大马力拖拉机新型液压功率分流无级变速器优化设计

目的]为满足大马力拖拉机不同作业工况下的负载和行驶速度需求,提出一种四区段液压功率分流无级传动系统。方法]首先,确定无级变速器的传动方案,首次将中间轴式机械有级变速器和静液压无级变速器(HST)并联,基于等比传动的速度连续性和传动效率最优原则,确定机械变速器传动系统参数,然后,计算HST系统功率并对泵马达调速系统油路进行设计和元件选型,最后,基于AMEsim软件构建液压功率分流无级变速器及拖拉机整机仿真模型,对该变速器传动特性及拖拉机典型作业工况进行了仿真分析。结果]该变速器可在0~50 km·h-1范围内实现无级调速,具有接近恒功率传递的段间转矩比分布,且在无级调速过程中具有最高44%的液压分流功率;分别使用HM2与HM1段进行犁耕作业,拖拉机行驶速度与发动机比油耗分别为8.5 km·h-1、215 g·(k W·h)-1和6.1 km·h-1、300 g·(k W·h)-1。结论]该变速器结构紧凑,传动效率高,调速范围广且全程可实现无级调速,满足大马力拖拉机在不同工况下的作业需求,在同等作业条件下,使用较高的变速器工作段位与较低的发动机转速,可提高拖拉机的燃油经济性。

The optimization design of a new type of hydraulic power-split continuously variable transmission for high-power tractors