基于湿式离合器毂的静扭试验失效分析

湿式离合器是国内大马力动力换挡拖拉机变速箱中最主要的换挡部件,其可靠性是拖拉机变速箱产品性能的重要指标。湿式离合器毂连接主动元件和被动元件,承载主传动轴大扭矩传递和瞬间扭矩冲击等多种复杂工况,其可靠性对于拖拉机变速箱至关重要。介绍了某品牌大马力拖拉机传动系动力换向湿式离合器毂静扭强测试试验,校核了湿式离合器毂最大扭矩承载能力和失效扭矩承载能力,分析了激光焊接工艺在湿式离合器毂上的应用,进一步验证了湿式离合器毂设计方案的可行性。     

基于自动控制的拖拉机起步和换向方法研究

以动力换向拖拉机为研究对象，介绍了一种动力换向拖拉机的换向系统及换向原理；针对介绍的动力换向拖拉机，设计一种拖拉机起步及动力换向控制方法，实现拖拉机的自动起步和动力换向功能；最后将介绍的控制方法在东方红LF2204动力换挡和动力换向拖拉机上进行了整车验证。     

大功率拖拉机多工况换挡自适应控制策略

拖拉机牵引不同农机具完成不同作业,其作业要求随着牵引机具的不同而变化。针对大功率拖拉机在不同工况下作业要求不同的问题,提出一种多工况换挡自适应控制方法。分析不同工况对拖拉机动力性经济性的要求,以滑转率、油门开度和速度为参数,根据工况要求计算兼顾动力性和经济性的理论换挡规律,采用神经网络离线训练换挡规律实现挡位智能控制;针对重载荷下随机载荷波动导致循环换挡问题,引入加速度和油门开度变化量作为参数,利用模糊逻辑判断拖拉机负载和驾驶员操作意图得到速度修正系数,对换挡速度进行修正,扩大挡位使用范围;通过对拖拉机纵向动力学分析,利用Simulink搭建大功率拖拉机数学仿真模型,并建立变速箱换挡控制系统硬件在环仿真平台验证换挡策略的有效性。仿真结果表明,在燃油经济性方面,道路运输和轻载荷作业工况燃油经济性分别下降5.78%、3.28%。在动力性方面,保证克服牵引阻力的同时,轻载荷和重载荷工况加速时间较快,速度波动减小且有效避免重载荷工况下循环换挡问题。     

基于湿式离合器油压分段控制策略的动力换挡品质优化研究

动力换挡技术因具备换挡过程中动力不中断的优点,近年来逐渐被广泛应用于重型拖拉机中。而电液控制系统作为动力换挡变速箱的核心部分之一,其控制过程对车辆性能及换挡品质有直接影响。提出合理的湿式离合器油压控制策略,对改善和优化动力换挡变速箱的换挡品质具有重要意义。选定滑摩功、换挡时间和冲击率作为换挡品质评价指标,通过理论推导建立了三者与动力换挡变速箱电液控制系统之间的联系,根据湿式离合器在换挡过程中输出特性的变化,将动力换挡过程划分为原挡位、扭矩相、惯性相和新挡位4个阶段,结合换挡品质评价指标提出了湿式离合器油压分段控制策略,并以前进1挡换前进2挡为例,在AMESim仿真平台建立相应的Statechart控制模型,针对控制模型中的关键参数运用遗传算法进行优化,将参数优化结果应用于控制系统中并运行仿真。与简单控制策略相比,应用本文所提出的控制策略后,可使换挡过程中产生的最大冲击率由22.14 m/s3降为9.78 m/s3,同时湿式离合器摩擦片单位面积上的滑摩功为0.163 J/mm2,远小于许用值。验证了该控制策略经优化后对改善换挡品质的有效性及合理性。     

拖拉机动力换挡传动系与无级变速传动系技术性能对比

<正>一、简述1．拖拉机动力换挡传动系动力换挡系（Power Shift Transmission）是通过湿式离合器控制变速箱换挡，通过TCU、液压控制系统实现传动系的不间断换挡、换向操作，即在拖拉机带负载工作情况下变换不同挡位，换挡过程中动力不中断，将复杂的操作过程简化为按钮操作，驾驶员可以在短暂时间内轻松完成各种复杂的作业过程，大大降低了劳动强度，保证了作业质量，提升了作业效率。如图1所示。     

浅论大马力拖拉机动力换挡和CAN总线技术

在拖拉机换挡技术中,动力换挡的拖拉机可实现拖拉机不间断换挡换向,操作过程更简单,在降低驾驶员劳动强度、提高效率的同时提高作业质量。本文以大马力拖拉机动力换挡和CAN总线技术为研究对象,论述了动力换挡和CAN总线的关键技术和技术特点,仅供参考。     

基于地头转弯工况的拖拉机自动换挡规律研究

针对自动变速挡拖拉机在地头转弯时,其燃油经济性不佳且容易发生频繁换挡的问题,本文从换挡规律制定本身出发,归纳一般换挡规律局限性的原因,提出一种智能修正型换挡规律,对换挡控制参数和挡位进行共同修正。基于提出的修正型换挡规律,以东方红1804拖拉机为研究对象,建立其犁耕工况换挡模型,进行仿真验证。结果表明:拖拉机犁耕工况地头转弯等效燃油消耗率平均降低了3.26%,且减少了频繁换挡。该研究为拖拉机换挡规律的理论完善和实车运用提供了依据。     

拖拉机双离合器自动变速器传动系统建模与仿真分析

拖拉机双离合器自动变速器(Dual Clutch Transmission of Tractor,DCT)以其独特的双离合器、双输入轴结构特点,克服了拖拉机手动变速器换挡过程中动力中断的缺点,对提高拖拉机的工作效率来说,是一个很大的进步。为此,建立了拖拉机发动机模型和DCT传动系统动力学模型,并提出将换挡过程分为5个阶段;基于MatLab/Simulink/Stateflow软件平台,建立了拖拉机DCT传动系统的仿真模型,对换挡过程进行了仿真。结果表明:通过该仿真模型可以观测油压、转速、转矩、冲击度及滑磨功等参数的变化情况,并可在不同工况下比较相关参数在不同工况下的变化,旨在为双离合器自动变速器在拖拉机上的应用研究提供了一些基本的理论依据和模型基础。     

纽荷兰M-160拖拉机变速箱离合器的校正

纽荷兰M-160拖拉机的变速箱采用电液控制区域动力换挡变速器，不踩离合器，不切断动力，直接操作变速杆进行换挡。它装有五个定向离合器控制各挡位的结合和分离，并装有同步器减少换挡冲击。当第一个50工作小时后或工作时间较长后会使离合器产生磨损，使换挡时产生较大冲击或有停滞现象，应对变速箱离合器和同步器进行校正，现将其方法介绍如下。     

拖拉机AMT换挡规律及实施技术研究

分析了影响拖拉机挡位变化的各种因素,建立了基于挡位选择与主要影响因素之间的拖拉机电控机械式变速器自动换挡数学模型,并对该数学模型中所需参数的实施技术进行了研究。最后,由试验数据,采用计算机编程计算,对泰山25拖拉机的换挡规律进行了实例分析。     

十年磨一剑 中国一拖打赢动力换挡技术攻坚战

步入东方红农耕博物馆,就是一幅拖拉机的世界。一眼瞄向"C位",便是中国一拖东方红LF—2204动力换挡拖拉机。这台足有3.3米高的拖拉机有什么过人之处吗?不需要踩离合就能换挡,48个前进挡+41个后退挡,包含6个速度区间,可以实现不间断换挡换向,不下地调整农机具。在其背后,是中国一拖"十年磨一剑"攻克农机制造核心技术的一场攻坚战。首台动力换挡大轮拖下线10年了动力换挡,也叫负载换挡,拖拉机在行驶过程中就能进行自动换挡等智能化操作。     

重型拖拉机动力换挡变速器电液换挡品质研究

为避免动力换挡拖拉机换挡时的动力中断,减少换挡冲击,以某款自主研发的拖拉机全动力换挡变速器为对象,对重型拖拉机动力换挡变速器（Power shift transmission, PST）换挡品质进行研究。换挡重叠时间和最佳接合压力对于提高换挡品质和实现自动换挡有重要意义。以换挡重叠时间和接合压力为切入点,研究不同的压力控制策略对换挡品质的影响。结果表明,换挡重叠时间为0.3s时,换挡液压冲击最小、滑摩功最少且扭矩损失最少,具有最佳的换挡品质;接合压力在0.40~0.63MPa（滑差455.2~560.0r/min）范围内的输出扭矩相同,滑摩功和换挡液压冲击在换挡接合压力为0.40MPa时有最小值。本研究为进一步实现换挡离合器压力跟踪和精确控制奠定了基础。     

考虑随机载荷自适应补偿的PST换挡策略与硬件在环试验

大功率动力换挡拖拉机作业环境复杂多变,密集布置的挡位和田间载荷波动极易导致频繁随机换挡,破坏拖拉机工况稳定性,影响其性能和作业质量。为解决拖拉机作业过程中随机载荷波动引发的频繁换挡问题,本文提出一种考虑随机载荷自适应修正的换挡控制策略。首先,以油门开度、滑转率和车速为换挡参数,制定变速箱理论换挡规律;然后,引入随机载荷变异系数、油门开度变化量及稳态载荷变化量等3个修正参数,通过模糊规则计算随机载荷波动下的换挡修正量。同时,结合收敛型换挡延迟策略,轻负荷或运输工况采用理论降挡,重负荷作业采用自适应升挡延迟,载荷波动越大,升挡延迟量越大;基于AMESim和Simulink建立了拖拉机传动系统模型,并搭建了大功率拖拉机变速箱控制系统硬件在环仿真平台,开展了不同作业工况下的换挡控制仿真验证。结果表明,所提换挡策略在道路运输工况和犁耕工况下的换挡次数较传统换挡策略分别低63.16%、45%,且燃油消耗量分别为0.76、0.47kg,较传统换挡策略分别低0.51%、1.03%。在保证作业牵引力的同时,该控制策略可有效抑制随机载荷波动引发的频繁随机换挡,同时兼顾了整车动力性和燃油经济性。     

基于时变扰动抑制的动力换挡拖拉机起步控制方法

针对拖拉机起步工况复杂,起步控制系统存在建模不确定性、参数摄动和时变扰动等问题,为提高动力换挡拖拉机起步品质和驾驶员操作舒适性,提出了基于时变扰动抑制的拖拉机起步控制方法。首先,以动力换挡变速箱(Power shift transmission,PST)为研究对象,通过分析拖拉机起步过程的动态特性建立PST起步动力学模型,以冲击度和滑摩功作为换挡品质评价指标,构建起步控制的性能泛函;然后,引入高阶扰动观测器(High-order disturbance observer,HDO)估计起步控制系统中的扰动及其各阶导数,结合哈密尔顿函数对线性二次型调节器(Linear quadratic regulator,LQR)推导求得最优控制律;最后,基于Matlab/Simulink和AMESim构建大功率拖拉机PST的联合仿真模型,并与PIO观测器(Proportional integral observer,PIO)进行对比,验证本文方法的有效性。算例验证表明,HDO能够准确估计系统时变扰动,通过与LQR的结合可有效抑制系统时变扰动。仿真结果表明,中等起步,运输工况和犁耕工况下,HDO冲击度分别为12.25、11.32 m/s³,比PIO分别降低了21.92%、22.20%,滑摩功比LQR分别减少0.49、0.11 kJ。在不同工况和起步意图下,本文方法可有效降低动力换挡拖拉机起步过程中的冲击度和滑摩功,具有较好的换挡品质和控制鲁棒性。     

拖拉机动力换挡变速器换挡特性与控制策略研究

拖拉机动力换挡变速器通过控制多组湿式摩擦离合器之间的转矩传递来实现不停车换挡,具有不会因超载使发动机熄火、起步性能好、能降低外载荷突然变化所引起的传动系统振动与冲击等优点。换挡离合器的分离与接合时序是影响拖拉机换挡平顺性和操作舒适性的关键因素。本文研究了换挡过程动态特性分析方法,引入变速器输出转速和输出转矩作为拖拉机生产率和动力性的评价指标,弥补了传统换挡品质指标不能对拖拉机性能进行评价的不足。运用动力学原理构建动力换挡变速器模型,研究了不同换挡重叠时间下的离合器载荷、滑摩功与功率特性,确定了动力换挡变速器换挡品质的控制方法及控制策略。提出以动力换挡变速器输出转速变化幅值为指标来优化换挡重叠时间与离合器接合油压,通过仿真验证了拖拉机换挡过程中离合器控制策略的有效性。仿真结果表明,通过该优化算法所选择的换挡参数受拖拉机牵引载荷变化影响较小,变速器输出转速过渡平稳,可减少负向输出转矩的产生,避免换挡过程中拖拉机减速或动力传递中断,提高了换挡品质。     

拖拉机变速箱动力换挡技术特点及方式研究

动力换挡技术是先进拖拉机变速箱广泛使用的关键技术,能够有效解决传统变速箱在换挡过程中动力中断的问题,实现拖拉机在牵引农机具换挡过程中行驶速度的稳定性,能够有效保证农机具作业的实际需求,通过对拖拉机动力换挡技术的发展过程及基本原理的介绍,说明了其关键技术的实施及常用解决方案。     

基于充油流量与曝气程度的拖拉机动力换向性能研究

围绕拖拉机动力换向离合器充油流量易受温度、回位弹簧刚度和预紧力等因素影响,液压油在加注及工作过程中易受空气污染,导致液压油空气含量增加的工程应用问题,探究了不同充油流量及曝气程度对动力换向性能的影响。以换向时间、冲击度、滑摩功和磨损量为评价指标对换向性能进行了评估,以期提高拖拉机动力换向品质、工作效率和传动系使用寿命。以东方红LF2204型拖拉机TX4A传动系为研究对象,建立了考虑充油流量和曝气程度的动力换向过程数学模型,基于ADAMS、Matlab/Simulink和AMESim平台分别建立了换向离合器机械模型、控制模型和液压模型,对拖拉机Ⅰ挡作业时前进挡切换为倒退挡的工况进行了仿真分析与台架试验验证。仿真结果表明：当液压油曝气程度为0.1%,充油流量分别为16、14 L/min时,与20 L/min流量相比,换向时间分别增长20%和43%,变速器最小输出转矩分别下降26%和52%,滑摩功分别上升33%和78%,最大冲击度分别下降11%和18%,最大磨损量分别上升24%和44%。当充油流量为20 L/min,曝气程度分别为1%和5%时,与0.1%曝气程度相比,换向时间分别增长26%和...     

拖拉机动力换挡变速器研究现状及发展趋势

变速器是拖拉机的核心部件之一，变速器性能对拖拉机的动力性能及燃油经济性等各项指标都有着重要影响。动力换挡变速器(Power Shift Transmission, PST)在换挡时动力输出不中断，能够降低拖拉机的操作难度，提高工作效率。动力换挡技术的应用能够极大的促进农业生产现代化、提升农业机械化水平，助力乡村振兴战略。目前拖拉机动力换挡技术在国际市场上应用已较为广泛，我国农机事业起步较晚，与国际先进技术相比还存在一定差距。主要介绍了动力换挡变速器的基本原理，国内外研究现状，阐述了动力换挡变速器的关键技术，并分析了农用拖拉机动力换挡技术的发展趋势。     

拖拉机自动换挡神经网络控制系统的研究

针对拖拉机在田间作业的复杂状况,分析了影响拖拉机换挡的因素,介绍了拖拉机自动换挡神经网络控制和挡位辨识原理。利用神经网络芯片ZISC036和PIC17C42单片机,建立了径向基函数神经网络（RBFNN）控制器。通过MATLAB样本数据仿真表明,该控制器可以较好地实现挡位辨识,从而为拖拉机自动换挡的设计与研究提供了理论依据。     

拖拉机传动装置的结构优化研究

为进一步提升农用拖拉机的传动性能,同时降低能耗损失,根据拖拉机作业工况特点及用途,在查阅国内外拖拉机传动装置特性研究与整机发展情况的基础上,通过分析我国常用拖拉机的结构组成及传动系统工作原理,将混合动力传动应用于核心传动装置,并对关键部件进行合理布局和计算选型;同时,植入智能控制系统,对变速、转向、步进等各作业状态进行监控与实时调整,达到传动装置工作的可视化目标。其中,CVT应用于连续、平稳更换挡位,实现了传动及时、控制精准性能要求。搭建了试验平台对牵引性能、能耗环保指标及安全性能综合测试,结果表明:各挡位的传动比较优化前数据提升19%左右,拖拉机整体工作效率得到有效提高,可为后续拖拉机其他核心部件优化与改进提供思路和参考。