串联式拖拉机液压功率分流无级变速箱的设计

为了在小功率拖拉机及其农业机械上实现无级调速,设计了一种串联式液压功率分流无级变速箱。首先,对无级变速箱的传动方案进行了介绍;其次,详细阐述了变速箱的参数设计和结构设计流程;再次,构建了该液压功率分流无级变速箱与静液压无级变速箱的效率计算模型,并通过试验获取了模型的关键参数;最后,根据效率模型的计算结果,对两种无级变速箱的传动效率和调速特性进行了比较。研究结果表明:所设计的无级变速箱不仅结构简单、成本可控,且具有较之于静液压无级变速箱更佳的效率特性。研究所得结论可为我国中小功率无级变速拖拉机和农业作业机械的研制提供理论依据和方法支撑。     

拖拉机多段液压机械无级变速器的传动特性分析

以东方红294kW的无级变速器为研究对象,通过分析多段HMCVT的传动原理,建立了满足多段液压机械无级变速器的同步换段条件,并给出了功率分流比和效率的关系式.结果表明:以e=0为界限,同一段位内,前半段和后半段的功率流特性不同;在每段的换段点处,前、后半段的功率流特性相同;段数越多,液压机械无级传动系统所传递的功率越大,整个系统的传动效率越高.多段液压机械无级变速器的高效率特性,满足了拖拉机的作业要求.     

拖拉机无级变速箱的箱体振动分析与控制

为了减小拖拉机无级变速箱的振动和噪声,对液压功率分流无级变速箱的共振与控制问题进行了研究。首先,构建了无级变速箱的基本传动方程,计算得到了箱体内各齿轮副及行星齿轮在不同工况下的啮合频率;其次,基于SolidWorks平台构建了变速箱箱体的虚拟样机,将其导入ANSYS/Workbench软件进行模态分析,得到箱体的固有频率及前6阶模态振型;最后,通过比较变速箱齿轮副啮合频率和箱体固有频率,对变速箱箱体固有频率和可能发生共振的液压路齿轮副啮合频率进行了共振接近度计算,并制定了相应的控制策略,以规避共振现象。研究表明:拖拉机液压功率分流无级变速箱的共振点难以消除,但对于存在共振问题的速度工况,可以通过匹配不同的发动机转速与变速箱传动比来实现规避。     

拖拉机金属带功率分流无级变速箱的经济性分析

为了降低无级变速拖拉机的燃油消耗,对金属带功率分流无级变速箱的经济性进行了分析。首先,阐述了Kress变速箱的原理并确定了其整机燃油经济性评价指标;而后,构建了柴油机与变速箱的系统油耗计算模型;最后,通过计算分析,得到了无级变速拖拉机在等传动比工况和等速度工况下的系统油耗分布。结果显示:Kress变速箱中存在功率分流的RL段经济性要高于无功率分流的RH段;系统油耗的分布受到发动机万有特性与变速箱传动效率的双重影响;拖拉机在重、中负荷作业时应当使变速箱尽量工作于RL段并尽量降低柴油机转速;拖拉机在中、轻负荷作业时应当尽量使变速箱工作于RH段和柴油机转速1 700r/min附近。结果表明:Kress变速箱不仅结构简单,而且总体上具有较高的经济性,系统油耗随拖拉机工况的变化规律亦容易掌握,非常适合于中、小拖拉机实现无级调速。该研究可为金属带功率分流无级变速拖拉机的设计与进一步理论研究提供参考。     

拖拉机液压机械无级变速箱控制与交互系统

为了满足拖拉机各种作业工况下的行驶速度及动力需求,对拖拉机液压机械无级变速箱的控制与交互系统进行了研究。首先,针对自主研发的某新型液压机械无级变速箱,简要阐述了其液压功率分流机构与无级调速原理,明确了被控对象与控制量。而后,对变速箱的无级调速与负载自适应控制进行了研究,一方面,提出了变速箱速比的点位控制方法,将变速箱速比在全程范围内划分为96帧,作出每一帧与变量泵励磁电压、变量泵流量方向电磁阀、离合器电磁阀的动作关联查询表,通过程序指针的顺序移动实现无级调速与段位切换;另一方面,基于发动机功率控制的要求,提出了一种负载自适应速比调整策略,给出了相应的模糊控制表,并分析了该算法在不同段位区间内的性能;而后,阐述了无级调速拖拉机的交互挡杆与变速箱电子控制单元设计;最后,基于所开发的控制系统进行了拖拉机加速和负载自适应调整试验。研究结果表明,点位控制时拖拉机的速比调节过程较为稳定,属于开环控制;负载自适应控制时的变速箱速比完全取决于负载变化,属于反馈控制。研究结果表明,所设计的控制系统可以很好地对拖拉机液压机械无级变速箱实施控制。     

拖拉机液压机械无级变速器速比匹配设计与实验

液压机械无级自动变速器能够根据拖拉机作业模式的差异,实现不同作业模式下发动机转速、转矩的匹配.将液压机械前进区段设计为等比四区段,各区段传动公比φ为1.88,纯液压区段用于拖拉机低速爬行作业以及起步.基于液压机械换段等比传动的连续性,对各区段齿轮的参数以及传动比进行设计,并对变量泵和定量马达的匹配进行选型.加载实验中模拟拖拉机不同作业模式的负荷,进行了液压机械各区段下的发动机最佳经济点的速比匹配.验证了变速箱在各区段之间的平稳换段以及拖拉机平稳加速的连续性响应.     

液压机械无级变速器升段过程建模及分析

液压机械连续无级传动将机械传动和液压传动综合运用,传动效率高,且能实现无级传动。给出了一种等比式机械液压无级传动方案,提出了换段控制原理及同步换段条件。以HM1段升HM2段为例,分析升段过程中离合器的工作状态变化情况,建立其简化动力学模型,提出了升段过程离合器的控制方法。分析结果表明:换段过程很短,离合器的分离和结合是匀速的,惯性相阶段是控制的核心和难点。     

静液压传动在采棉机上的应用

静液压传动技术在国内外大型自走式采棉机行走驱动系统上得到了广泛应用.为此,介绍了静液压传动的典型结构和3种容积调速回路的调速特性;分析了采棉机静液压传动系统的主要组成部分、工作原理及保证系统正常工作的辅助功能,并在此基础上总结了采棉机静液压传动的特点;最后,结合新疆地区采棉机使用现状,对国内发展采棉机静液压传动技术提出一些建议,希望加强该技术的理论研究与实际应用.     

两段液压机械无级传动排量控制策略

在MSC.Easy5中建立了液压机械无级传动系统及排量控制机构的仿真模型,进行了仿真分析。变排量液压元件的排量控制机构存在死区和滞后,节流孔直径越小,死区和滞后越明显。采用阶跃控制电流的方法能有效消除零点处的死区;改变排量控制电流策略可以有效改善液压机械无级传动换段过程的动力学性能,使换段过程中输出转速差、换段时间明显减小,是一种有效的换段过程控制策略。     

拖拉机液压功率分流无级变速器换段规律研究

为了改善拖拉机液压功率分流无级变速器的换段品质,基于仿真与试验相结合的方法,对其影响因素及其参数匹配关系进行了深入研究。首先,基于油压试验与回位弹簧位移补偿试验建立了离合器轴向力模型以及传动系整机模型,并对该仿真计算模型进行了不同工况下的试验验证;而后,将液压功率分流无级变速器换段品质的影响因素划分为3大类,即工况因素、设计因素与可控因素,并分别对其中的8个子类因素进行了仿真研究,从理论上阐述了其变化规律;最后,研究了换段品质各影响因素之间的交互性及其作用规律的稳健性,据此得到换段参数之间的最佳匹配关系。研究结果表明:轴向柱塞单元油液工作容积对换段品质无显著影响;发动机转速对换段品质的影响是相对的,受到换段点泵排量的制约;在等速换段条件下,离合器充油流量和换段时序的提高均对换段品质具有改善作用;离合器充油压力、负载转矩、负载惯量3因素对换段品质的影响则受到多种因素制约,其规律自身不具备稳健性。     

液压机械无级变速器动力连续换段过程建模与仿真

液压机械无级变速器(HMCVT)通过换段机构的结合与分离时序切换,结合液压传动系统的速度调节,实现段间切换。传统的段间切换方法短时间隔或交叉,容易造成动力中断,影响换段品质。基于某重型货车装备的HMCVT,本文采用换段机构短时重叠结合的方法实现了动力连续换段,对动力连续换段过程的动力学特性进行了理论分析,建立了HMCVT动力连续换段过程的数学模型和仿真模型,对HMCVT动力连续换段过程进行了仿真与分析,并在试验台上对理论研究和仿真结果进行了验证。研究结果表明,在适当排量比调节范围内,换段机构段间重叠结合可实现动力连续换段;将动力连续换段过程阶段划分为同步调速、重叠结合、动力切换和快速分离等4个阶段,在动力切换阶段,HMCVT的传动比为常值,由分汇流机构参数和机械变速机构参数决定,与液压调速系统参数及负载无关;在理论换段点动力连续换段时,系统输出转速基本没有波动;在理论换段点前后进行动力连续换段时,系统输出转速波动较大,产生较大换段冲击,偏离理论换段点越多,波动幅度和换段冲击越大;均实现了动力传递连续无中断。     

基于参数化设计的拖拉机液压马达齿轮优化

针对目前拖拉机性能和可靠性较差，无法满足市场对于拖拉机日益严格的动力性和经济性要求等问题，基于参数化设计对拖拉机液压马达齿轮进行优化。拖拉机的液压机械无级变速器的控制系统主要包括液压机械无级变速器控制器、发动机、液压机械无级变速器和通信系统，而液压马达是液压传动装置的主要组成部分。为了提升变速器的传动功率和传动效率，对液压马达的齿轮参数进行优化设计，包括对系统传动比进行计算及齿轮参数优化设计。为了验证该拖拉机变速器的性能，对其进行无级调速特性试验和效率特性试验，结果表明：该变速器具有良好的无级调速特性及较高的传动效率。     

液压机械无级变速器换挡控制策略研究

液压机械无级变速器是我国比较常用的一种变速器。它是一种组合机械,主要由液压调速机构、机械变速机构、分流、汇流机构三方面构成,采用了并联新型机械传动模式,通过液压与机械的传动组合实现无级变速。文章就液压机械的无级变速及变速器控制策略进行分析,为我国的液压机械进一步发展提供助力。     

拖拉机液压机械无级变速器设计

设计了一种液压机械无级变速器,该装置由一个单排行星机构、变量泵定量马达构成的液压传动系统和多挡有级式变速箱组成。在分析液压机械传动形式和液压传动类型的基础上,确定了拖拉机的总体传动方案,对液压元件及机械参数的选择方法进行了阐述,分析了变速器的无级调速特性。绘制了理论牵引特性曲线,分析比较了改进前后牵引特性。装有液压机械无级变速器的拖拉机实现了速度的连续无级变化,在任何牵引力时,发动机都在接近于满负荷点工作,从而大大提高了拖拉机的生产率和燃油经济性。     

行星齿轮功率分流式无级变速系统

针对现有金属带无级变速器效率低,功率容量低的缺点,提出了采用行星齿轮功率分流式无级变速传动的结构,使用电机进行调速的方案,并以此为基础,探讨了其在各个工况下的运动规律。     

液压机械无级变速箱箱体轻量化设计

液压机械无级变速箱(HMCVT)是结合纯液压式变速箱和纯机械式变速箱的优点,使功率先分流再汇流,最终达到无级变速。将其使用在车辆上能够改善车辆的动力性、燃油经济性同时减小控制的难度。文章使用ANSYS workbench对HMCVT虚拟装配模型结构中的箱体完成静力学分析,确定了箱体优化设计的方案并在完成改进后再次进行验证。     

自走式4MZ-2(3)采棉机主传动系方案分析与确定

本文根据采棉机主传动方式的要求,通过对发动机外特性、液压传动系统中变量泵和定量马达的调节性能特性的分析,针对国产自走式采棉机的主传动系的三种传动方案的优缺点进行分析比较,确定了适合国产自走式采棉机的最佳主传动系方案,该方案实现了在不同速度范围内的无级变速。     

自走式４ＭＺ—２（３）采棉机主传动系统方案分析与确定

本文根据采棉机主传动方式的要求,通过对发动机外特性,液压传动系统中变量泵和定量马达的调节性能特性的分析,针产自走式采棉机的主传动系的三劝方案的优缺点进行分析比较,确定了适合国产自走式采棉机的最佳主传动系方案,该方案实现了在不同速度范围内的无级变速。     

液压无级底盘在梳穗式联合收割机上的应用

针对传统变速箱档位有限,无法实现无极转速变化以适应联合收割机随时调速作业要求的问题,介绍了整体式液压传动装置（HST）的结构和工作原理。以配4LS-145梳穗式联合收割机为例,根据该机器的作业要求．针对HST在底盘中的应用,对无级底盘的结构和速度参数进行了分析。田间实验和实际测试表明,液压无级底盘能提高联合收割机的收获效率,延长发动机的使用寿命。     

农机用液压机械双流传动系统设计及起步特性研究

为适应农机负载变化较大的工作环境,提出一种液压—机械传动系统方案,该方案具有机械传动效率高和液压传动无级调速特点,并通过调节旁通比例阀,可实现动力中断、准HMT传动和HMT传动三种功能。建立该传动系统下的起步策略,基于Matlab/Simulink建立整车模型并进行仿真,用起步压力和冲击度作为评价指标验证起步可行性。仿真结果表明,在起步低速工况下,该套系统可避免功率循环带来的影响,在由HM1过渡到HM2的临界点处,液压工作压力与冲击度均达到最大,进入HM2阶段后通过调节泵排量比可实现无级变速,车速稳步提升趋于稳定,相应的工作压力和冲击度迅速下降趋于平稳。验证该套系统能够满足农机启动、加速、稳定行驶等工况。