液压机械无级变速器传动系统设计与仿真研究

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金属带式无级变速器液压控制系统的仿真

金属带式无级变速器液压控制系统的仿真

中田分类号 : 6 .1 u4 3 22
文献标讽码 : A
Si u a i n o m lto f a CVT n r lS s e Co t o y t m
Zh n a s e g Z a g B y n Z o n h n a g B o h n h n o ig h u Yu s a ( ii i e st ) J ln Un v r i y
r ai e l y,whc a s t e f u d to ft ed v l p e to t ih l y h o n a i n o h e eo m n fCVT o t o y t m. c n r ls s e Ke o d C tn o sy v ra e t a s iso yw rs on i u u l a ibl r n m s i n,Hy r u i c n r I i u a i n d a l o to .S m l t c o
引言
在金 属带 式 无 级变 速 器 中 , 无级 变速 传 动 机构
是其 核 心部 分 , 其功 能 的 实现 是通 过 对 液 压控 制 系
动系统是十分复杂的系统 , 包括许多非线性环节。 为
讨论 问题 方 便 , 同时满 足实 用性 的要求 , 对装 有该传 动装 置 的汽 车动 力 传动 系统进 行 合 理 的简 化 , 化 简 模型 如图 1所示 。 型中包 括 由发动 机一 模 无级 变速 器

统的控 制来 完成 的 。 因此 对 液压控 制系统 进行 深 入、 细致分 析 , 无级 变速 器 自主 开发 过 程 中具 有重 要 在
意义。
车轮构成的整个动力传动系统 。 将转动惯量分别 向
无 级 变速 器 的输 入轴 和 输 出轴 上 筒 化 , 化为具 有 转 两 个旋 转质 量的模 型 系统 。 动惯 量 包括发 动机 转 惯 量和 c VT 输入 轴部 分 的惯 量 。转动惯 量 包括 与整 车平 移 的转 动惯 量 及 cV 输 出轴 部分 的 等效 T 转 动惯量 描 述 整个系统 的方 程 为[ I

液压机械无级变速器设计与试验分析

液压机械无级变速器设计与试验分析

液压机械无级变速器设计与试验分析摘要:液压机械无级变速器(HMCVT)兼具机械传动高效和液压传动无级调速的特点,适应了大功率拖拉机的传动要求。

功率经分流机构分流,液压调速机构中的变量泵驱动定量马达,在正、反向最大速度间无级调速,液压调速机构与机械变速机构相配合,经汇流机构汇合,实现档位内微调,通过换挡机构实现档位间粗调,最终实现车辆的无级变速。

关键词:单行星齿轮;液压机械无级变速器;设计对大马力拖拉机进行动力学和运动学分析,根据性能参数,设计一种单行星排汇流液压机械无级变速器(HMCVT),包括发动机、液压调速机构和离合器的选择,单行星齿轮、换挡机构齿轮传动比的设计。

一、变速器总体设计方案1.变速器用途和选材。

设计一种用于时速-10~30 km/h大马力拖拉机的单行星排汇流液压机械无级变速器。

变速器由纯液压起步、后退档,液压机械4个前进档位和2个后退档位构成。

液压调速机构选择SAUER90系列055型变量泵、定量马达及附件,采用电气排量控制(EDC)构成闭环回路。

选择潍柴WP4.165柴油机作为变速器配套发动机,最大输出功率Pemax=120 kW,全负荷最低燃油消耗率gemin=190 g/kW·h,额定转速nemax=2 300 r/min,最大转矩Temax=600 N·m。

汇流机构选用2K-H行星排,行星排特性参数k定义为行星排齿圈齿数与太阳轮齿数之比,取k=3.7。

太阳轮、行星架材料选用20crmnti,齿圈材料选用40cr。

模数为3,实际中心距为57 mm,太阳轮与行星架采用角度变位,行星架与齿圈采用高度变位。

太阳轮轴连接液压调速机构可使系统增速减矩,并充分利用液压元件特性,以提高使用寿命。

2.变速器设计方案。

液压机械无级变速器设计方案如图1。

变速器输入轴、输出轴和液压动力输入轴成“品”字型布局,行星排通过离合器与机械动力输入轴和液压机械输出轴相连。

1.机械动力输入轴2.输入轴3.前进后退档接合套4.变量泵5.定量马达6.液压机械输出轴7.液压动力输入轴8.输出轴图1 液压机械无级变速器结构图离合器L1、L2由比例压力阀控制,结合平稳,起主离合器作用,其它离合器采用电磁换向阀控制,以降低成本;变速器起步和制动为纯液压传动,此时,离合器L8接合;L1~L4是行星排同步离合器,L5~L7是换挡机构离合器。

机液等差无级变速器的设计与仿真分析

机液等差无级变速器的设计与仿真分析

关 键 词 : 液 复 合传 动; 级 变 速 器 ; 差 ; 速 特 性 机 无 等 变
中图 分 类号 : HI 7 T 3 文 献 标识 码 : A 文章 编 号 :0 8 0 3(01 ) 4 0 2 - 5 1 0 — 81A a s fA i me c HMC s n a d Smua o n l i o r h t i t ys t i VT
Hv r u is P u ais & S a sNO4.01 d a lc ne m tc e l, . 2 l
机液等差无级变速器 的设计 与仿真分析
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( 西南交 通 大学机 械工 程学 院 , 四川 成都

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它 们所 得结 果 的差 异性 也就越 大 。 参 考 文 献
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【】 陶文 铨 . 值 传 热 学( 二 版) . 安 : 安 交 通 大 学 出版 社 , l 数 第 【 西 M】 西
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Ab ta t T i p p ra aye h ai r cpe fHy ru Me h ncl sr c : hs a e n lzste b scp n ilso da — c a ia Co t u u l Va a l T a s sin HMCV .h a tmei i ni o sy n i r be rn mi o ( s T) e r h t T i c
fo te t e r Me nwhi smu ae nd an y e t rns iso t r m h o y. a h l i l t a a z he ta m s in wih AM ESi s f r . e, l m ot e wa

拖拉机无级变速传动键合图建模与仿真研究

拖拉机无级变速传动键合图建模与仿真研究

文章 编号 : 0 1 7—1 x( o6 1 04 — 0 4 2 o )2— 0 1 0 4 4
拖 拉 机 无级 变 速传 动键 合 图建 模 与仿 真 研 究
程广伟 周 志立 邓楚南 , ,
(. 1 武汉理工大学 汽车工程学院 , 湖北 武汉 4 0 7 ;. 3 00 2 河南科技大学 车辆与动力工程学院 , 河南 洛 阳 4 13 ) 7 0 9
程系统的建模与仿真是一种切实可行 的方法。液
收稿 日期 : o o — 2 2 6一 6 1 . o 作者简介 : 程广伟(92 , , 17 一)男 河南濮阳人 , 汉理工大学汽车工程学院博 士研究生 武 基金项 目: 河南省高校杰 出科研人 才创新工程 资助项 目(0 2 Y X 1 ) 20 K C 00 .
定 量 马达 排 量 比 e的变 化 。 速 器 前 进 方 向 由 6 变
变速器传动方案的动态数学模型 , 为进一步的工 程设计和控制策略的研究提供了依据。作为一种 系统动力系统分析方法 , 功率键合 图将多种物理
参量归纳为势 、 位移、 流、 动量这 4种状态参量 , 用
键表示系统中信号与能量的流向、 传输和转换 , 变 量间的因果关系 , 系统 中各 元件 间的连接关系 以
向之一 J 。键合图理论是一种适于建立多能量
系统 的动态 模 型 , 理 多种 能量 范 畴 的工程 系 统 处
实现传动高效率 , 通过液乐传动与机械传动相结
合实现无级 变速。利用该 原理 的东 方红 10 R 32 拖拉机的变速器传动方案如图 1 所示 。它由一 J
个 单排 行 星机 构 、 量 泵 一定 鼋 马达 构 成 的液 压 变 传 动 系统 和 多挡有 级 变速 箱组 成 。发 动机 输 出 的

液压机械无级变速器( HMT)原理及应用分析

液压机械无级变速器( HMT)原理及应用分析

现在车辆上的传动装置多采用机械式变速器,1液力机械式变速器(AT)液力机械式变速器由液力变矩器和多挡机械变速箱组成。

2液压机械无级变速器(HMT)及应用分析3静液压无级变速器(HST)及其应用分析静液压无级变速器(HST)依靠液压变量马达实现纯液压无级变速,效率较AT高,但较齿轮变速器低许多,传递功率不大4 金属带式无级变速器为了充分利用发动机大的功率,节约能源以及获得优良的动力性能,最理想的方法是从传统的有级传动发展为无级传动。

目前普遍采用的液力变矩器及其闭锁装置,自动换挡机构等均是为了弥补有级传动的不足而产生的传动模式,但不能实现真正的无级变速。

另外还出现了全液压传动的无级变速器,其操纵方式也由手动液控向电液控制或微电脑控制技术方面发展,并取得了非常好的效果,大大提高了整机的行使平顺性和作业性能,液压传动可以保证车辆具有稳定的行驶速度。

但是在液压传动的车辆中传动效率低也是一个不容忽视的问题,按当代的技术水平,纯液压传动中最高效率在80-85%左右,而在车辆使用中,一般只能达到50-60%。

此外,适用于重型车辆使用的大功率的液压元件难以加工,也使液压传动的车辆增加了制造成本。

另外,这种高油压高转速的变量泵和定量马达的排量越大,即功率越大时,效率和寿命愈难以保证,生产愈困难,在市场上愈难买到。

液压传动的低效率直接影响了整机的生产率和经济性,决定了它在车辆上很难有较大的发展空间。

机械液压双功率流则兼有机械传动的高效率和液压无级传动的双重优点,可在较宽的范围内实现可控的无级变速和所需的车速。

以小功率的液压元件传递大功率特性,高效率特性,为车辆的经济性和动力性问题的解决找到了理想的道路。

液压机械无级传动是一种双功率流传动系统,分为液压功率和机械功率两路传递,分流机构分流后液压马达在正向和反向最大速度之间来回无级变速。

其每一个行程和行星齿轮机构的一种工况相配合,最后两路汇合成由若干无级调速段相衔接并组逐段升高的全程无级输出速度。

液压无级变速器原理

液压无级变速器原理

液压无级变速器原理液压无级变速器是一种无级变速传动装置,它通过液压系统将引擎输出的动力转换为经济高效的动力输出。

它由泵、液力变矩器和液压控制装置三部分组成,下面将详细介绍液压无级变速器的原理。

液压无级变速器的核心部分是液力变矩器,它是通过液体的流动和转动来实现动力传递和变速功能的。

液力变矩器由泵轮、液力涡轮和导向轮组成。

当发动机工作时,泵轮受发动机输出轴的动力驱动,使泵轮旋转起来,从而产生涡流。

涡轮则受涡流的冲击转动起来,实现动力输出。

导向轮起导向作用,使涡轮流回到泵轮中。

变速器的实质就是改变涡轮和泵轮的相对转速,以实现不同的传动比和输出转矩。

液压无级变速器通过控制液力变矩器内的液体流动,来实现无级变速的目的。

在液压无级变速器中,引入了一根控制轴,它与油压控制装置相连,通过改变控制轴的位置和转动角度,来控制液力变矩器内的液体流动。

当控制轴处于一定的位置和角度时,液体会倾向于流向涡轮,从而使转速提高,实现加速;当控制轴处于另一位置和角度时,液体会倾向于流向泵轮,从而使转速降低,实现减速。

同时,液力变矩器中还设置有转矩变换装置,它通过改变液力变矩器内液体的流通路径,实现输出转矩的调节。

当转矩需求大时,通过转矩变换装置改变流通路径,使更多的液体流向涡轮,从而获得更大的转矩输出;当转矩需求小时,则相反,调整流通路径使液体流向泵轮,从而降低输出转矩。

液力变矩器的液体流动控制是通过液压系统完成的。

液压系统由液压泵、油路系统和控制装置组成。

当驾驶员操作换挡器时,控制装置会接收到相应的指令,然后通过液压泵将液体注入液力变矩器的控制腔室,改变液体流通路径,实现变速和输出转矩的调节。

液压无级变速器的工作原理可以总结如下:当发动机工作时,液压泵受发动机轴的动力驱动,使液体流动并产生涡流;涡流冲击涡轮,使其转动起来,实现动力输出;同时,控制装置通过液压系统调节液体流动的路径和速度,实现变速和输出转矩的调节;最终,液力变矩器将引擎输出的动力转换为经济高效的动力输出。

二段式液压机械无级变速器虚拟装配设计

二段式液压机械无级变速器虚拟装配设计

二段式液压机械无级变速器虚拟装配设计【摘要】虚拟装配技术应用于液压机械无级变速器的设计,可以在很大程度上缩短产品研发周期、降低成本、提高产品质量及实现产品数据的统一管理。

本文作者围绕着二段式液压机械无级变速器虚拟装配设计问题,分析了基于虚拟装配设计流程,重点介绍了虚拟装配技术在二段式液压机械无级变速器设计中的应用。

【关键词】液压机械;无级变速器;虚拟装配中图分类号:v444文献标识码: a 文章编号:一、引言虚拟设计制造技术是虚拟现实技术在设计与制造领域的重要应用之一,已经引起工业界和研究机构的广泛关注。

虚拟设计制造是现实制造在虚拟环境下的映射,它以计算机仿真技术和建模技术为支持,利用虚拟产品模型,在产品的实际加工之前对产品的性能、产品的可制造性进行评价,对产品的使用过程进行仿真,采用产品性能(如可制造性、可装配性、工作性能等)均衡优化方法,提高产品预测和决策能力。

虚拟装配是虚拟设计制造的核心技术之一,它可以在产品的设计阶段对产品模型进行预装配,验证产品设计的合理性以及装配工艺的准确性,为下一步产品的实际加工制造提供生产前检验。

二、基于虚拟装配设计流程分析目前虚拟装配技术研究的内容主要包括:(1)产品装配模型的建立;(2)装配工艺规划的制定;(3)装配模型的干涉检验等。

在产品的设计过程中,虚拟装配技术主要应用于产品设计过程的如下阶段,其流程图如图1所示。

图1 基于虚拟装配设计流程(1)设计信息输入阶段。

包括设计要求、产品设计参数等信息的输入。

(2)产品总体设计阶段。

根据产品的设计要求,进行产品的结构、机构系统的总体布局。

(3)产品装配设计阶段。

完成产品所有零部件模型的设计,建立装配约束,完成装配区域、装配层次的划分。

(3)产品完善设计阶段。

完善产品设计。

该阶段要完成模型的装配,进行装配仿真,对装配模型进行干涉检验,发现问题及时改进,保证产品设计的准确。

(4)模型输出阶段。

输出产品完善设计阶段的产品模型。

拖拉机液压机械无级变速器特性研究的开题报告

拖拉机液压机械无级变速器特性研究的开题报告

拖拉机液压机械无级变速器特性研究的开题报告一、选题背景:拖拉机作为农业生产机械的主要代表,其性能优良、使用广泛,可以在农耕、开垦、收割等多个方面完成任务。

其中液压机械作为拖拉机操纵控制和制动传动的主要方式,对拖拉机的性能和效率起着至关重要的作用。

而液压变速器又是拖拉机液压机械的核心部件之一,其性能直接关系到拖拉机的工作效率和稳定性。

因此,对拖拉机液压变速器的特性研究有着重要的现实意义。

二、研究目的:本研究旨在探究拖拉机液压机械无级变速器的特性,明确无级变速器在拖拉机中的作用和意义,分析其工作机理、结构特点,深入研究影响无级变速器性能的各种因素,以期提高拖拉机的工作效率和稳定性。

三、研究内容:1.拖拉机液压机械无级变速器的工作机理和结构特点深入分析,明确其作用和意义。

2.分析液压机械无级变速器各个瞬态特性的变化规律,如输入转速和负载变化对液压变速器特性的影响等,并归纳总结其控制原理。

3.探索液压机械无级变速器运转过程中的各种损耗,并寻求有效的抑制和缓解方法。

4.运用数学模型和分析方法,分析无级变速器的传动特性,并通过仿真实验验证该模型的正确性。

四、研究意义:通过对拖拉机液压机械无级变速器的深入研究,我们可以掌握其工作原理、结构特点以及各种变化规律;深入研究和探索无级变速器的传动特性和损耗的缓解方法,可以提高拖拉机的工作效率和稳定性,有利于农业机械的进一步发展。

五、研究方法:本研究将会采用文献资料法、理论研究法和实验研究法相结合的方式进行研究。

通过收集文献资料了解目前无级变速器的研究情况,并以此作为理论基础。

进一步运用理论分析方法,深入研究无级变速器的传动特性、变速规律,最后通过仿真实验来验证所得到的模型和结论的正确性。

六、研究展望:在未来的研究中,我们将进一步完善和深入研究该领域的相关问题,提高拖拉机液压机械无级变速器的性能和效率,在为农业生产的发展提供技术支持的同时,为机械工程领域的发展贡献自己的力量。

液压机械无级变速器的设计及特性研究

液压机械无级变速器的设计及特性研究

液压机械无级变速器的设计及特性研究液压机械无级变速器的设计及特性研究导言液压机械无级变速器是一种能够实现连续无级变速的设备,其设计和研究对于机械工程领域具有重要的意义。

本文将对液压机械无级变速器的设计原理及特性进行深入研究,以期为相关领域的研究者和工程师提供参考和指导。

一、液压机械无级变速器的原理液压机械无级变速器的核心组成部分是液压缸和连杆机构。

通过控制液压缸内的液体压力和流量,实现连杆机构的运动,从而改变输出轴的转速和扭矩。

其工作原理主要基于液压传动的特点,利用流体的不可压缩性和容积不变性实现传动效果。

在设计过程中,可以根据需求确定液压缸的数量、液压泵的流量和压力范围等参数。

通过合理选择这些参数,并根据实际工作环境的特点进行优化,可以获得更好的变速效果。

此外,还需要考虑液压缸和连杆机构的结构设计,确保其能够承受高压力和大负载的工作条件。

二、液压机械无级变速器的特性1. 无级变速性能优异:液压机械无级变速器可以实现连续的无级变速,相比传统的齿轮传动等机械变速器,具有更广泛的变速范围和更精准的调节性能。

2. 反应速度快:由于液压缸内的液体能够很快地传递力和动能,液压机械无级变速器的反应速度非常快,能够迅速适应实际工作情况的需求。

3. 输出轴扭矩大:通过合理设计液压缸和连杆机构,液压机械无级变速器可以实现较大的输出轴扭矩,适用于各种高负载工作情况。

4. 维护成本低:液压机械无级变速器的结构相对简单,在运行过程中很少需要维护和保养,能够降低维护成本和维修时间。

5. 能量损耗小:液压机械无级变速器因其工作原理的特点,在传动过程中能量损耗相对较小,能够提高传动效率。

三、液压机械无级变速器的应用液压机械无级变速器在许多领域都有广泛的应用。

其中,工程机械、汽车工业和航空航天等领域是其主要应用领域。

在工程机械领域,液压机械无级变速器被广泛应用于各类挖掘机、推土机、压路机等设备中,能够提供强大的动力输出和灵活的操作性能。

拖拉机多段液压机械无级变速器的动力学建模及仿真

拖拉机多段液压机械无级变速器的动力学建模及仿真
在 环仿 真基础 。 关 键词 : 压机械 无级 变速 器 ; 率分流 ; 模 ;传动 液 功 建 中图分 类号 :2 9 5 S 1 . 文 献标识码 :A
M o e i g a d S m u a i f t e M u t_ n e H y r 。 e h nia d ln n i l ton o h liRa g d o_ c a c l _ M CO tn O sv Va i b eTr n m iso o a t r n i u u l ra l a s s i n f r Tr c o s
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西 安 理 工 大学 学 报 J unl f ia ies yo eh o g ( ( 6 o. 2No 3 o ra o ’ nUnvri fT cn l y2) )V 12 . X t o ( )
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文 章 编 号 : 0 6 4 1 ( 0 6 0 — 2 90 1 0 — 7 0 2 0 ) 30 6 — 5
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液压机械传动控制系统的特点及应用探析

液压机械传动控制系统的特点及应用探析

液压机械传动控制系统的特点及应用探析摘要:科学技术在不断进步,再加上研发工作的不断深入,促进了技术设备的逐步提升,机械设计制造业发展越来越快。

在机械设计制造当中液压机械传动系统逐步受到了更加广泛的关注和应用。

本文通过对液压机械传动控制系统基本原理进行阐述,对该系统在机械设计制造中的应用进行简要分析,旨在其发展越来越好。

关键词:液压机械传统;特点;应用1.液压机械传动控制系统原理液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式,它采用液压完成传递能量的过程。

因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性,液压控制在工业上受到广泛的重视。

液压传动是研究以有压流体为能源介质,来实现各种机械和自动控制的学科。

从原理上来说,液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理,就是说,液体各处的压强是一致的,这样,在平衡的系统中,比较小的活塞上面施加的压力比较小,而大的活塞上施加的压力也比较大,这样能够保持液体的静止。

所以通过液体的传递,可以得到不同端上的不同的压力,这样就可以达到一个变换的目的。

我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。

2.液压机械传动的优缺点2.1液压机械传动的优点体积小、重量轻,因此惯性力较小,当突然过载或停车时,不会发生大的冲击;能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度,并可实现无极调速;换向容易,在不改变电机旋转方向的情况下,可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换;液压泵和液压马达之间用油管连接,在空间布置上彼此不受严格限制;由于采用油液为工作介质,元件相对运动表面间能自行润滑,磨损小,使用寿命长;操纵控制简便,自动化程度高;容易实现过载保护。

2.2液压机械传动的缺点使用液压传动对维护的要求高,工作油要始终保持清洁;对液压元件制造精度要求高,工艺复杂,成本较高;液压元件维修较复杂,且需有较高的技术水平;用油做工作介质,在工作面存在火灾隐患;传动效率低。

3.液压机械传动控制系统的应用3.1纯水液压机械传动控制系统纯水液压机械传动控制系统以纯水为媒介转换能量,借以达到控制和传动的目的,现在,这套系统并没有在机械制造行业大量运用,但是发展前景还是不错的。

汽车无级变速传动系统建模、仿真及其匹配控制策略研究

汽车无级变速传动系统建模、仿真及其匹配控制策略研究

汽车无级变速传动系统建模、仿真及其匹配控制策略研究无级变速传动是汽车理想的传动方式,是各国研究者和汽车公司研究的重点。

开展汽车无级变速传动系统匹配及控制策略的研究,具有重要的理论和工程实用价值。

本文在国家自然科学基金重点项目(资助号:59835160)资助下,对金属带式无级变速传动系统的传动机理、匹配及控制策略等进行了系统深入的理论分析和实验研究,具体研究内容如下:1)系统地分析了金属带无级变速传动的基本运动规律,研究了在负载状态下,带轮油缸压力与速比和输入转矩的关系,提出了对金属带式无级变速传动系统进行优化设计的方法。

2)通过发动机台架试验,利用样条插值方法构造了发动机转矩和发动机油耗模型,确定了发动机最佳经济性与最佳动力性工作线。

研究了实现发动机按理想工况运行时金属带式无级变速传动的传动比控制规律。

对装有CVT和装有MT的羚羊轿车的经济性和动力性进行了计算和比较分析。

3)通过实验分析,研究了主、从动轮油缸压力、主动轮转速、输入转矩和带式无级变速传动速比与速比变化率的关系,建立了获取CVT速比变化率的模型,导出了符合实际规律的实用计算公式。

4)应用键合图理论,建立了金属带式无级变速汽车传动系的键合图模型,推导了系统的状态方程。

研究了隶属度函数及解模糊算法对模糊控制器性能的影响,设计了实用的自适应模糊控制器。

搭建了无级变速传动系统实验台,开发了无级变速传动自动控制软件,在实验台上实现了发动机节气门开度、无级变速器速比及载荷等数据的采集及计算机自动控制。

5)从综合模糊控制、专家控制和分级控制的观点,提出了无级自动变速汽车离合器起步控制策略,设计了离合器起步模糊控制器。

建立了液力变矩器数学模型,提出了液力变矩器与无级变速器联合工作时的控制策略。

通过研究无级变速传动速比变化时的惯性矩,提出了一种新的控制算法,采用传动系的惯性矩来补偿发动机的输出转矩,以获取目标驱动转矩。

本文从金属带式无级变速传动的传动机理入手,通过建立发动机和无级变速器的速比变化率模型,研究了发动机与无级变速器的匹配控制策略。

液压机械无级变速器传动特性分析

液压机械无级变速器传动特性分析

液压机械无级变速器传动特性分析液压机械无级变速器简称液压变速器,是一种利用液力作为变速传动介质的力量变速传动装置。

该装置由液力变矩器、离合器、调速系统和机械无级变速器四部分组成,可以实现近似无级的变速调整功率,适用于需要连续调节功率、变速范围大的设备。

液压变速器的结构液压变速器的结构通常包括液力变矩器、离合器、调速阀、液压控制系统及机械齿轮组。

•液力变矩器:用于传递动力以及起到缓冲作用,有助于起步和刹车。

•离合器:用于实现变速器的换挡和断开动力传递。

•调速阀:主要是通过控制液压油的压力来控制传动比,实现无级变速调整。

•机械齿轮组:提供单一传动比和反转功能。

液压变速器的工作原理液压变速器通过利用流体静压和动压的原理,将动力传递到输出轴。

当输入轴转动时,流体通过液力变矩器的涡轮和泵轮,形成液力耦合,输送动力到输出轴。

当输入轴转速变化时,通过调节液压油的压力和流量,实现输出轴速度的调整,从而实现无级变速。

在液压变速器工作时,离合器控制系统会根据车速或者发动机转速的变化,选择相应的离合器构型,实现换挡、启动、停车等操作。

液压变速器的特点由于液压变速器采用了液力传递动力,具有以下特点:•可以实现近似无级的变速调整,变速范围宽。

•变速平稳,没有断电感。

液力变矩器起到缓冲作用,不易破坏机械结构。

•油液传递功率大,在吸收冲击和减少振动方面更优。

•油液传递功率能有效避免过载和烧毁、防止机械阻塞。

液压变速器的传动特性分析在液压变速器的传动过程中,其特性主要受到以下因素的影响:1. 液力变矩器的作用液力变矩器是液压变速器内的重要组成部分,其主要作用是将动力传输到输出轴上,同时起到缓冲作用。

当动力传递过程中输入和输出轴转速有所差异时,利用液力变矩器可以有效缓冲、减小机械结构的振动,提高传动效率。

因此,液力变矩器的状态对于液压变速器的传动特性具有重要影响。

2. 调节系统的控制特性液压变速器中通过调节油压和流量控制输出转速,从而实现变速转矩传递。

拖拉机液压机械无级变速器调速规律研究

拖拉机液压机械无级变速器调速规律研究
供应特性场的形式因传动系统的动力装置和特性转换装置的形式不同而不同但供应特性场的功率和转矩的变化必须向理想特性靠拢同时特性转换装置应有助于使发动机在动力性经济性排放性能和噪声污染方面处于最佳状转矩功率耗油率图11发动机理想的速度特性示意图fig11idealspeedcharacteristicengine车辆变速器的作用是实现发动机特性的调节和变换使得变速器输出的供应特性场能够适应车辆运行的需求特性场同时通过变速来适应车辆在不同工作条件下的运行
Iv—拖拉机主传动和车轮等效转动惯量,kgm2
ωe —发动机角速度,rad/s ωb —变速器输出轴角速度,rad/s ωv —车轮角速度,rad/s
IV
第 1 章 绪论
第1章 绪论
车辆发动机的转矩通过动力传动系统作用在驱动轮上,以克服行驶阻力, 满足各种道路工况的要求。理想的发动机速度特性应如图 1-1 所示,发动机功率 Pe 曲线应为一条水平直线,转矩 Te 曲线为一条双曲线,这样的动力曲线使得车 辆在任意阻力条件下均可行驶自如,勿需变速器。同样水平的燃油消耗率线(图 中水平直线 ge)可保证在宽广的车速范围内车辆具有良好的经济性。由于活塞 式内燃机只能产生一个较窄的供应特性场,不能满足车辆需求特性的要求,因此 必须配备特性转换装置以扩展内燃机的供应特性场,满足车辆行驶性能的要求
KEY WORDS:ratio regulation law, hydro-mechanical continuously variable
transmission, agriculture tractor, economic mode, dynamic mode
Dissertation Type: Application Researc速转速,r/min nR—最大油门开度下发动机最高空转转速,r/min α—发动机油门开度,% nc—不同油门开度下发动机最高空转转速,r/min ne—发动机转速,r/min Te—发动机转矩,Nm aij—油耗特性多项式系数 an—油耗特性多项式系数矩阵 nj—行星架转速,r/min no—变速器输入转速,r/min nt—太阳轮转速,r/min nq—齿圈转速,r/min e—液压路泵-马达的排量比 k—行星排特性参数 nb—变速器输出转速,r/min v—拖拉机速度,km/h r—驱动轮半径,r=0.346m i0—变速器输出轴到轮边总传动比 Fl—拖拉机阻力,kN Fq—拖拉机驱动力,kN i—无级变速速比 it—最佳工作模式下无级变速器速比

液压机械无级变速器传动特性分析

液压机械无级变速器传动特性分析

液压机械无级变速器传动特性分析液压机械无级变速器是利用流体力学原理传动功率的一种变速器,其主要特点是可以实现连续的无级变速,从而满足不同工况下的需求。

该变速器由液压系统、变速系统和控制系统三个组成部分构成,其传动特性主要受到液压系统和变速系统的影响。

液压系统是液压机械无级变速器的核心组成部分,其主要作用是压缩和传递液体,在变速器中扮演着能量转换和传递的角色。

液压系统的工作原理是依赖于压力油,将机械能转化为液压能,并通过压力油传递到变速系统中,从而达到变速的目的。

液压机械无级变速器中采用的液压系统有叶片式、柱塞式和齿轮式等几种类型,其工作原理不同,所产生的传动特性也会略有不同。

变速系统是液压机械无级变速器中的另一重要组成部分,其主要作用是通过不同排列方式实现连续的无级变速。

变速器中采用的变速系统一般有分辨式、流辨式和轴向单元式等,其变速方式也不尽相同。

例如分辨式变速器中,变速系统就是通过将各种基本元件按照不同方式组合,实现连续的无级变速,而轴向单元式变速器则是通过将各种变速单元组成轴向排列的形式来实现无级变速。

因此,变速系统是液压机械无级变速器的重要组成部分,不同变速系统将会有不同的传动特性。

控制系统是液压机械无级变速器中的最后一环,其主要作用是对液压系统和变速系统进行控制,从而实现变速。

控制系统中采用的控制器有电子控制器、机械控制器和液压控制器等,其工作方式也各有特点。

例如采用电子控制器进行控制的液压机械无级变速器可以通过电子控制器和传感器之间的反馈实现连续并精确的无级变速,而采用机械控制器的液压机械无级变速器则是通过机械操作来实现变速的。

综上所述,液压机械无级变速器的传动特性受到液压系统、变速系统和控制系统的共同影响。

不同的液压系统、变速系统和控制系统将会对其传动特性产生较大的影响,因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的组件和配置模式。

液压机械无级变速器传动特性分析

液压机械无级变速器传动特性分析

液压机械无级变速器传动特性分析引言液压机械无级变速器(HMT)是一种新型的传动装置,其采用了液压控制和机械传动相结合的方式,能够提供无级变速的功能。

在工业领域中,液压机械无级变速器的应用越来越广泛,因其具有传动效率高、传感器响应快、结构简单等优点。

本文将对液压机械无级变速器的传动特性进行分析,以深入了解其工作原理和性能指标。

工作原理液压机械无级变速器主要由液压系统和机械传动系统组成。

液压系统负责通过液压控制元件调节液压油的流量和压力,从而控制机械传动系统的输出效果。

液压系统包括液压泵、液压马达和液压阀。

液压泵将机械能转化为液压能,通过液压马达将液压能转化为机械能。

液压阀负责控制液压油的流入和流出,从而控制液压马达的转速和扭矩输出。

机械传动系统由主动传动轴、从动传动轴、联轴节和转速传感器等组成。

主动传动轴将发动机的动力传递给液压泵,从动传动轴将液压马达的输出传递给机械负载。

联轴节将主动传动轴和从动传动轴连接起来,通过转速传感器实时监测主动传动轴和从动传动轴的转速。

液压机械无级变速器的工作原理可以简述为:通过液压系统调节液压马达的转速和扭矩输出,从而实现无级变速。

传动特性分析传动比传动比是液压机械无级变速器的重要性能指标,它表示从动传动轴的转速与主动传动轴的转速之比。

传动比的大小决定了液压机械无级变速器的变速范围。

传动比的计算公式为:$$ \\text{传动比} = \\frac{{\\text{从动传动轴转速}}}{{\\text{主动传动轴转速}}} $$转矩输出液压机械无级变速器的转矩输出取决于液压马达的扭矩输出和联轴节的传递效率。

液压马达的扭矩输出与液压泵的流量和压力有关,流量和压力越大,扭矩输出越大。

联轴节的传递效率取决于其结构和制造工艺。

一般情况下,联轴节的传递效率应尽可能高,以确保液压机械无级变速器的传动效率。

变速平顺性变速平顺性是液压机械无级变速器的另一个重要性能指标,它表示在从低速到高速或从高速到低速变速过程中,输出转矩的平稳性。

液压无级变速器原理

液压无级变速器原理

液压无级变速器原理液压无级变速器是一种采用液压传动原理实现无级变速的装置。

它通过调节液压系统中的液压压力和流量来实现不同的传动比,从而实现车辆的无级变速。

液压无级变速器具有结构简单、传动效率高、换挡平稳、操作简便等优点,因此在汽车、工程机械等领域得到广泛应用。

液压无级变速器的工作原理可以分为三个部分:液力变矩器、行星齿轮传动和液压控制系统。

液力变矩器是液压无级变速器的核心部件之一,它通过利用液体的动能传递扭矩。

液力变矩器由泵轮、涡轮和导向叶片组成。

当发动机转速增加时,通过泵轮将液体推向涡轮,涡轮受到液体冲击产生动能,从而传递扭矩。

液力变矩器的传递效率较高,能够实现动力的平稳输出。

行星齿轮传动是液压无级变速器的另一个关键部分。

它由太阳轮、行星轮和环形轮组成。

通过调节行星轮和环形轮的相对位置,可以实现不同的传动比。

当行星轮与太阳轮相连时,传动比较低;当行星轮与环形轮相连时,传动比较高。

通过改变行星轮和环形轮的连接方式,可以实现无级变速。

液压控制系统是液压无级变速器的调节部分,它通过控制液压系统中的液压压力和流量来实现变速的调节。

液压控制系统由液压泵、液压阀和液压缸组成。

液压泵负责提供液压压力,液压阀负责调节液压流量,液压缸负责驱动行星齿轮传动的变速。

通过改变液压系统中的液压压力和流量,可以实现不同的传动比,从而实现无级变速。

液压无级变速器具有许多优点。

首先,它具有结构简单、体积小、重量轻的特点,可以方便地安装在各种车辆上。

其次,由于采用液力传动和液压控制,因此变速平稳,换挡迅速,驾驶舒适。

此外,液压无级变速器的传动效率较高,能够充分发挥发动机的功率,提高车辆的燃油经济性。

液压无级变速器的应用范围广泛,特别是在工程机械领域。

在挖掘机、装载机、推土机等设备上,液压无级变速器可以根据不同的工况要求,实现车辆的平稳起动、高速行驶和大扭矩输出。

同时,液压无级变速器还可以与电动机或发电机等传动装置相结合,实现混合动力系统,进一步提高车辆的能效。

基于UG和Adams机液复合无级变速器运动学的仿真研究

基于UG和Adams机液复合无级变速器运动学的仿真研究

Z U hn —og H Cag hn
LU Tn ho I i —a a
Z U Wn j H e—u
LU un lf I Ha —o n
K Jn E i a
( o twet ioo gU iesySc u n C e g u6 0 3 ) ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ uh s J tn nvri ih a h n d 10 1 a t
0 前言
机液复合传动综合了机械传动和液压传动的原 理¨ ( 如图 1 所示 ) ,它由液 压调速 机构 和机械 变速
机构及分、汇流机构组成 ,发 动机输入 传动 系统的功
率, 一路为经液压系统传输的可无级调节的功率流, 另一路为纯机械方式传输 的高效率 的功率 流 ,由齿轮 式行星机构把两路功率流汇合,实现液压传动与机械
Ab ta t T i p p ra a z ste b sc pi cpe f c ie—Hy ru i C ni u u r n mis n h e sr c : h s a e n l e a i r ilso hn y h n Ma d a l o t o s a s s i .T re—dme s n d l o t u u c n T o i n i a mo e o C n i o s ol f n T a s is n w setb i e h c a e n U rn m s i a sa l h d w ih b sd o G.On t i b s ,k n mais s lt n o e mo e a s d b a . Me n hl ,t i o s hs a i s i e t i ai ft d lw su e y Ad ms c mu o h aw i e hs p p r l t d c d t ewa f o s an i ee t e ra d S o t mig n te c u s fAd mssmuain n r p s d a n w a d a e s i r u e h y o n t it D f rn i g a n h r o n si h o re o a i lt ,a d p o o e e n aono c r f o f l a c o fa il a sa l h n f e rc n tan.T eh d a l at wa i l e n tep o e so o ei ga d s lt n w ih s l e e s e w yo etb i me t a o sri t h y r ui p rs ssmpi di rc s fm d l n i ai b f s og c i f h n mu o hc i i d mp f i
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本科生毕业论文(设计)
题 目:
姓 名: 学 院: 专 业: 班 级: 学 号: 指导教师:液压机械无级变速器传动系统
设计与仿真研究
孙东磊
工学院
机械设计制造及其自动化
机制 104 班
33110404
肖茂华 职称:
讲师
2014 年 5 月 1 日 南京农业大学教务处制
目录
摘要……………………………………………………………………………………1 关键词…………………………………………………………………………………1 Abstract………………………………………………………………………………1 Key words ……………………………………………………………………………1 1 绪论…………………………………………………………………………………2 1.1 论文研究背景和意义……………………………………………………………2 1.1.1 无级变速器分类………………………………………………………………3 1.2 国内外研究现状…………………………………………………………………4 1.2.1 国外研究现状…………………………………………………………………4 1.2.2 国内研究现状…………………………………………………………………5 1.3 本文所研究的主要目标和内容…………………………………………………5 2 液压机械传动系统理论研究………………………………………………………6 2.1 液压机械无级变速的基本原理 ………………………………………………6 2.1.1 差动变速原理 ………………………………………………………………6 2.1.2 双电机驱动有级变速 ………………………………………………………6 2.1.3 直流电机无级变速 …………………………………………………………7 2.1.4 液压马达驱动无级变速 ……………………………………………………7 2.1.5 机械液压式双流传动系统 …………………………………………………7 2.2 液压机械传动系统原理及液压系统元件的选择 ……………………………9 2.3 液压机械传动分/汇流的基本形式及特点……………………………………10 2.3.1 定轴齿轮副分/汇流特点……………………………………………………10 2.3.2 行星齿轮机构分/汇流特点…………………………………………………10 2.4 液压机械传动分/汇流的组合形式……………………………………………12 2.4.1 分速-汇矩式 ………………………………………………………………12 2.4.2 分矩-汇速式 ………………………………………………………………15 2.5 分矩-汇速式组合方案特性分析 ……………………………………………17 2.5.1 液压机械传动系统转速特性 ……………………………………………17 2.5.2 液压机械传动系统转矩特性 ………………………………………………18 2.5.3 液压功率分流比特性 ………………………………………………………19 2.5.4 液压机械传动系统效率特性 ………………………………………………20 2.6 本章小结 ………………………………………………………………………21 3 液压机械无级变速器参数确定 ………………………………………………22 3.1 液压机械无级变速器方案 …………………………………………………22 3.2 输出转速理论模型 ……………………………………………………………22 3.2.1 液压路转速理论模型………………………………………………………22 3.2.2 总输出转速理论模型 ………………………………………………………23 3.3 结构参数关系 …………………………………………………………………24 3.3.1 等比传动条件下的参数关系………………………………………………24
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1 绪论
随着社会的发展、科技的进步,世界各国都在加大对车辆传动系统的研究, 使车辆传动系统得到了较大的发展。由于工程机械的工作环境通常比较恶劣,外 界负载在不断变化,这样对传动系统的要求比较高。就目前而言,工程车辆的传 动系统主要以纯液压和液力机械传动为主。与传统的机械有级变速器相比,液压 机械无级变速器能自动适应负荷和行驶阻力的变化,实现无级变速,保证发动机 工作在最佳工作点,有利于提高车辆动力性、燃油经济性和工作效率,且操作轻 便,便于实现换档自动化,降低驾驶员劳动强度。该传动综合了液压传动和机械 传动的主要优点,兼有无级调速性能和较高的传动效率,因此在大功率拖拉机、 汽车、工程机械、坦克、电力机械等许多领域有着良好的应用前景。
3.3.2 各段相连条件下的参数关系 ………………………………………………25 3.4 结构参数确定 …………………………………………………………………25 3.4.1 总传动比的确定 ……………………………………………………………25 3.4.2 等比式传动公比的确定 ……………………………………………………26 3.4.3 汇流行星排特性参数的确定 ………………………………………………26 3.4.4 液压系统元件功率的确定 …………………………………………………27 3.4.5 最小传动比条件下的参数确定 ……………………………………………28 3.5 传动系统参数确定……………………………………………………………29 3.5.1 各轴转矩的设计…………………………………………………………30 3.5.2 齿轮转矩确定…………………………………………………………32 3.5.3 齿轮规格设计…………………………………………………………32 3.6 无级变速器特性…………………………………………………………43 3.7 本章小结 ……………………………………………………………………44 4 绘图介绍…………………………………………………………………………45 4.1 具有代表性齿轮的二维工程图………………………………………………45 4.1 液压机械无极变速器内部结构三维图………………………………………47 5 结论与展望………………………………………………………………………48 5.1 主要成果………………………………………………………………………48 5.2 存在的不足……………………………………………………………………49 致谢………………………………………………………………………………50 参考文献……………………………………………………………………………51
1.1 论文研究背景和意义
工程车辆如拖拉机、挖掘机、推土机等广泛应用在社会建设的各个领域,尤 其在建筑、土木、桥梁等行业发挥着重要的作用。在提高作业效率和质量、减轻 劳动强度、降低工程成本等方面都发挥着不可替代作用。同时也可知工程车辆的 工作环境通常比较恶劣,外界负载变化较大,其发动机功率往往不能充分发挥(不 能工作在最佳节能点或最佳动力点),效率低,造成了能源的浪费。此时,如何 提高工程车辆的高效性、动力性、节能性等就显得非常重要。传动系统是任何一 台完整工程车辆所必须的也是主要的组成部分。传动系统的各种性能直接影响着 整车的动力性、经济性等诸多方面。因此,怎样设计出一个合理的,高效的传动 系统对整个车辆的性能及工作效率有着重要的意义,也具有重要的社会价值。
随着社会的发展、科技的进步,世界各国都在加大对车辆传动系统的研究, 使车辆传动系统得到了较大的发展。由于工程机械的工作环境通常比较恶劣,外 界负载在不断变化,这样对传动系统的要求比较高。就目前而言,工程车辆的传 动系统主要以纯液压和液力机械传动为主。液压传动可以提供比较稳定的最佳速 度,同时可以对其进行准确控制和随意无级变速,但是随着外界负载的不断变化, 尤其是在负载比较大的情况下,使得液压系统泄漏严重,从而导致纯液压传动的 效率低下。
工程车辆为了不断提升对外界负载频繁变化的适应能力,使得很多工程车辆 的传动系统采用液力机械传动,但是液力机械传动的效率仍然比较低,特别是在 瞬间大负载使得传动系统不得不输出大转矩的情况下,其传动效率反而大幅度降 低,更严重的有效率降低为零的情况,此过程造成了能源的严重浪费。其中损失 的能源转化为热能使液压油温度不断升高,从而导致传动系统零部件工作环境恶
Design and simulation of
Hydro—mechanical continuously variable transmission
33110404: Sun Donglei Tutor: Xiao Maohua
Abstract:HMCVT is combined properly by hydraulic and mechanical transmission, which is composed of a hydraulic control mechanism and a mechanical transmission mechanism and divided, convergence mechanism and a new transmission hydraulic power flow and the power flow parallel machine,which realizes the transmission efficiency through mechanical transmission, continuously variable transmission is realized through the hydraulic transmission and mechanical transmission combination and has characteristics with variable speed of hydraulic transmission and high efficiency of mechanical transmission. The adoption of the device can greatly improve vehicle’s power、economy and the level of automation. This paper introduces the classification of CVT,principle and various characteristics、research status at home and abroad of HMCVT. And analyzed the structure features、 principle and various characteristics , which provided the theoretical support for designing this system. Key words: Hydraulic mechanical transmission;Continuously variable transmission;Simulation
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