液壓機(jī)械無級變速器的生產(chǎn)率最高變速規(guī)律研究.pdf

1、拖拉機(jī)對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)運(yùn)輸具有十分重要的作用，液壓機(jī)械無級變速器（HMCVT）在拖拉機(jī)上的應(yīng)用，可以大幅提升拖拉機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能和動(dòng)力性能，同時(shí)還對其操縱性能、平穩(wěn)性能以及安全舒適性能都有較大的改善。近年來，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化程度越來越高，人們對拖拉機(jī)的性能也提出了更高的要求，為促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對 HMCVT的研究顯得極為重要。拖拉機(jī)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械，提高其作業(yè)的生產(chǎn)率具有極大的經(jīng)濟(jì)效益。論文針對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率問題，以裝備有HMCVT的拖拉機(jī)為對象

2、，圍繞HMCVT的理論特性、變速規(guī)律以及控制策略進(jìn)行了研究。
　　分析了 HMCVT的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、原理以及傳動(dòng)特性。以400馬力輪式拖拉機(jī)為實(shí)例，分析了所配備的 HMCVT的結(jié)構(gòu)組成、變速換段原理、變速比計(jì)算、換段條件、轉(zhuǎn)矩特性以及功率分流特性，為 HMCVT變速換段規(guī)律及控制策略的制定奠定了基礎(chǔ)。
　　為使拖拉機(jī)獲取最高生產(chǎn)率，從動(dòng)力傳動(dòng)的角度提出了把牽引功率和牽引效率作為生產(chǎn)率的評價(jià)指標(biāo)。以牽引功率最大為目標(biāo)，研究了相關(guān)影

3、響因素，推導(dǎo)出了牽引功率的計(jì)算公式，建立了 HMCVT的效率計(jì)算模型，確定了基于牽引力和目標(biāo)車速的最高生產(chǎn)率優(yōu)化計(jì)算流程。對變速器的變速比和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算，得出了生產(chǎn)率最高條件下對應(yīng)的變速器變速比和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。對于在限定范圍內(nèi)的任意牽引力和車速條件，駕駛員可以通過調(diào)節(jié)變速器的變速比和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使其按優(yōu)化計(jì)算得出的數(shù)值變化，保證拖拉機(jī)作業(yè)具有最高的生產(chǎn)率。據(jù)此，制定了基于變速比和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的二元調(diào)節(jié) HMCVT變速規(guī)律和控制策

4、略。研究結(jié)果表明：在由滑轉(zhuǎn)率所決定的最大拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)力范圍內(nèi)，裝備有HMCVT的拖拉機(jī)在最佳生產(chǎn)率變速規(guī)律下工作，對于任意牽引力，能夠使拖拉機(jī)獲得比優(yōu)化前更高的生產(chǎn)率；滑轉(zhuǎn)率對牽引功率有重要影響，對于400馬力拖拉機(jī)，把牽引力控制在60kN范圍內(nèi)有利于獲取較高的生產(chǎn)率。
　　建立了拖拉機(jī) HMCVT的數(shù)學(xué)模型和動(dòng)力傳動(dòng)模型，制定了生產(chǎn)率最高的HMCVT變速控制策略，利用 matlab軟件的 simulink仿真平臺(tái)建立了基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)