的匹配069
2.6.5液力变矩器尺寸的选择073
2.7液力变矩器性能及其评价标准076
2.7.1变矩性能076
2.7.2自动适应性能076
2.7.3经济性能076
2.7.4负荷特性077
2.7.5透穿性能077
2.7.6能容性能079
2.8液力变矩器补偿压力的选择及冷却系的计算080
2.8.1液力变矩器补偿压力的选择080
2.8.2冷却循环流量和散热面积082
第3章液力偶合器084
3.1液力偶合器的工作原理及特点84
3.1.1偶合器的基本工作过程84
3.1.2偶合器的特点85
3.2液力偶合器的转矩和流量86
3.2.1偶合器的转矩86
3.2.2偶合器的流量88
3.3偶合器的特性89
3.3.1偶合器的特性参数89
3.3.2偶合器的外特性90
3.3.3偶合器全特性曲线91
3.3.4偶合器的原始特性92
3.3.5偶合器的通用特性93
3.3.6偶合器部分充液时的工作特性93
3.4偶合器和原动机的共同工作95
3.4.1偶合器和内燃机的共同工作95
3.4.2偶合器与异步电机的共同工作97
3.5液力偶合器的分类及结构98
3.5.1液力偶合器分类98
3.5.2普通型液力偶合器101
3.5.3限矩型液力偶合器102
3.5.4普通型、限矩型液力偶合器的安全保护装置116
3.5.5调速型液力偶合器120
3.6液力减速器138
3.6.1液力减速器概述及其特点138
3.6.2液力减速器工作原理和类型140
3.6.3液力减速器典型结构141
3.6.4液力减速器的控制系统143
3.7液力变矩偶合器145
第4章液力传动元件设计147
4.1液力元件的相似设计法147
4.2液力变矩器设计方法148
4.2.1统计经验设计方法148
4.2.2理论设计法151
4.2.3逆向设计法176
4.3液力偶合器设计181
4.3.1液力偶合器设计计算181
4.3.2限矩型液力偶合器设计196
4.3.3调速型液力偶合器设计204
第5章液力机械分流传动214
5.1分类及原理概述214
5.2功率内分流液力机械变矩器215
5.2.1导轮反转内分流液力机械变矩器215
5.2.2多涡轮内分流液力机械变矩器216
5.3功率外分流液力机械变矩器217
5.3.1外分流传动方案217
5.3.2基本方程218
5.3.3用于特定变矩器的方程222
5.3.4分流传动特性的计算方法及实例226
第6章液力传动装置230
6.1液力传动装置概述230
6.2动力换挡变速器230
6.2.1动力换挡定轴变速器230
6.2.2动力换挡行星变速器235
6.3液力变矩器传动装置242
6.3.1三元件液力变矩器传动装置242
6.3.2双涡轮液力变矩器传动装置242
6.3.3导轮反转型液力变矩器传动装置242
6.3.4功率外分流液力变矩器传动装置246
6.4液力自动变速传动装置248
6.4.1电子控制自动变速系统的组成及原理248
6.4.2ZF 5HP500型液力机械自动变速器249
6.4.3装载机液力机械自动变速器251
6.5液力偶合器传动装置254
6.5.1前置齿轮式增速型液力偶合器传动装置254
6.5.2后置齿轮式液力偶合器传动装置255
6.5.3复合齿轮式液力偶合器传动装置256
6.5.4组合成套型液力偶合器传动装置258
6.5.5后置齿轮式减速正车型液力偶合器传动装置258
6.5.6多元组合型液力偶合器传动装置259
第7章液力传动试验262
7.1试验目的和试验项目262
7.1.1试验目的262
7.1.2试验项目262
7.2试验台架与仪器设备263
7.2.1试验台架263
7.2.2试验设备263
7.2.3测试仪器268
7.3液力元件基本性能试验方法271
7.3.1外特性试验271
7.3.2内特性试验277
7.4实用性能试验和生产检验性试验285
7.4.1实用性能试验285
7.4.2生产检验性试验285
参考文献294