基于内分流的复合式液压机械双流传动系统（CHMT）换挡研究

发布时间：2020-06-14 00:04

【摘要】：液压机械双流传动系统(Hydro-Mechanical Transmission,简称HMT)主要由分流装置、液压系统、汇流装置和有级式变速系统组成,根据分汇流装置的结构特点,可将HMT分为内分流式和外分流(汇流)式。内分流式HMT系统省去了差速器等相应传动部件,减少了系统机械损失,结构紧凑,且能够切断功率传递,实现离合器功能,工程应用潜力巨大。复合式液压机械双流传动系统(Combined Hydro-Mechanical Transmission,简称CHMT)借鉴了双离合变速器(Dual Clutch Transmission,简称DCT)的传动原理,利用内分流式HMT系统“离合器”功能特性,由两套HMT系统复合而成,既保留了DCT动力换挡的特点,又综合了HMT系统传动优势,应用前景广阔。本文以CHMT系统替换某拖拉机变速箱动力换挡部分,研究CHMT系统的传动特性和换挡控制过程,为CHMT工程化应用提供理论参考,主要工作为:(1)对比内外分流HMT系统的工作特点,提出了内分流式HMT结构方案,并对其传动特性和功能实现加以分析,在此基础上,提出了CHMT系统的结构方案,探讨了系统输出随节流阀开度和排量比变化的关系;(2)研究了CHMT系统的升挡控制方案,提出了该系统基于低挡纯机械和低挡HMT工况两种不同的升挡方案,重点探讨了低挡HMT工况升挡特性,考虑液压效率变化的影响,运用Simulink仿真分析了换挡方案的输出变化;(3)针对升挡过程中因马达流量突变造成的系统输出波动,通过引入液压马达排量控制和将原方案油路中止回阀替换为调速阀,对CHMT系统换挡输出加以优化,并通过仿真验证了该优化方案的效果;(4)分析了CHMT系统三种不同的降挡控制方案,即高挡纯机械—低挡纯机械、高挡纯机械—低挡HMT和高挡HMT—低挡HMT,研究了三种控制方案的控制特性,并运用Simulink仿真验证了方案的可行性;(5)通过整合CHMT换挡方案,提出了该系统有三种换挡形式:单一纯机械切换、单一HMT切换和混合换挡模式,并结合发动机数学模型,针对不同换挡形式探讨了CHMT系统的最佳动力性换挡规律;(6)设计了实验装置,并制定了实验内容。 【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S219.032.1

【图文】：

结构图,换挡,变速箱,驱动桥

代仿真软件和计算机技术的飞速发展，传统动力传动分析及试验过程可通过仿真研究清晰表示，因而，在工程研究中础进行的建模与仿真成为重要手段与参考指标，在工程应用泛的应用和推广[78]。本章将在前述 CHMT 换挡分析的基础ulink 对 CHMT 系统的换挡方案加以仿真分析，论证上述分性，针对仿真分析中出现的不理想结果，提出优化方案，为研究提供参考。系统参数确定载换挡变速箱结构及其参数所搭载的拖拉机某负载换挡变速器结构图如图 4.1 所示，三部分组成：动力换挡模块、有级式传动模块和驱动桥模块式多片式离合器构成；有级式传动模块则由六速手动换挡模组成；驱动桥由主减速器、中央差速器和轮边减速器组成，用行星齿轮式。

齿轮传动比,换挡,变速箱,挡位

合肥工业大学硕士学位文通过两组大减速比齿轮后再传入手动变速结构中； KR 挡的作用是使动力传递至手动变速段内。由于 NO 的传动比较大时，故称该挡位为爬行挡；R 挡的传动比为 1，将此挡位称为普通挡。通过上述三种模块的整合，该变速器既保证传动系统拥有大传动比的传径，满足拖拉机动力性行驶需求，且由于挡位之间级差较小，，在动力换挡挡过程中便于负载换挡，保证拖拉机的作业质量。由前述分析，动力换挡四个挡位，有级式换挡模块中存在 NO-KR 以及手动 6 挡变速，共包含 2=12 个挡位，理论上本系统共有 4x12=48 个挡位可供选择。同理，其倒挡挡理论上亦为 48 个。如图 4.2 所示，为该负载换挡各挡位传动比参数，该传案各传动比的具体计算结果见表 4.1和表 4.2。

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