重型拖拉机HMCVT的5因素换段品质逐步回归优化研究
发布时间：2021-07-13 19:46
[目的]为了改善配备液压机械无级变速器（HMCVT）的重型拖拉机的换段品质,本文基于SimulationX软件搭建换段仿真模型,深入研究相关因素与换段品质之间的关系。[方法]依据变速箱的传动原理建立仿真模型,并验证该仿真模型精确度。确定影响换段品质的3类因素,即结构设计因素、环境因素和可调节因素,并在仿真模型中进行5因素4水平正交试验。利用逐步回归分析法（stepwise regression analysis）与极差分析法对正交试验结果进行数据处理,分析各因素对换段品质的影响程度,建立换段品质评价指标数学模型;并提出用方差权重确定法将两相关性相反的指标进行参数匹配,得到总换段品质数学模型。对结构设计因素进行单因素试验,确定其各自与换段指标之间的精确关系。[结果]湿式离合器接合过程中,影响速度降的主要因素为充油压力、流量与负载,影响动载荷的主要因素为充油压力与负载。结构设计因素中,换段评价指标均与摩擦片数量相关性较高,与摩擦片的内、外径相关性较低。[结论]本文结合方差权重与逐步回归分析,提出一种综合换段品质改进与湿式离合器优化设计的分析方法,为相关领域的研究提供参考。
【文章来源】：南京农业大学学报. 2020,43(03)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
液压机械无级变速器(HMCVT)传动方案原理图
SimulationX软件是德国ITI研发的新一代多学科系统建模设计和仿真工程软件[20-21],因其建模精度高,在工程学科中应用广泛。SimulationX软件是模块化建模,依据HMCVT传动系统原理,将总体仿真模型分为5个模块建立。其中包括发动机模块、泵-马达液压模块、离合器模块、行星排汇流模块和负载模块。建立的传动模型主体部分如图2所示。图3 湿式离合器充油压力模型
图2 HMCVT传动系统模型图为了减少发动机内部因素对试验结果的干扰,发动机以固定输入转速驱动模块Preset0代替,根据项目的设计要求,将Preset0的转速值设置为2 000 r·min-1。泵-马达液压系统中通过改变变量泵的排量来调节马达的输出转速,泵-马达参数由厂家提供。行星排汇流模块中,根据传动方案的设计,P1的行星排特性参数设置为2.47,与P2的行星排特性参数相同。负载模块考虑拖拉机实际工作中在换段时因为输出扭矩的变化可能出现动力中断,选取摩擦负载,固定摩擦负载可以避免负载波动对换段研究产生的影响。模型中齿轮副i1—i7根据传动方案设计来设定数值。各个轴处的转动惯量由UG软件绘制三维图后得到。湿式离合器模块C1的尺寸参数由厂家提供,C2的尺寸参数根据试验设计进行调整。为了使湿式离合器的控制更加精确,建立湿式离合器的充油压力模型如图3,尽量真实模拟油压作用在离合器的过程;模拟得到的充油压力信号通过压力传感器传入湿式离合器的控制信号中。
【参考文献】：
期刊论文
[1]液压机械无级变速器的变论域模糊PID 速比跟踪控制[J]. 于今,陈华,刘骏豪. 中国机械工程. 2019(10)
[2]基于逐步回归和BP神经网络对股票价格预测的对比分析[J]. 胡玲燕,朱家明. 辽宁工业大学学报(自然科学版). 2019(03)
[3]离合器参数对HMCVT换段品质的影响规律研究[J]. 陆凯,鲁植雄,程准,郑诗强. 机械科学与技术. 2019(11)
[4]基于I-PSO算法和Simulink的湿式离合器优化设计[J]. 钱煜,程准,陈兵兵,鲁植雄. 计算机应用研究. 2019(12)
[5]液压机械无级变速器换挡品质因素分析[J]. 朱镇,陈龙,曹磊磊,韩顺,朱彧. 机械设计. 2018(01)
[6]拖拉机线控液压转向系统设计及样车性能试验[J]. 房素素,鲁植雄,王增才,刁秀永,鲁杨,龚佳慧,朱春莹. 农业工程学报. 2017(10)
[7]基于SimulationX的车辆传动系虚拟试验台[J]. 周志立,张嘉贞,徐立友,郭志强. 河南科技大学学报(自然科学版). 2017(02)
[8]拖拉机动力换挡变速器换挡特性与控制策略研究[J]. 席志强,周志立,张明柱,曹青梅. 农业机械学报. 2016(11)
[9]大马力拖拉机新型液压功率分流无级变速器优化设计[J]. 张海军,刘峰,朱思洪,肖茂华,王光明,王成飞,张伟伟. 南京农业大学学报. 2016(01)
[10]液压机械无级变速器换段冲击影响因素研究[J]. 魏超,马志远,尹旭峰,赵军,李雪原. 北京理工大学学报. 2015(11)
博士论文
[1]湿式自动离合器接合过程特性的研究[D]. 胡宏伟.浙江大学 2008
[2]拖拉机液压机械无级变速传动系统控制策略研究[D]. 张迎军.武汉理工大学 2007
硕士论文
[1]液压机械无级变速器换段平顺性研究[D]. 王成飞.南京农业大学 2016
[2]大功率拖拉机液压机械无级变速器传动设计与分析[D]. 张倩.南京农业大学 2016
[3]非道路车辆液压机械无级变速器设计及变量泵控制性能研究[D]. 史俊龙.南京农业大学 2012
[4]液压机械无级变速平稳换段及控制策略研究[D]. 张新生.吉林大学 2011
本文编号：3282686
【文章来源】：南京农业大学学报. 2020,43(03)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
液压机械无级变速器(HMCVT)传动方案原理图
SimulationX软件是德国ITI研发的新一代多学科系统建模设计和仿真工程软件[20-21],因其建模精度高,在工程学科中应用广泛。SimulationX软件是模块化建模,依据HMCVT传动系统原理,将总体仿真模型分为5个模块建立。其中包括发动机模块、泵-马达液压模块、离合器模块、行星排汇流模块和负载模块。建立的传动模型主体部分如图2所示。图3 湿式离合器充油压力模型
图2 HMCVT传动系统模型图为了减少发动机内部因素对试验结果的干扰,发动机以固定输入转速驱动模块Preset0代替,根据项目的设计要求,将Preset0的转速值设置为2 000 r·min-1。泵-马达液压系统中通过改变变量泵的排量来调节马达的输出转速,泵-马达参数由厂家提供。行星排汇流模块中,根据传动方案的设计,P1的行星排特性参数设置为2.47,与P2的行星排特性参数相同。负载模块考虑拖拉机实际工作中在换段时因为输出扭矩的变化可能出现动力中断,选取摩擦负载,固定摩擦负载可以避免负载波动对换段研究产生的影响。模型中齿轮副i1—i7根据传动方案设计来设定数值。各个轴处的转动惯量由UG软件绘制三维图后得到。湿式离合器模块C1的尺寸参数由厂家提供,C2的尺寸参数根据试验设计进行调整。为了使湿式离合器的控制更加精确,建立湿式离合器的充油压力模型如图3,尽量真实模拟油压作用在离合器的过程;模拟得到的充油压力信号通过压力传感器传入湿式离合器的控制信号中。
【参考文献】：
期刊论文
[1]液压机械无级变速器的变论域模糊PID 速比跟踪控制[J]. 于今,陈华,刘骏豪. 中国机械工程. 2019(10)
[2]基于逐步回归和BP神经网络对股票价格预测的对比分析[J]. 胡玲燕,朱家明. 辽宁工业大学学报(自然科学版). 2019(03)
[3]离合器参数对HMCVT换段品质的影响规律研究[J]. 陆凯,鲁植雄,程准,郑诗强. 机械科学与技术. 2019(11)
[4]基于I-PSO算法和Simulink的湿式离合器优化设计[J]. 钱煜,程准,陈兵兵,鲁植雄. 计算机应用研究. 2019(12)
[5]液压机械无级变速器换挡品质因素分析[J]. 朱镇,陈龙,曹磊磊,韩顺,朱彧. 机械设计. 2018(01)
[6]拖拉机线控液压转向系统设计及样车性能试验[J]. 房素素,鲁植雄,王增才,刁秀永,鲁杨,龚佳慧,朱春莹. 农业工程学报. 2017(10)
[7]基于SimulationX的车辆传动系虚拟试验台[J]. 周志立,张嘉贞,徐立友,郭志强. 河南科技大学学报(自然科学版). 2017(02)
[8]拖拉机动力换挡变速器换挡特性与控制策略研究[J]. 席志强,周志立,张明柱,曹青梅. 农业机械学报. 2016(11)
[9]大马力拖拉机新型液压功率分流无级变速器优化设计[J]. 张海军,刘峰,朱思洪,肖茂华,王光明,王成飞,张伟伟. 南京农业大学学报. 2016(01)
[10]液压机械无级变速器换段冲击影响因素研究[J]. 魏超,马志远,尹旭峰,赵军,李雪原. 北京理工大学学报. 2015(11)
博士论文
[1]湿式自动离合器接合过程特性的研究[D]. 胡宏伟.浙江大学 2008
[2]拖拉机液压机械无级变速传动系统控制策略研究[D]. 张迎军.武汉理工大学 2007
硕士论文
[1]液压机械无级变速器换段平顺性研究[D]. 王成飞.南京农业大学 2016
[2]大功率拖拉机液压机械无级变速器传动设计与分析[D]. 张倩.南京农业大学 2016
[3]非道路车辆液压机械无级变速器设计及变量泵控制性能研究[D]. 史俊龙.南京农业大学 2012
[4]液压机械无级变速平稳换段及控制策略研究[D]. 张新生.吉林大学 2011
本文编号：3282686
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