液壓機(jī)械無(wú)級(jí)變速器同步換段平穩(wěn)性研究.pdf

1、中國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)械的現(xiàn)代化程度體現(xiàn)著農(nóng)業(yè)的發(fā)展水平。拖拉機(jī)作為主要的農(nóng)業(yè)機(jī)械，現(xiàn)代、高效大馬力拖拉機(jī)的研發(fā)已經(jīng)被列為國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。多段液壓機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器（HMCVT）因其具有大功率、高效率及變速范圍寬的特性，在農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)上具有優(yōu)越的應(yīng)用價(jià)值。開(kāi)發(fā)高性能的多段 HMCVT，研究其換段規(guī)律已成為拖拉機(jī)技術(shù)研究及應(yīng)用的核心內(nèi)容。
　　本文以某型號(hào)輪式拖拉機(jī)所裝配的多段 HMCVT為具體研究對(duì)象，闡述了多段 HMCVT的工

2、作原理，從速比特性、同步換段特性、功率分流特性、轉(zhuǎn)矩特性、效率特性五個(gè)方面分析了多段HMCVT的傳動(dòng)工作特性。以多段HMCVT中 HM2段切換至 HM3段的過(guò)程為例，根據(jù)動(dòng)力學(xué)原理，采用模塊化方法依次建立了軸系數(shù)學(xué)模型、泵-馬達(dá)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型、行星輪系數(shù)學(xué)模型、離合器數(shù)學(xué)模型、發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型、主傳動(dòng)數(shù)學(xué)模型、行走機(jī)構(gòu)模型。使用Matlab/simulink、stateflow建模工具，根據(jù)有限狀態(tài)機(jī)原理，按照面向?qū)ο蟮姆椒?，建立了由發(fā)動(dòng)機(jī)

3、模塊、HMCVT模塊、狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯模塊、離合器模塊、計(jì)算模塊、主傳動(dòng)模塊和行走機(jī)構(gòu)模塊七個(gè)模塊構(gòu)成的多段 HMCVT換段過(guò)程的仿真模型。通過(guò)分析計(jì)算證明出：多段液壓機(jī)械無(wú)級(jí)變速器在相鄰兩無(wú)級(jí)段的換段點(diǎn)處效率差異且換段前后泵-馬達(dá)系統(tǒng)能量傳遞倒向既是循環(huán)換段的主要產(chǎn)生原因，又影響了拖拉機(jī)的換段平穩(wěn)性。提出了消除多段 HMCVT換段過(guò)程循環(huán)換段的控制原理。用解析的辦法制定了以油門開(kāi)度、車速和行駛阻力為控制參數(shù)的多段 HMCVT動(dòng)態(tài)三參數(shù)換段

4、規(guī)律，確立了不同油門開(kāi)度、行駛阻力下的換段點(diǎn)車速。仿真表明：在多段 HMCVT的換段過(guò)程中，應(yīng)用所提的消除循環(huán)換段的換段規(guī)律能夠有效地消除換段過(guò)程中的循環(huán)換段現(xiàn)象。應(yīng)用所提的動(dòng)態(tài)三參數(shù)換段規(guī)律，多段 HMCVT的速度穩(wěn)定系數(shù)、沖擊度、滑摩功、動(dòng)載系數(shù)分別下降了57.14％、75.26%、55.38%、55.75%，有效提高了多段 HMCVT傳動(dòng)拖拉系統(tǒng)的動(dòng)力性、耐久性及換段平穩(wěn)性。實(shí)現(xiàn)了基于 dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的行駛車速與排量比的