液力耦合器又稱液力聯(lián)軸器，是一種用來(lái)將動(dòng)力源（通常是發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)）與工作機(jī)連接起來(lái)，靠液體動(dòng)量矩的變化傳遞力矩的液力傳動(dòng)裝置。我們從工作原理、分類、優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域四方面來(lái)了解液力耦合器。

液力耦合器工作原理：

液力耦合器是以液體為工作介質(zhì)的一種非剛性聯(lián)軸器。液力耦合器(見(jiàn)圖)的泵輪和渦輪組成一個(gè)可使液體循環(huán)流動(dòng)的密閉工作腔，泵輪裝在輸入軸上,渦輪裝在輸出軸上。兩輪為沿徑向排列著許多葉片的半圓環(huán)，它們相向耦合布置，互不接觸，中間有3mm到4mm的間隙，并形成一個(gè)圓環(huán)狀的工作輪。驅(qū)動(dòng)輪稱為泵輪，被驅(qū)動(dòng)輪稱為渦輪，泵輪和渦輪都稱為工作輪。泵輪和渦輪裝合后，形成環(huán)形空腔，其內(nèi)充有工作油液。

泵輪通常在內(nèi)燃機(jī)或電機(jī)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，葉片帶動(dòng)油液，在離心力作用下，這些油液被甩向泵輪葉片邊緣，由于泵輪和渦輪的半徑相等，故當(dāng)泵輪的轉(zhuǎn)速大于渦輪轉(zhuǎn)速時(shí)，泵輪葉片外緣的液壓大于渦輪葉片外緣的液壓，由于壓差液體沖擊渦輪葉片，當(dāng)足以克服外阻力時(shí)，使渦輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，即是將動(dòng)能傳給渦輪，使渦輪與泵輪同方向旋轉(zhuǎn)。油液動(dòng)能下降后從渦輪的葉片邊緣又流回到泵輪，形成循環(huán)回路，其流動(dòng)路線如同一個(gè)首尾相連的環(huán)形螺旋線。液力耦合器靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作用產(chǎn)生動(dòng)量矩的變化來(lái)傳遞扭矩。在忽略不計(jì)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)的風(fēng)損及其他機(jī)械損失時(shí)，它的輸出(渦輪)扭矩等于輸入(泵輪)扭矩。

液力耦合器分類:

根據(jù)用途的不同，液力耦合器分為普通型液力耦合器、限矩型液力耦合器和調(diào)速型液力耦合器。其中限矩型液力耦合器主要用于對(duì)電機(jī)減速機(jī)的啟動(dòng)保護(hù)及運(yùn)行中的沖擊保護(hù)，位置補(bǔ)償及能量緩沖；調(diào)速型液力耦合器主要用于調(diào)整輸入輸出轉(zhuǎn)速比，其它的功能和限矩型液力耦合器基本一樣.

根據(jù)工作腔數(shù)量的不同，液力耦合器分為單工作腔液力耦合器、雙工作腔液力耦合器和多工作腔液力耦合器。根據(jù)葉片的不同，液力耦合器分為徑向葉片液力耦合器、傾斜葉片液力耦合器和回轉(zhuǎn)葉片液力耦合器。

液力耦合器優(yōu)缺點(diǎn):

1、優(yōu)點(diǎn)

（1）具有柔性傳動(dòng)自動(dòng)適應(yīng)功能。

（2）具有減緩沖擊和隔離扭振功能。

（3）具有改善動(dòng)力機(jī)啟動(dòng)能力，使之帶載荷或空載啟動(dòng)功能。

（4）具有在外載荷超載時(shí)保護(hù)電機(jī)和工作機(jī)不受損壞的過(guò)載保護(hù)功能。

（5）具有協(xié)調(diào)多動(dòng)力機(jī)順序啟動(dòng)、均衡載荷和平穩(wěn)并車功能。

（6）具有柔性制動(dòng)減速功能（指液力減速器和堵轉(zhuǎn)阻尼型液力耦合器）。

（7）具有使工作機(jī)緩慢啟動(dòng)功能，能平穩(wěn)地啟動(dòng)大慣量機(jī)械。

（8）對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，可以在寒冷、潮濕、粉塵、需防爆的環(huán)境下工作。

（9）可以使用廉價(jià)的籠型電機(jī)替代價(jià)格昂貴的繞線式電機(jī)。

（10）對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染。

（11）傳遞功率與其輸入轉(zhuǎn)速的平方成正比，輸入轉(zhuǎn)速高時(shí)，能容量大，性能價(jià)格比高。

（12）具有無(wú)級(jí)調(diào)速功能，調(diào)速型液力耦合器可以在輸入端轉(zhuǎn)速不變的條件下，通過(guò)在運(yùn)行中調(diào)節(jié)工作腔的充液量而改變輸出力矩和輸出轉(zhuǎn)速。

（13）具有離合功能，調(diào)速型和離合型液力耦合器，可以在電機(jī)不停止轉(zhuǎn)動(dòng)的條件下，使工作機(jī)啟動(dòng)或制動(dòng)。

（14）具有擴(kuò)大動(dòng)力機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行工作范圍功能。

（15）具有節(jié)電效果，能降低電機(jī)的啟動(dòng)電流和持續(xù)時(shí)間，降低對(duì)電網(wǎng)的沖擊，降低電機(jī)的裝機(jī)容量，大慣量難啟動(dòng)機(jī)械應(yīng)用限矩型液力耦合器和離心式機(jī)械應(yīng)用調(diào)速型液力耦合器節(jié)能效果顯著。

（16）除軸承、油封外無(wú)任何直接機(jī)械摩擦，故障率低，使用壽命長(zhǎng)。

（17）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作維護(hù)簡(jiǎn)便，不需要特別復(fù)雜的技術(shù)，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低。

（18）性能價(jià)格比高，價(jià)格低廉，初始投資少，投資回收期短。　　

2、缺點(diǎn)

（1）始終存在轉(zhuǎn)差率，有轉(zhuǎn)差功率損失，限矩型液力耦合器的額定效率約等于0.96，調(diào)速型液力耦合器與離心式機(jī)械匹配相對(duì)運(yùn)行效率在0.85~0.97之間。

（2）輸出轉(zhuǎn)速始終低于輸入轉(zhuǎn)速，且輸出轉(zhuǎn)速不能像齒輪傳動(dòng)那樣準(zhǔn)確不變。

（3）調(diào)速型液力耦合器需要附加冷卻系統(tǒng)，增加投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。

（4）占地面積較大，需要在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間占有空間。

（5）調(diào)速范圍相對(duì)較窄，與離心機(jī)械匹配調(diào)速范圍為1~1/5，與恒力矩機(jī)械匹配調(diào)速范圍為1~1/3。

（6）無(wú)變矩功能。

（7）傳遞功率的能力與其輸入轉(zhuǎn)速的平方成正比，輸入轉(zhuǎn)速過(guò)低時(shí)，耦合器規(guī)格增大，性能價(jià)格比降低。

液力耦合器應(yīng)用領(lǐng)域

1、汽車

液力耦合器曾應(yīng)用于早期的汽車半自動(dòng)變速器及自動(dòng)變速器中。液力耦合器的泵輪與發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪相連接，動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸傳入。在有些時(shí)候，耦合器嚴(yán)格上講是飛輪的一部分，在這種情況下，液力耦合器又被稱為液力飛輪。渦輪與變速器的輸入軸相聯(lián)。液體在泵輪與渦輪間循環(huán)流動(dòng)，使得力矩從發(fā)動(dòng)機(jī)傳至變速器，驅(qū)動(dòng)車輛的前進(jìn)。在這方面，液力耦合器的作用非常類似于手動(dòng)變速器中的機(jī)械離合器。由于液力耦合器無(wú)法改變轉(zhuǎn)矩的大小，現(xiàn)已被液力變矩器所取代。

2、重工業(yè)

可用于冶金設(shè)備，礦山機(jī)械，電力設(shè)備，化工及各種工程機(jī)械中。