液压机械无级变速器的设计及特性研究

摘要

变速箱作为车辆的核心部分，其输出特性对车辆的作业品质有着直接的影响。液压机械无级变速器具有传动比连续可调、动力传递平稳、操纵方便，燃油经济性高的优点。目前，我区对自走式农业机械液压机械无级变速器的研究还很薄弱,开展对液压机械无级变速器的研究，不但可为我区自走式农业机械变速箱所面对的诸多技术难题提供新思路，还可为我区研究无级变速技术提供理论参考。
　　本文是以设计开发一种新型液压机械无级变速器为目标，主要研究内容如下：
　　（1）基于对定轴齿轮副分流和汇流、行星齿轮副分流和汇流形式和特性的研究，确定了采用分矩汇速型作为液压机械无级变速器分、汇流组合方案；建立了液压机械无级变速多区段等差传动条件下、等比传动条件下、连续传动下的理论模型；设计开发了具有自主知识产权的采用“变量泵+定量马达”和双排行星齿轮副相组合的分矩汇速型等差多段式液压机械无级变速传动方案；
　　（2）基于对液压机械无级变速器传动方案的优化设计，确定了液压机械无级变速器的换段方式及各段的换段逻辑，并绘制了各区段液压机械无级变速器动力传递路线；针对所优选的设计方案，建立了液压机械无级变速器各区段输出转速的理论模型；结合变速箱的传动匹配设计以及整机田间作业特性，确定了液压系统特性的参数；在满足液压机械无级变速器的总传动比、各区段连续换段、各区段等差传动、液压系统元件要求的前提下完成了液压机械无级变速器的参数设计；着重分析了各区段传动比随排量比变化特性、行驶速度随排量比变化特性、变速器扭矩特性、液压功率分流比等特性；研究表明，该方案满足了液压机械无级变速器的连续无级变速要求；
　　（3）针对行星齿轮副太阳轮、行星架和齿圈均处于回转运动的工况，创新设计了两种双排行星齿轮副支撑机构以加强双排行星齿轮副运转的稳定性；与支撑机构相对应设计了两种双排行星齿轮副结构形式；分别设计了液压机械无级变速轴、箱体、整机等结构；利用三维软件建模软件完成液压机械无级变速器样机三维建模，完成了液压机械无级变速器的整套产品图纸的绘制，最终完成液压机械无级变速器实验样机的加工制造；
　　（4）提出了液压机械无级变速器实验台总体功能要求；完成液压机械无级变速器实验台整体结构布局，并搭建了实验平台机械部分结构；搭建了液压机械无级变速器试验平台离合器液压系统、泵控马达系统液压油路；提出了试验平台测控系统的数据采集与控制系统功能要求；初步搭建完成液压机械无级变速器试验台，验证了液压机械无级变速器的连续性。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容、方案及技术路线

第二章 液压机械无级变速器传动方案设计

2.1 液压机械无级变速双流传动原理

2.2 液压机械无级变速机械动力路分汇流耦合的确定

2.3 液压机械无级变速液压动力路组合方式的确定

2.4 液压机械无级变速传动多区段传动条件

2.5 液压机械无级变速器传动方案

2.6 本章小结

第三章 液压机械无级变速器速比匹配与特性研究

3.1 液压机械无级变速器传动结构与换段逻辑

3.2 液压机械无级变速器各区段输出转速模型

3.3 液压机械无级变速器参数设计

3.4 液压机械机械无级系统传动特性分析

3.5 本章小结

第四章 液压机械无级变速器结构设计

4.1 液压机械无级变速器轴结构设计

4.2 汇流排支撑机构的结构设计

4.3 双排汇流机构的结构设计

4.4 液压机械无级变速器箱体设计

4.5 液压机械无级变速器整机结构

4.6 本章小结

第五章 液压机械无级变速器试验台设计

5.1 试验平台需求分析及功能要求

5.2 试验平台整体结构

5.3 试验平台机械系统的设计

5.4 试验平台测控系统的设计

5.5 液压机械无级变速器连续性试验测试

5.6 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

作者简介

导师评阅表