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螺旋钢管焊接设计说明书
螺旋钢管焊接设备及焊接工艺设计
摘要
目前市场上销售的钢管，焊管按照制造工艺可以分为：
直缝焊接钢管，螺旋焊接钢管、板卷对接焊钢管,焊管热扩钢管，本次课程设计的目的就是要研发一种新的焊接设备：
螺旋钢管焊接设备。
螺旋钢管焊接设备是用来加工更高强度钢管的一种先进设备，普通人工加工出来的钢管不但费工费时，而且质量得不到保证。
人工上焊接在科技发达的今天已经不适应，所以本课题设计出一种新型的焊接设备，，并且具有自动焊接，自动识别功能。
螺旋焊接钢管介绍
螺旋焊接钢管的发展方向
焊管按照制造工艺可以分为：
直缝焊接钢管，螺旋焊接钢管、板卷对接焊钢管，焊管热扩钢管。
螺旋钢管焊接生产工艺简单，生产效率高，成本低，发展较快。
螺旋焊接钢管的强度一般比直缝焊管高，能用较窄的坯料生产管径较大的焊管，还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。
但是与相同长度的直缝管相比，焊缝长度增加30~100%期价下跌，而且生产
速度较低。
螺旋焊接钢管质量要求：
螺旋焊管是以带钢卷板为原材料经常温挤压成型以自动双丝双面埋弧焊工艺焊接而成的螺旋缝焊接钢管。
钢管市场上螺旋焊管主要分为：
防腐螺旋钢管，防腐钢管是指经过防腐工艺加工处理，可有效防止或减缓在运输与使用过程中发生化学或电化学反应发生腐蚀现象的钢制管道。
保温螺旋钢管，保温钢管是指经过保温工艺加工处理后，在不同工作环境和外介质的作用下保证工作钢管内温度与表面温度符合或达到使用要求的钢制管道。
螺旋钢管焊接的发展方向：
（1）生产大直径厚壁管以提高耐压能力；
（2）设计生产新结构的钢管，如双层螺旋焊管，即用厚度为管壁一半的带钢焊成双层管，不仅强度比同厚度的单层管高，且不会出现脆性破坏；
（3）开发新钢种，提高冶炼工艺技术水平，广泛采用控制轧制和轧后余热处理工艺，以不断提高管体的强韧性和焊接性能；
（4）大力发展涂层管，如在管内壁涂以防腐层，不仅可延长使用寿命，且可改善内壁的光滑度，降低流体摩擦阻力，减少积蜡和污垢，减少清管次数，降低维修费用。
自动焊接设备是科学发展的必然结果，自动焊接设备在生产中广泛应用。
本文设计思路是用solidworks软件绘图，CAD作出工程图，选择伺服驱动。
该课题在于把理论结合实际，为了让我们进一步把在学校学习到的东西应用到实践中去，综合我们所学的机电技术、搬运基础等等课程。
通过本课题的实践，培养我们建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法，实现理论与实践相结合，认真负责、实事求是的科学态度和严谨求实作，以及调查研究，收集资料，熟悉有关技术文件，运用国家标准、手册、资料等工具书进行零件设计（如设计计算，数据处理，工程制图等）、编写技术文件等独立工作能力。
关键词：
自动化焊接；旋转系统；伺服运动系统；装配图
1.1自动焊接设备简介4
1.2焊接机械臂5
1.3本设计的任务及目标6
第二章螺旋自动化焊接装置总体设计方案7
2.1设计参数7
2.2方案8
第三章焊接机械臂设计10
3.1焊接机械臂10
3.1.1焊接机械臂及其使用范围11
3.1.2要求12
3.2升降系统机械臂13
3.2.1机械臂的设计要求13
3.2.2机械臂结构14
3.3升降系统臂部和机身16
3.3.1臂部和机身16
3.3.2臂部计要求17
3.3.3手臂运动结构18
3.3.5手臂俯仰运动结构20
3.4机械手臂三维模型21
第五章机构的联轴器的类型和选择28
附录I图纸32
一、绪论
1.1螺旋自动焊接装置简介
螺旋自动焊接主要实现产品加工制造过程的完全自动化，并采用了集成加工技术，适用于生产线的自动焊接工位。
在国内的机械加工，目前很多都是使用专机或人工进行焊接的方式，这在产品比较单一、产能不高的情况下是非常适合的，但是随着社会的进步和发展，科技的日益进步，产品更新换代加快，使用专机或人工进行螺旋自动焊接就暴露出了很多的不足和弱点，一方面专机占地面积大结构复杂、维修不便，不利于自动化流水线的生产；另一方面，它的产品质量稳定性不够，难以适应日益加快的变化，不利于产品结构的调整；其次，使用人工会造成劳动强度的增加，容易产生工伤事故，效率也比较低下，且使用人工焊接的产品质量的稳定性不够，不能满足大批量生产的需求。
业界需求：
焊接自动装置主要实现机床制造过程的完全自动化，并采用了集成加工技术，适用于生产线的焊接、工件翻转、工件转序等。
在国内的机械加工,现今很多都是使用专机或人工进行焊接的方式,这在产品比较单一、产能不高的情况下是非常适合的,但是随着社会的进步和发展,科技的日益进步,产品更新换代加快,使用专机或人工进行螺旋自动焊接就暴露出了很多的不足和弱点,一方面专机占地面积大结构复杂、维修不便,不利于自动化流水线的生产;另一方面,它的柔性不够,难以适应日益加快的变化,不利于产品结构的调整;其次,使用人工会造成劳动强度的增加,容易产生工伤事故,效率也比较低下,且使用人工焊接的产品质量的稳定性不够,不能满足大批量生产的需求。
使用焊接机器人自动焊接系统就可以解决以上问题,该系统具有很高的效率和产品质量稳定性,柔性较高且可靠性高,结构简单更易于维护,可以满足不同种类产品的生产,对用户来说,可以很快进行产品结构的调整和扩大产能,并且可以大大降低产业工人的劳动强度。
特点：
焊接机器人采用模块化设计，可以进行各种形式的组合，组成多台联机的生产线。
组成部分有：
机架、横梁（X轴）、钢管旋转系统、直线进给系统，焊接系统、等。
各模块在机械上彼此相对独立，亦可以在一定范围内进行任意组合，可实现对螺旋焊接钢管的自动化生产。
焊接机器人的安装调试可以与加工机床分开进行，机床部分为标准机即可。
机器人部分是一个完全独立体，即便在顾客现场亦可对已经购买的机床进行自动化改造和升级。
换言之，机器人故障时，只需调整或维修机器人而不会影响机床的正常运转。
优越性：
（1）生产效率高：
要提高生产效率，必须控制生产节拍。
除了固定的生产加工节拍无法提高外，自动焊接取代了人工操作，这样就可以很好的控制节拍，避免了由于人为因素而对生产节拍产生的影响，大大提高了生产效率。
（2）工艺修改灵活：
我们可以通过修改程序和手爪夹具，迅速的改变生产工艺，调试速度快，免去了对员工还要进行培训的时间，快速就可投产。
（3）提高工件出场质量：
焊接机器人自动化生产线，焊接过程完全由机器人完成，减少了中间环节，零件质量大大提高，特别是工件表面更美观。
应用领域：
在实践中，自动焊接机器人几乎可以在工业生产中的各行各业被大量广泛应用，具有操作方便，效率高，工件质量高等优点，同时将操作工人从繁重，单调的工作环境中解救出来，越来越受到生产厂家的青睐，拥有此套生产线势必能凸显企业生产实力，提高市场的竞争力，是工业生产加工的必然趋势。
1.2焊接机械手臂
械手臂广泛应用于半导体制造、工业、医疗、军事、以及太空探索等领域。
机械自动焊接装置臂能够接受指令，精确地定位到三维（或二维）空间上的某一点进行作业。
自动焊接装置臂是目前在机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。
尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维（或二维）空间上的某一点进行作业。
自动焊接装置臂根据结构形式的不同分为多关节机械自动焊接装置臂，直角坐标系机械自动焊接装置臂，球坐标系机械自动焊接装置臂，极坐标机械自动焊接装置臂，柱坐标机械自动焊接装置臂等。
右图为常见的六自由度机械自动焊接装置臂。
他有X移动、Z移动，X转动，4个移动系统组成。
对于工业应用来说，有时并不需要机械自动焊接装置臂具有完整的六个自由度，而只需其中的一个或几个自由度。
直角坐标系机械自动焊接装置臂可以由单轴机械自动焊接装置臂组合而成。
单轴机械自动焊接装置臂作为一个组件在工业中应用广泛。
下图为焊接自动焊接装置臂。
机械自动焊接装置臂的组件化大大降低了工业设计的成本，因专业制造商拥有良好的质量保证和批量生产的优势，使用组件比自行设计机械自动焊接装置臂更具优势。
常见的直交自动装置组合有悬臂式，龙门式，直立式，横立式等样式。
对于半导体制造应用来说，常用的机械自动焊接装置臂是用来搬送晶片，比如下图双臂型的自动装置
自动焊接装置臂一般有3个运动：
伸缩、旋转和升降。
实现旋转、升降运动是由横臂和产柱去完成。
自动焊接装置臂的基本作用是在伺服电机的带动下，非常精确的沿一条轨迹运行，和钢管的旋转功能实现对螺旋型钢管的焊接。
自动焊接装置臂由以下几部分组成：
（1）运动元件。
如齿条、齿轮，丝杆等是驱动自动焊接装置臂运动的部件。
（2）导向装置（直线轴承，直线滑轨）。
是保证自动焊接装置臂的正确方面及承受由于工件的重量所产生的弯曲和扭转的力矩。
设计要求：
1、自动焊接装置臂应承载能力大、刚性好、自重轻
自动焊接装置臂的刚性直接影响到自动焊接装置臂焊接时的平稳性、运动的速度和定位精度。
如刚性差则会引起自动焊接装置臂在垂直平面内的弯曲变形和水平面内侧向扭转变形，自动焊接装置臂就要产生振动，或动作时工件卡死无法工作。
为此，自动焊接装置臂一般都采用刚性较好的导向杆来加大自动焊接装置臂的刚度，各支承、连接件的刚性也要有一定的要求，以保证能承受所需要的驱动力。
2、自动焊接装置臂的运动速度要适当，惯性要小
自动装置的运动速度一般是根据产品的生产节拍要求来决定的，但不宜盲目追求高速度。
自动焊接装置臂由静止状态达到正常的运动速度为启动，由常速减到停止不动为制动，速度的变化过程为速度特性曲线。
自动焊接装置臂自重轻，其启动和停止的平稳性就好。
3、自动焊接装置臂动作要灵活
自动焊接装置臂的结构要紧凑小巧，才能做自动焊接装置臂运动轻快、灵活。
在运动臂上加装滚动轴承或采用滚珠导轨也能使自动焊接装置臂运动轻快、平稳。
此外，对了悬臂式的自动装置，还要考虑零件在自动焊接装置臂上布置，就是要计算自动焊接装置臂移动零件时的重量对回转、升降、支撑中心的偏重力矩。
偏重力矩对自动焊接装置臂运动很不利，偏重力矩过大，会引起自动焊接装置臂的振动，在升降时还会发生一种沉头现象，还会影响运动的灵活性，严重时自动焊接装置臂与立柱会卡死。
所以在设计自动焊接装置臂时要尽量使自动焊接装置臂重心通过回转中心，或离回转中心要尽量接近，以减少偏力矩。
对于双臂同时操作的自动装置，则应使两臂的布置尽量对称于中心，以达到平衡。
4、位置精度高
自动装置要获得较高的位置精度，除采用先进的控制方法外，在结构上还注意以下几个问题：
（1）自动装置的刚度、偏重力矩、惯性力及缓冲效果都直接影响自动焊接装置臂的位置精度。
（2）加设定位装置和行程检测机构。
（3）合理选择自动装置的坐标形式。
直角坐标式自动装置的位置精度较高，其结构和运动都比较简单、误差也小。
而回转运动产生的误差是放大时的尺寸误差，当转角位置一定时，自动焊接装置臂伸出越长，其误差越大；关节式自动装置因其结构复杂，手端的定位由各部关节相互转角来确定，其误差是积累误差，因而精度较差，其位置精度也更难保证。
5、通用性强，能适应多种作业；工艺性好，便于维修调整
以上这几项要求，有时往往相互矛盾，刚性好、载重大，结构往往粗大、导向杆也多，增加自动焊接装置臂自重；转动惯量增加，冲击力就大，位置精度就低。
因此，在设计自动焊接装置臂时，须根据自动装置抓取重量、自由度数、工作范围、运动速度及自动装置的整体布局和工作条件等各种因素综合考虑，以达到动作准确、可靠、灵活、结构紧凑、刚度大、自重小，从而保证一定的位置精度和适应快速动作。
此外，对于热加工的自动装置，还要考虑热辐射，自动焊接装置臂要较长，以远离热源，并须装有冷却装置。
对于粉尘作业的自动装置还要添装防尘设施。
1.2本设计的任务及目标
原始数据：
1、螺旋钢管直径：
800—1200mm
2、钢管长度：
12000mm壁厚：
6.3—14mm
3、钢管自转，小车直线运动。
具体内容：
内焊要求：
送丝、送粉机构要固定在一个移动装置（小车加轨道组成）上。
移动装置下有导轨，导轨用双臂的，不易倾斜，移动装置与导轨契合严密，不能跳跃。
支撑台左边固定，右边用液压式、可拆卸的，电机的选择，电流、电压的计算。
（所有零件图及装配图）
外焊要求：
升降机构（用升降丝杠）、台架、运动装置（小车加轨道组成），电机的选择，电流、电压的计算。
（所有零件图及装配图）
工艺要求：
力学计算、强度计算、工艺计算、工艺卡片
总设计说明书一份总装配图一个外文翻译9份图必须用solidworks画，不能用CAD
2014年5月15日前交成品
完成安排：
1、收集毕业论文的相关资料，查阅各种工作台的设计、非标机构设计、自动控制技术等的参考资料，学习相关设计软件，撰写文献综述和开题报告；要求参考文献不少于10篇。
找一篇外文原版文献进行英文翻译（注：
作者不能是华人，文献也不能是中文翻译过去的英文文献）。
2、完成螺旋钢管自动焊接装置设计的三维建模设计。
并对关键零部件进行校核计算与分析。
模型可以进行动画演示工作台的X、Y方向的运动。
3、撰写毕业论文初稿、修改稿和终稿，介绍方案的选择，主要零部件的设计计算与分析。
要求论文结构严谨，逻辑性强，论述层次清晰，语言准确，文字流畅，对研究问题有独到之处。
二、螺旋钢管自动化焊接装置方案
本课题主要研究的是螺旋钢管的自动化焊接装置。
2.1设计参数
本课题设计的螺旋钢管自动化焊接装置参数：
1.焊接臂有效工作范围（水平范围内）：
12000mm；
2、螺旋钢管直径：
800—1200mm
3、钢管长度：
12000mm壁厚：
6.3—14mm
4、钢管自转，小车直线运动。
5.整个自动化上/下料装置占地面积约为：
3000mm*13000mm；
2.2自动化焊接方案
方案三维图如图2.1所示，
图2.1三维图
方安二维图如图2.2所示。
图2.2二维图
三、自动焊接臂设计
随着科技的民展，在提供了有利的条件控制技术，计算机科学与技术的发展为现代的自动装置焊接装置人，自动装置焊接装置，电子，自动化和自动装置焊接装置人技术现代化的发展，始于1950年。
你放了很多已经研究了自动装置焊接装置人是自动装置焊接装置人技术的发展较晚，和个人许多研究机构，材料的人力，物力和1970年1960年，但它不会突破，它仍然是斯坦福大学取得了重大成果部分成果进行移动自动装置焊接装置人的发展。
在80年代后期，会出现传统的生产供大于求的自动装置焊接装置人，低迷的国际自动装置焊接装置人产业，因此，自动装置焊接装置人产业是位于低增长期。
它是在21世纪相对稳定的国际自动装置焊接装置人发展的阶段。
自动装置焊接装置等于出生于美国，当时的早期研究自动装置焊接装置人，目前遥遥领先的技术，世界上第一个自动装置焊接装置人已成为世界的工业自动装置焊接装置人研究强国之一，比日本。
日本是有更多的时间为美国自动装置焊接装置人研究较晚，但它得到了迅速发展，但被称为“自动装置焊接装置人王国”在日本，位于世界，比其他国家在世界上，业内人士更工业自动装置焊接装置人的数量。
20世纪80年代，自动装置焊接装置人技术在日本的一个是黄金时代，有工业自动装置焊接装置人，巨大的发展，发展迅速，生产自动装置焊接装置人，在生产部门逐步各项经济使用自动装置焊接装置人并且是一个组织，正在迅速增长，导致了最好国民经济的发展。
从90年代中期在上个世纪，研究自动装置焊接装置人技术在北美和欧洲的快速发展时期相比，世界其他地区的国家和地区。
在21世纪，一些人来说，它是与自动装置焊接装置人设计标准和国外参考标准成熟，自动装置焊接装置人的设计技术，并已被广泛采用的行业。
目前，自动装置焊接装置人自动化生产线被广泛用于提高产品质量和生产效率，汽车，电子，物流仓储。
在大学的全国各地建立了研发中心，许多研究机构在19世纪70年代，并开始应用技术的计算机控制中的应用，并承接工业自动装置焊接装置人的发展，东风汽车驾驶室漆，代理，生产它成为在日本运行的自动装置焊接装置人有，这是符合创建蒸汽的窗口，我们已经成功了，建立了点焊自动装置焊接装置人工作站，已开发出了样机模型配备自动装置焊接装置人Z。
在比较服务自动装置焊接装置人缓慢延迟到其他国家的面向服务的自动装置焊接装置人，以及其他国家的那种自动装置焊接装置人开发服务的世界。
自动装置焊接装置人，重要的技术援助七五计划，该国的科学和技术，我们的863研究在自动装置焊接装置人技术的基础上的自动装置焊接装置人，自动装置焊接装置人的电池技术，运动学，在特定的发展而发展为了便于自动装置焊接装置人控制器的加速度是主要的生产力，工业自动装置焊接装置人的发展，我们作出了重要的发展。
特别的自动装置焊接装置人，主要研究线，生产工业自动装置焊接装置人，自动识别系统，能与海外的自动装置焊接装置人谁以后相当，实现在技术相对落后，一个特殊的任务相比，奠定了未来的各种自动装置焊接装置人研究应用的基础上发展起来的智能自动装置焊接装置人，已在这些领域取得了令人瞩目的成就。
今天，它在许多方面是自动装置焊接装置人的应用程序。
在汽车制造，自动装置焊接装置制造，集成电路，代替人工操作，以大的风险做一个大型企业，人类的行业，在高需求行业质量为主，以提高效率逐渐特别是它依赖于手工操作，降低成本，在工业自动装置焊接装置人中发挥重要的作用，在工业增加，并且正在被广泛使用。
2005年，据不完全统计，其他工业自动装置焊接装置人各界的美国汽车行业的需求，需要所有三个工业自动装置焊接装置人的五分之二。
为了生活，第一次在自动装置焊接装置人零件加工行业在亚洲，占自动装置焊接装置人的三分之一需要的所有其他汽车行业的行业需求。
进行大型自动装置焊接装置鱼，如已经做了很多研究，如大学和科研院所，研究国防科技大学，哈尔滨工业大学，大量的研究，并花费了大量的时间，自动装置焊接装置人仿真，我们重要的我已经实现了这样的结果。
科技部和清华大学哈尔滨理工大学，设计了一个两足自动装置焊接装置人动态行走自动装置焊接装置人。
取自二次开发和先进技术的海外为主，创新是比较小的，在生产的基本组成部分，自主品牌，小激励政策，工业自动装置焊接装置人在中国能力的不同，以市场为导向缺乏的国家，和核心竞争力，你需要制定一个批次的产品，工业自动装置焊接装置人的发展，专注于项目，加快工业自动装置焊接装置人在中国的发展。
近年来，渐渐地，在全国自动装置焊接装置人自动化生产线出现，成为从自动转换的主要形式，由于制造装配自动装置焊接装置人传统自动装置焊接装置人，自动化生产线，在国内同行业。
带小，生产品种单一自动装置焊接装置人的，低成本，中国目前，高科技研究的工业自动装置焊接装置人制造商和相对较少的主观因素和客观的技术条件，经济状况，其他自动装置焊接装置人的发展，不能满足市场需求。
在占领国内市场，你，去适应它必须工作之前，我们采取适当的行动，科学和技术的发展，以提高自动装置焊接装置人的质量，提高稳定性和可靠性现代自动装置焊接装置人降低成本的竞争激烈的世界。
在这个时候，我们开发了一个自动装置焊接装置人研究上海，沉阳，北京经济发达地区逐步在中国的秩序，发展自动装置焊接装置人技术，以提高竞争力，并建立基础工业自动装置焊接装置人及自动化生产线，开发了一批渐渐地，中国的发展是适合自动化生产线及知识产权以市场为导向，自主自动装置焊接装置人。
经过多年的发展，自动装置焊接装置人的组装是一个很大的进步，装配自动装置焊接装置人，占自动装置焊接装置人总人数的三分之一的发展，这种趋势是专门设计更有效率的自动装置焊接装置人装配过程中，将继续扩大。
目前，尊重自动装置焊接装置人在装配的开发，自动装置焊接装置设计，控制，并在重要技术驱动等基本组件的系统，引入谐波减速齿轮，传感器，中国，运动控制器学习。
3.1手部
工业机械手是用来实现自动化操作的部件。
手部焊接工件迅速，准确和牢靠程度都将直接影响到工业机器人的工作性能，他是工业机器人的关键部分之一。
3.1.1手部及其使用范围
根据手部所抓持的工件的形状，尺寸，重量，材料和表面状况的不同，手部具有多种结构型式。
课题设计的手部如图3-1如示。
在伺服电机带动丝杆实现焊机上下移动
在伺服电机带动齿轮实现焊机前后直线移动
图3-1焊接移动臂示意图
3.1.2内侧焊接结构如下图所示
1、Z向升降采用两端气缸提升下降式，用固定在气缸上面的磁性开关控制气缸的行程，从而调节焊接时的上下高度，以适用不同直径的工件。
2、X方向的移动同样采用伺服驱动
3、结构紧凑，重量轻，效率高。
3.1.3伺服电机的运用解决了以下问题
1、速度可控，定位精度比较高。
2、运行平稳，保证焊接的质量和效率。
3、结构紧凑，重量轻，效率高。
4、通用性和可换性：
一般情况下伺服电机每个动作都是专用的，为了扩大使用范围提高通用化程度，以适应加紧不同尺寸和形状的需要，可以采用更换伺服电机，的办法.
3.2电机传动系统
电机传动系统是用来在自动焊接装置工作旋转动作时提供动力的，由于必须实现工件旋转的可靠，平稳，所以需要液力偶合器实现动力的传输。
如图3-2如示。
图3-2液力偶合器示意图
3.2.1液力偶合器
液力偶合器分类型号
液力偶合器的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔，泵轮装在输入轴上，涡轮装在输出轴上。
动力机（内燃机、电动机等）带动输入轴旋转时，液体被离心式泵轮甩出。
这种高速液体进入涡轮后即推动涡轮旋转，将从泵轮获得的能量传递给输出轴。
最后液体返回泵轮，形成周而复始的流动。
液力偶合器靠液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。
它的输出扭矩等于输入扭矩减去摩擦力矩，所以它的输出扭矩恒小于输入扭矩。
液力偶合器输入轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间不存在刚性联接。
液力偶合器的特点是：
能消除冲击和振动；输出转速低于输入转速，两轴的转速差随载荷的增大而增加；过载保护性能和起动性能好，载荷过大而停转时输入轴仍可转动，不致造成动力机的损坏；当载荷减小时，输出轴转速增加直到接近于输入轴的转速，使传递扭矩趋于零。
液力偶合器的传动效率等于输出轴转速与输入轴转速之比。
一般液力偶合器正常工况的转速比在0.95以上时可获得较高的效率。
液力偶合器的特性因工作腔与泵轮、涡轮的形状不同而有差异。
它一般靠壳体自然散热，不需要外部冷却的供油系统。
如将液力偶合器的油放空，偶合器就处于脱开状态，能起离合器的作用
液力偶合器的模型与工作原理
液力偶合器是一种利用液体介质传递转速的机械设备，其主动输入轴端与原传动机相联结，从动输出轴端与负载轴端联结，通过调节液体介质的压力，使输出轴的转速得以改变。
理想状态下，当压力趋于无穷大时，输出转速与输入转速相等，相当于钢性联轴器。
当压力减小时，输出转速相应降低，连续改变介质压力，输出转速可以得到低于输入转速的无级调节。
液力偶合器的功控调速原理与效率根据液力偶合器的上述特点，可以等效为图1所示的模型
功率控制调速原理表明，传动速度的改变，实质是机械功率调节的结果。
因此液力偶合器输出转速的降低，实际是输出功率减小。
在调速过程中，液力偶合器的原传动转速没有发生变化，假设负载转矩不变，原传动的机械功率也不变，那么输入与输出功率的差值功率那里去了呢，显然是被液力偶合器以热能形式损耗掉了。
因此，我们不能简单地认为液力偶合器调速是"丢转"，而实际是丢功率。
设原传动功率为PM1，输出功率为PM2，损耗功率则为
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