基于关键参量的液压机械无级传动目标段状态预测研究

发布时间：2020-04-22 16:31

【摘要】：液压机械无级传动是由液压功率传动机构和机械功率传动机构复合而成的双功率复合传动形式,同时具备液压传动可无级调速和机械传动效率高的传动特性,能够实现多段高效的大功率无级传动。液压机械无级传动换段过程是两个相邻段位转化的过渡过程,换段时液压传动单元高低压侧转换,造成转速及动力波动,影响换段品质。准确预测目标段状态特征,并开展理论分析和试验研究,对指导液压机械无级传动换段控制,消除换段波动,改善换段品质,实现全功率动力换段具有重要意义。本文以等差两段式液压机械无级传动为研究对象,开展了基于当前段关键参量的液压机械无级传动目标段状态预测研究,主要研究内容为:(1)分析液压机械无级传动工作原理和各段位传动特性,考虑不同段位下液压元件功能互换和机械路各项机械功率损失,分别建立了液压机械无级传动各工作段的闭式液压回路效率模型和适用于目标段预测的损失功率预测模型。(2)分析当前段液压机械无级传动功率流、机械损失功率和目标段功率流关系,考虑当前段系统工作状态、结合闭式液压回路负荷,确定需预测的后稳定阶段关键状态参量,建立了液压机械无级传动目标段状态预测数学模型,仿真分析了不同输入转速和工作温度条件下目标段状态,获得了目标段关键参量变化规律。(3)搭建液压机械无级传动动力换段试验台,展开不同输入转速和负载条件下的液压段与液压机械段之间典型工况目标段状态预测试验,验证了目标段预测模型的正确性,为液压机械无级传动全功率换段控制奠定了基础。
【图文】：

燕山大学工学硕士学位论文函数，按照定排量液压元件输出速度行程将变排量液压元件排量比ε从+1~0~-1 展开。ε从+1~-1 或由-1~+1 变化过程为一次定排量液压元件行程，传动机构是一况，称为一个段位，并以ε=0 为分界点，将 HMT 当前所处段位分为前半段和后。虽然无级传动段位越多，控制系统和操纵结构越复杂，但输入功率也相应越大究表明，若无级传动段位为 n，则理论上可传递的最大功率为所选用液压功能元定功率的(2n-1)倍，即二段式扩大 3 倍，三段式扩大 5 倍，，四段式扩大 7 倍，以推。其中，最大功率的 1/(2n-1)部分功率由液压路传递，而其他部分(2n-1)/(2n+率由高效率的机械路传递。

率由高效率的机械路传递。a) 两段等差式 HMT 速度特性 b) 三段等差式 HMT 速度特性图 2-2 不同段位结构的 HMT 速度特性对比（2）等比连续式和等差连续式若 HMT 每段末尾输出速度逐渐增大，且其各段输出速度末尾值与起始值为一值，则为等比连续式，如图 2-3 所示。等比连续式各段位输出速度斜率逐段增大率不同，但输出功率为恒定值，随着段位逐渐提高，输出转矩逐渐减小。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU603

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