液压元件对液压机械变速箱动态特性影响规律研究

液压机械无级传动是一种新型的无级传动形式,对这种传动形式的研究是非常有价值的。利用液压机械无级传动系统仿真模型,针对液压元件参数变化对液压机械变速箱动态响应特性影响规律进行仿真分析,得到的仿真结果为液压机械无级传动系统的设计和控制策略的制定提供参考。

液压机械无级变速箱动态特性研究

分析液压机械无级变速箱的工作原理,研究一种适合水、旱两用大功率拖拉机的液压机械无级变速箱。依据水、旱两用拖拉机复杂的多工况作业要求设计液压机械无级变速箱方案,并基于Matlab软件平台,对该液压机械无级变速箱部分动态特性进行仿真分析。仿真结果表明配备本液压机械无级变速箱的水、旱两用大功率拖拉机能够满足在水田和旱田中边行驶边工作的要求,实现连续无级变速。

拖拉机液压机械无级变速箱的起步特性研究

[目的]为了提高拖拉机液压机械无级变速箱(HMCVT)的起步性能,本文针对自主研制的新型拖拉机HMCVT进行理论分析与试验研究。[方法]首先,通过分析变速箱起步的边界条件,得到起步时的最大传动比,并根据最大坡度进行校核,从而得到变速箱起步时液压泵排量的控制方案;然后,以试验台架为基础,确定起步过程的评价指标和影响因素;最后,进行液压机械无级变速箱起步性能的影响试验,在试验中,通过单独改变发动机输出转速、负载转矩和泵-马达速比ε的变化速率,从而获得各因素对起步性能的影响规律。[结果]拖拉机无级变速箱起步时通过PLC控制变量泵的排量,使泵-马达的速比ε从0.113逐渐变化到1.000,既避免了马达低速时的死区,又避免了在低效率区工作,同时也满足最大坡度时的起步要求;起步品质的评价指标为起步压力、冲击度、响应时间和速度降;影响起步品质的主要因素依次为负载、液压泵排量、发动机转速。[结论]在不同的负载和驾驶员起步意图下,通过控制变量泵的排量,可以使液压无级变速箱起步时,达到最佳的起步性能及发动机动力性和经济性的目的。

液压机械传动变速箱动态响应特性仿真研究

建立了液压机械无级传动系统的多领域虚拟样机仿真模型,对液压机械变速箱动态响应特性进行了仿真分析,证明了液压机械变速箱比纯机械变速箱具有明显抗振能力。得到的仿真数据结果将对今后液压机械无级传动系统的设计和控制策略制定有一定的指导意义。

重型拖拉机液压机械无级变速箱冷却润滑油液的分配优化

[目的]为了实现重型拖拉机液压机械无级变速箱(hydro-mechanical continuously variable transmission,HMCVT)内部各个零件的良好润滑,提出一种冷却润滑油路的优化方法,实现油液合理分配。[方法]采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真与试验验证相结合的方法获取样本数据,利用径向基(radial basis function,RBF)神经网络建立出口孔径与出口流量的拟合函数,并构建以出口流量与目标流量误差平方和为优化目标的优化函数,运用惩罚函数法与遗传算法优化获得流量误差最小的流道结构参数。[结果]建立的CFD模型仿真结果与试验结果误差均小于10%,说明利用CFD方法计算润滑油路各出口流量值是切实可行的。利用RBF神经网络方法拟合的孔径-流量函数具有很高精度,决定系数均在0.95以上,优化后的冷却润滑油液分配更加合理,与目标流量值误差在5%以内。[结论]本文提出的冷却润滑油液合理分配的油路优化设计方法,能够减少设计成本,准确实现油液的精确分配,为变速箱润滑油路的设计提供了理论依据。

液压机械无级变速箱智能防熄火策略研究

本文简单介绍了液压机械无级变速箱(HMCVT)的防熄火控制原理,研究HMCVT在大负载工况下触发防熄火的原因,结果表明作业过程中负载突增导致实际发动机转速快速变化是触发防熄火的直接原因;针对负载突增引起实际发动机转速快速变化触发防熄火导致整车作业效率低的问题,提出一种避免频繁触发防熄火的控制策略,通过工况检测得到负载的变化情况来调节整车需求车速,通过降低传动比的形式增加发动机扭矩用于拖动负载,保证整车正常作业的前提下降低了触发防熄火的频率。

液压机械无极变速箱智能换段控制策略

本文简单介绍了液压机械无极变速箱(HMCVT)的传动原理,研究了HMCVT频繁换段产生的原因,结果表明耕地工况下外界负荷突变是产生频繁换段的主要原因;针对液压机械无极变速箱换段策略不合理导致的离合器磨损问题进行了深入分析,提出了一种负荷多变情况下智能换段控制策略,通过工况统计得到耕地过程中负荷变化的周期,进一步提高了换段决策合理性,避免无效升档,同时优化换段执行过程中发动机转速控制策略,在保证车速连续的前提下,降低了换段频率,在台架上进行了验证,取得了良好效果。

拖拉机动力换挡变速箱和无级变速箱发展现状与趋势

变速箱是拖拉机核心部件之一,其性能的好坏对拖拉机的动力性、经济性、舒适性及可靠性等关键性能指标有着重要的影响。分析了拖拉机变速箱的发展历史以及不同发展阶段变速箱的类型,详细阐述了动力换挡变速箱和无级变速箱的工作原理、技术特点及国内外应用现状。在此基础上,对拖拉机变速箱的发展趋势进行了展望。

液压机械无级变速箱效率特性研究

介绍了一种单行星排汇流液压机械无级变速箱,并分析其功率传递情况。通过定义法和啮合功率法从不同角度研究变速箱的效率特性,得到了影响变速箱效率的主要因素,为进一步优化设计方案,提高变速箱效率,奠定了理论基础。设计了一种液压系统试验台架,分析了影响液压系统效率的主要因素。建立了一种无级变速箱试验台架,得到了变速箱的无级调速特性和效率特性曲线,并对试验结果进行了分析。

基于燃油经济性的采棉机变速箱速比匹配控制策略

为提高装有自主设计的液压机械无级变速箱的采棉机的燃油经济性,使采棉机发动机在采摘和运输时的两种典型工作情况下均工作在最佳燃油经济性转速调节特性曲线,提出一种基于燃油经济性的发动机-变速箱速比匹配控制策略,速比匹配控制模块用于采集发动机油门踏板开度信号,并计算此发动机油门踏板开度下的发动机最佳燃油经济性转速,然后向变量泵排量比控制模块和换段控制模块发出控制信号,对采棉机液压机械无级变速箱速比进行调节,使发动机转速在调速特性作用下稳定于目标燃油经济性转速。仿真结果表明:在此控制策略下,采棉机发动机实际转速在给定的负载转矩以及发动机油门踏板开度下能够稳定在目标燃油经济性转速附近,为实现装有自主设计的液压机械无级变速箱的采棉机的燃油经济性控制提供理论依据。

基于整机经济性的拖拉机HMCVT目标速比优化及控制仿真

[目的]本研究旨在提高装备液压机械无级变速箱(HMCVT)的拖拉机的经济性,使拖拉机在任意工况下都能工作在整机经济性最佳的工作点上。[方法]对变速箱传动效率进行分析,设计中心复合试验对泵控马达系统进行效率试验,通过响应面法建立了泵控马达系统效率的回归方程,运用液压功率分流比法建立变速箱整体传动效率模型。提出以发动机燃油消耗率与变速箱传动效率之比作为目标函数,运用粒子群算法优化任意负载任意车速下的最优经济性速比。最后设计模糊PID控制器,实现对经济性速比的控制。[结果]建立了整机经济性最佳的目标速比三维图,仿真结果表明在作业工况改变时,模糊PID控制器能实现对目标速比的跟踪,与常规发动机经济性最优的控制策略相比,在3种工况下整机燃油消耗率分别降低了5.73%、9.36%和3.97%。[结论]本文提出的拖拉机整机经济性最优的速比控制策略能有效提高拖拉机田间作业的经济性,研究结果为实现装备HMCVT的拖拉机的智能化控制提供理论参考。