水旱两用大功率拖拉机液压机械无级变速箱的研究

发布时间：2020-07-03 07:29

【摘要】：拖拉机作业工况复杂,不仅从事旋耕、犁耕、播种和运输等多种旱田作业,而且在南方地区还要从事水田作业,为了满足拖拉机多工况下边行驶边工作的要求,现阶段国内大功率拖拉机变速箱设置了较多档位,变速箱档位的增多,不仅使其结构复杂,操作繁琐易出错,而且拖拉机的燃油经济性也难以保证。为了解决这一问题,借鉴世界先进拖拉机上采用的液压机械无级变速箱及农业部948项目"大型拖拉机全自动换挡变速箱的引进与研发"(项目编号:2010-Z18)研制的液压机械无级变速箱,对液压机械无级变速箱的综合特性进行深入的研究,设计一种适合南方水旱两用大功率轮式拖拉机的液压机械无级变速箱方案。主要研究内容和结论如下:(1)选择DF10 04水旱两用轮式拖拉机进行操作试验研究。针对水旱两用拖拉机从事的作业工况,分别在水田和旱田中进行田间空跑和旋耕试验,结果表明配备机械式变速箱的大功率拖拉机操作复杂易出错且燃油经济性较差。(2)分析液压机械无级变速箱的传动原理、基本类型和传动特性。提出了适合于拖拉机应用的液压机械无级变速箱的设计方案并分析其工作原理。(3)水旱两用大功率轮式拖拉机液压机械无级变速箱方案确定。分析其工作原理,根据方案建立变速箱总的输出理论模型、确定结构参数关系及其数值,并选择适合该液压机械无级变速传动系统的液压系统元件—变量泵和定量马达。(4)液压机械无级变速传动系统动态特性研究。对液压机械无级变速箱的无级调速特性、转矩特性、功率流及循环功率和变速箱效率进行了分析研究,并借助MATLAB软件分析了排量比与传动比、输出转速、循环功率和变速箱效率之间的线性关系。分析结果显示:本论文设计的液压机械无级变速箱能够满足水旱两用大功率轮式拖拉机在多种作业工况下边行驶边工作的要求。(5)在AMESim平台下,搭建液压机械无级变速箱整体传动系统模型,进行仿真研究。建立发动机实验模型、液压系统泵-马达传动系统模型、行星齿轮模型和负载模型及湿式离合器和同步器模型等,搭建变速箱整体传动系统模型并进行仿真实验。实验验证了液压机械无级变速箱的无级调速特性和循环功率特性与理论分析相吻合,并加载阶跃负载激励,验证泵和马达、变速箱输出轴转速的动态响应特性。通过本论文的研究,不仅理论上证明了配备该液压机械无级变速箱的水旱两用大功率轮式拖拉机能够满足国内现阶段的农业生产要求,而且为液压机械无级变速传动在国内水旱两用拖拉机上的实际应用奠定了理论基础。
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S219.03
【图文】：

Ｌ系列液压机械无级变速箱、德国ＺＦ公司生产的Ｓ－Ｍａｔｉｃ及Ｅｃｃｏｍ级变速箱、德国Ｃｌａａｓ公司生产的Ｔｒａｘｉｏｎ系列液压机械无级变速箱等ｎｄｔ公司的Ｖａｒｉｏ和Ｆａｖｏｒｉｔ系列拖拉机装备的液压机械无级变速箱（Ｈ图１－１所示。在该ＨＭＣＶＴ中主要由一个行星排、两档有级齿轮组和达等组成。逡逑

－－ａｃＦｉｇ．邋１－２邋Ｔｈｅ邋ｈｙｄｒｏ－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ邋ＣＶＴ邋Ｓ－Ｍａｔｉｃ逡逑德国ＺＦ公司生产的Ｅｃｃｏｍ系列液压机械无级变速箱［９，Ｗ，如图１－３所示。其设计逡逑功率达到３３０ｋＷ，时速０？５０ｋｍ／ｈ，具有１排组合行星齿轮副、４个段位离合器Ｋｉ￣Ｋ４逡逑Ｗ及２个制动器ＢＧ、ＢＲ。其中，Ｋ１￣Ｋ４Ｗ及ＢＧ用于前向控制，Ｋ１、Ｋ２与Ｂ民用逡逑于倒退控制，最高倒退速度可达１４ｋｍ／ｈ。该变速箱是四段式液压机械无级变速箱，有逡逑

【参考文献】

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本文编号：2739378