基于AMESim的装载机变速操纵阀对换挡平顺性影响研究

发布时间：2017-05-29 08:11

  本文关键词：基于AMESim的装载机变速操纵阀对换挡平顺性影响研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：装载机作为当今国内外普遍应用的工程机械，在基础设施建设，防灾救灾，建筑施工等领域有着重要作用。近年来，随着时代的发展和科技水平的提高，装载机用户已经不只是满足于产品拥有完成工程作业的能力，装载机的换挡性能等综合品质越来越受到关注。 换挡不够平顺是装载机驾驶中的一个常见问题，换挡过程中的平顺性不足，直接影响驾驶人员对机器的操控，换挡产生的顿挫感会造成驾驶疲劳，影响工作效率。另外，换挡过程中的冲击现象对整机的稳定性、安全性和使用寿命等也会造成不良影响。综上所述，装载机换挡平顺性的好坏已经逐渐成为评价装载机综合性能的一项重要指标。因此提高换挡平顺性、降低换挡冲击对提升整机品质具有重要意义，也是本文研究目的所在。 本文研究课题来自于吉林大学与江苏柳工集团小型机研究所合作的“某型号小型装载机的换挡平顺性仿真分析及实验测试研究”项目。在课题开展过程中，主要通过阅读相关文献和分析基础理论确定平顺性问题产生的原因，运用AMESim仿真软件建立了变速操纵阀的HCD模型和整机传动模型，利用批处理仿真运算，找出影响换挡平顺性的主要因素，并给出优化方案。将相关参数优化改进后的变速操纵阀安装在实验机上进行实验，整理分析实验结果并提出换挡平顺性的优化方案。 本文首先介绍了装载机的发展史和当今国内外的研发趋势，提出换挡平顺性在新的市场背景下的重要意义。随后介绍了换挡时顿挫感产生的原因和目前普遍的解决方法。以某型号小型装载机为研究机型，分析了该产品整机传动系统各部分对换挡平顺性的影响，找出了换挡过程中平顺性问题的主要影响因子。建立换挡过程中变速箱换挡离合器的数学模型，得出从控制变速操纵阀输出压力入手来改善换挡平顺性的问题解决方案。随后利用AMESim仿真分析软件建立变速操纵阀的HCD仿真模型和传动系统模型，以求更深入地分析变速换挡过程中的变速操纵阀各主要参数对输出压力的影响，根据仿真结果给出相应的优化数据。针对仿真分析得出的优化数据，制定了相应的实验大纲，与供应商订制了优化参数后的变速操纵阀阀芯、弹簧等部件，将性能优化后的变速操纵阀置于实验装载机上进行实验。通过实验数据与理论分析、仿真模型的对比，验证了仿真模型搭建的准确性和优化数据的可行性。最后通过对实验结果和实验误差的分析，制定改进实验并最终提出了装载机换挡平顺性优化方案。
【关键词】：轮式装载机 变速操纵阀 换挡平顺性 AMESim 仿真分析与优化
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH243
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 课题研究的背景和意义11
• 1.2 装载机的发展和趋势11-15
• 1.2.1 国外装载机发展11-13
• 1.2.2 国内装载机发展13-14
• 1.2.3 装载机的发展趋势14-15
• 1.3 装载机的换挡平顺性分析15-17
• 1.3.1 换挡平顺性问题简介15
• 1.3.2 改善换挡平顺性的方法15-17
• 1.4 本文研究主要内容17-19
• 第2章 装载机换挡过程分析19-33
• 2.1 装载机换挡过程中平顺性的影响因子19-21
• 2.1.1 装载机传动系统简介19-20
• 2.1.2 装载机各传动部分对换挡平顺性的影响20-21
• 2.1.3 换挡平顺性主要影响因子21
• 2.2 变速箱的结构和工作原理21-23
• 2.2.1 动力换挡变速箱的基本结构21-22
• 2.2.2 动力换挡变速箱的工作原理22-23
• 2.3 变速操纵阀的结构和工作原理23-28
• 2.3.1 旧阀的结构和工作原理23-26
• 2.3.2 新阀的结构和工作原理26-28
• 2.4 换挡过程的动力学分析28-33
• 2.4.1 换挡平顺性的动力学分析28-30
• 2.4.2 换挡平顺性的评价标准30-33
• 第3章 装载机传动系统仿真模型建立与分析33-55
• 3.1 变速操纵阀仿真模型建立33-36
• 3.1.1 缓冲装置34-35
• 3.1.2 换向装置35
• 3.1.3 变速操纵阀 HCD 模型35-36
• 3.2 变速操纵阀仿真模型分析36-42
• 3.2.1 原始模型曲线36-38
• 3.2.2 节流孔的影响38-39
• 3.2.3 蓄能装置中弹簧刚度影响39-40
• 3.2.4 蓄能装置限位的影响40
• 3.2.5 调压弹簧影响40-41
• 3.2.6 优化数据41-42
• 3.3 传动系统仿真模型的建立42-44
• 3.3.1 变速箱仿真模型建立42-43
• 3.3.2 变速箱换挡离合器模型建立43
• 3.3.3 其他传动系统模型建立43-44
• 3.3.4 整机传动系统模型44
• 3.4 变速操纵阀在整机模型中的影响44-55
• 3.4.1 原始数据的仿真44-45
• 3.4.2 节流孔的影响45-47
• 3.4.3 蓄能器弹簧刚度的影响47-49
• 3.4.4 调压弹簧刚度的影响49-51
• 3.4.5 优化数据批处理分析51-55
• 第4章 换挡平顺性实验分析55-69
• 4.1 实验概述55
• 4.2 实验原理55-56
• 4.3 实验内容56-59
• 4.3.1 实验条件56
• 4.3.2 实验工况56-59
• 4.3.3 实验方法59
• 4.4 实验结果与数据分析59-64
• 4.4.1 前进挡实验59-62
• 4.4.2 后退档实验62-64
• 4.5 实验结论与仿真对比分析64-65
• 4.5.1 实验结论64
• 4.5.2 仿真分析与实验结果的对比分析64-65
• 4.6 改进实验65-69
• 4.6.1 改进实验 I65-66
• 4.6.2 实验结果与数据分析66
• 4.6.3 改进实验 II66
• 4.6.4 实验结果与数据分析66-69
• 第5章 全文总结及工作展望69-71
• 5.1 全文总结69
• 5.2 展望69-71
• 参考文献71-75
• 致谢75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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2 陈宁,赵丁选,于微波;改善动力换挡变速箱换挡品质的研究[J];机床与液压;2004年10期

3 何清华;郝鹏;常毅华;;基于功率协调控制的液压挖掘机节能系统研究[J];机械科学与技术;2007年02期

4 王阳;席军强;陈慧岩;;AMT换挡冲击产生机理与对策研究[J];汽车工程;2009年03期

5 翁晓明;;湿式双离合器变速器换挡品质的研究[J];汽车工程;2009年10期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 胡宏伟;湿式自动离合器接合过程特性的研究[D];浙江大学;2008年

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本文编号：404499