拖拉机机电复合动力传动系统特性研究

发布时间：2021-02-01 20:03

　　作为农业大国,我国农用车辆保有量巨大。传统有级换挡拖拉机能源浪费与尾气排放严重。装备无级变速器的拖拉机可改善牵引特性,动力性和燃油经济性。机电复合无级变速器具有设计柔性高、传动效率高的优势,应用前景广泛。因此研究把混合动力技术应用于拖拉机具有很大的工程应用价值。在分析混合动力系统结构组成、工作原理、工作模式及优缺点的基础上,结合拖拉机实际作业工况,以实现无级变速为目标,提出了一种机电复合传动方案。分析了传动方案的工作模式。在设计传动方案的基础上,结合拖拉机各种工况对运行速度和牵引力的要求,对发动机、电动/发电机、蓄电池进行了选型和参数设计,并运用遗传算法优化了无级变速系统的参数。分析了传动方案的传动原理,从理论上计算了速比特性、转矩特性、功率分流比特性、效率特性。使用Matlab软件绘制各无级变速段速比、转矩、电功率分流比及效率特性的关系曲线。将机电复合无级变速器的效率与液压机械无级变速器的效率进行了比较。研究表明:本文设计的传动方案变速范围宽。不同混动模式下变速器效率均高于80%,最高效率可达95%。与液压机械无级变速器相比,变速器效率有所提升,效率提升大于10%。各无级变速段换段前... 

【文章来源】：河南科技大学河南省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 混合动力系统研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 机电无级传动系统国内外研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第2章 拖拉机机电复合动力传动系统方案构建
    2.1 串联式混合动力系统
        2.1.1 结构及工作原理
        2.1.2 工作模式分析
        2.1.3 工作特点
    2.2 并联式混合动力系统
        2.2.1 结构及工作原理
        2.2.2 工作模式分析
        2.2.3 动力耦合方式分析
        2.2.4 工作特点
    2.3 混联式混合动力系统
        2.3.1 结构及工作原理
        2.3.2 动力耦合方式分析
        2.3.3 工作特点
    2.4 机电复合动力系统总体方案构建
    2.5 工作模式
    2.6 本章小结
第3章 拖拉机机电复合动力传动系统参数计算
    3.1 动力系统功率确定
        3.1.1 动力系统功率需求分析
        3.1.2 动力系统总功率确定
    3.2 发动机选型及参数确定
    3.3 电动/发电机选型及参数确定
        3.3.1 选型
        3.3.2 参数确定
    3.4 动力耦合机构及变速器设计
        3.4.1 各特征值计算
        3.4.2 遗传算法参数优化
        3.4.3 算法实现
        3.4.4 参数优化结果
    3.5 蓄电池选型及参数确定
        3.5.1 选型
        3.5.2 参数确定
    3.6 本章小结
第4章 拖拉机机电复合动力传动系统无级传动特性分析
    4.1 传动原理分析
    4.2 机电复合拖拉机传动方案
    4.3 传动特性分析
        4.3.1 速比特性
        4.3.2 转矩特性
        4.3.3 电动率分流比特性
        4.3.4 效率特性
    4.4 本章小结
第5章 拖拉机机电复合动力传动系统性能匹配
    5.1 拖拉机牵引特性
    5.2 动力系统性能匹配问题提出
    5.3 发动机与电动/发电机建模
        5.3.1 发动机数学模型
        5.3.2 电动/发动机数学模型
    5.4 动力系统性能匹配
        5.4.1 匹配的方法
        5.4.2 匹配的实现
    5.5 动力性能分析
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录 试验数据
致谢
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3013352