基于电液比例控制的液压机械无级变速箱换段过程研究

摘要

液压机械无级变速箱(Hydro-mechanical Continuously Variable Transmission，简称HMCVT)综合了液压和机械传动的优点，具有传动效率高和传递功率大的特点。它采用双功率流传动方式，发动机的动力经分流装置将功率分为机械路和液压路传递。该装置主要应用于大功率拖拉机上，它不仅能够提高其燃油经济性、动力性、还可以大幅降低实际操作的复杂性，更好的适合驾驶员操作驾驶。
　　本文以自主研制的大功率拖拉机液压机械无级变速箱为基础，对液压机械无级变速箱换段过程的特性进行研究。通过电液比例控制系统对换段湿式离合器的充油压力特性和HMCVT的换段连续性进行了试验研究，并对液压机械无级变速箱换段过程的影响因素进行了分析，为了减少换段过程中的冲击和缩短换段时间，从而提高换段品质。本论文的主要研究内容如下:
　　1.首先对液压机械无级变速箱的传动原理进行了介绍，接着对HMCVT各区段的速度特性、转矩特性和功率特性进行了分析。
　　2.分析了换段过程中产生换段冲击的原因，列出了几种换段品质的评价指标，分析了电磁阀式湿式离合器的换段特性，并采用比例溢流阀和比例换向阀设计了电液比例控制系统，以此来实现换段过程的连续可调性。
　　3.利用AMESim建模仿真软件对试验所要采用的HMCVT各组成模块进行建模，并运用整体模型进行换段过程的仿真分析。
　　4.通过电液比例控制系统进行换段过程的试验研究，电比例换向阀来控制流量的大小，改变C1离合器与C2离合器换段过程的重叠时间;电比例溢流阀进行压力的调节，并在加负载转矩的条件下进行，改变换段过程中的滑摩时间。最后对换段过程中离合器充油压力、变速箱输出轴转速、变速箱输出轴转矩和离合器控制油路压力等进行分析研究。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 液压机械无级变速箱的国内外研究现状

1．2．2 液压机械无级变速箱换段品质的国内外研究现状

1．3 研究目标与内容

第二章 液压机械无级变速箱传动原理及特性分析

2．1 液压机械无级变速箱的传动原理

2．2 液压机械无级变速箱的特性分析

2．2．1 HMCVT的转速特性分析

2．2．2 HMCVT的转矩特性分析

2．2．3 HMCVT的功率特性分析

2．3 本章小结

第三章 液压机械无级变速箱换段过程分析

3．1 换段冲击的原因

3．2 换段品质的评价指标

3．3 换段品质的影响因素

3．4 电磁阀式离合器控制系统

3．5 比例阀式离合器控制系统

3．6 本章小结

第四章 液压机械无级变速箱的建模与仿真

4．1 AMESim仿真软件介绍

4．2 仿真模型的建立

4．2．1 发动机模型的建立

4．2．2 液压系统仿真模型的建立

4．2．3 电液比例控制系统模型的建立

4．2．4 液压机械无级变速传动系统模型的建立

4．3 HMCVT换段过程的仿真

4．3．1 压力变化对换段过程的仿真

4．3．2 流量变化对换段过程的仿真

4．4 本章小结

第五章 液压机械无级变速箱换段试验研究

5．1 试验台的搭建

5．2 电液比例控制系统的原理

5．3 流量变化对换段品质的影响试验

5．4 压力变化对换段品质的影响试验

5．5 动载荷系数对换段品质的影响分析

5．6 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 研究结论

6．2 展望与建议

参考文献

致谢