液壓機(jī)械無級變速箱動態(tài)特性分析

何旭光 石延峰 董風(fēng)龍

摘 要：本文主要從該液壓機(jī)械化無級的變速箱基本設(shè)計方案、基本運(yùn)行原理調(diào)速性、轉(zhuǎn)矩性及效率性等這些動態(tài)特性的研究入手，全方位地對，開展了深層次地分析與研究。從而能夠從根本上了解與掌握該液壓機(jī)械化無級的變速箱各項(xiàng)動態(tài)化特性，讓該液壓機(jī)械化無級的變速箱可自由地轉(zhuǎn)換機(jī)械傳動及液壓傳動。

關(guān)鍵詞：液壓機(jī)械；無級；變速箱；動態(tài)；特性；分析

無級的變速箱，通常應(yīng)用于汽車領(lǐng)域當(dāng)中，應(yīng)用效果較為理想化。伴隨著汽車行業(yè)的持續(xù)性發(fā)展，對其內(nèi)部無級的變速箱各項(xiàng)要求也逐漸提升。故液壓機(jī)械化無級的變速箱，為汽車提供了強(qiáng)大的動力支撐，對于汽車領(lǐng)域的持續(xù)性發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。那么，為了能夠更好地利用液壓機(jī)械化無級的變速箱，將其各項(xiàng)功能特性充分地發(fā)揮出來，還需相關(guān)專業(yè)人士與技術(shù)人員能夠結(jié)合以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對該液壓機(jī)械化無級的變速箱所存在的動態(tài)化基本特性，開展深層次地研究工作，以能夠更為靈活地運(yùn)用該液壓機(jī)械化無級的變速箱，將其動態(tài)化的各項(xiàng)特性充分發(fā)揮出來，為汽車領(lǐng)域向著新的發(fā)展方向邁向提供動力保障。

1 綜述設(shè)計方案與運(yùn)行原理

1.1 液壓機(jī)械化無級的變速箱實(shí)際傳動設(shè)計方案

該液壓機(jī)械化無級的變速箱，其所面臨著的運(yùn)行環(huán)境通常會有不明工況的情況存在，復(fù)雜性地負(fù)荷情況相對較多。為便于對其實(shí)際運(yùn)行原理開展分析與研究工作，本次實(shí)踐研究充分考慮到在水田與旱地作業(yè)條件下運(yùn)行的拖拉機(jī)之上開展實(shí)踐應(yīng)用操作。依據(jù)旱田與水田不同的作業(yè)條件，對其不同速度段實(shí)際情況開展分析工作，并對該液壓機(jī)械化無級的變速箱開展方案設(shè)計工作，具體設(shè)計方案如圖1所示。K1、K2代表行星排；i1-i9代表齒輪副；Cy-Cj代表濕式的離合器；C1-C4代表同步器。

1.2 基本運(yùn)行原理

在該液壓機(jī)械化無級的變速箱實(shí)際傳動設(shè)計方案當(dāng)中，發(fā)動機(jī)的發(fā)出功率實(shí)際分流功能主要是由i3予以實(shí)現(xiàn)操作，分流之后借助液壓路及機(jī)械路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各自傳遞操作，并通過K1、K2進(jìn)行回流操作，再借助機(jī)械實(shí)現(xiàn)傳動輸出操作。如圖2所示，即為該液壓機(jī)械化無級的變速箱具體傳動的運(yùn)行原理。

2 動態(tài)特性深度研究

2.1 調(diào)速性

經(jīng)過長期地實(shí)踐研究可了解到，倘若該變速箱為純液壓的H區(qū)段、倒檔區(qū)段、液壓機(jī)械HM1-HM3區(qū)段期間，便可會出現(xiàn)傳動比重疊這一情況，對于離合器的有效性控制可起著優(yōu)勢作用，換段的平穩(wěn)度較高；該純度壓段傳動比例范圍若相對較大，該拖拉機(jī)可更好地適應(yīng)于水田該運(yùn)行條件，可實(shí)現(xiàn)零速的起步運(yùn)行。水旱兩用的拖拉機(jī)，其發(fā)動機(jī)額定的轉(zhuǎn)速需適應(yīng)于拖拉機(jī)驅(qū)動輪的直徑及后橋的傳動比各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，通常會設(shè)定值2200r/min。

2.2 轉(zhuǎn)矩性

依據(jù)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算分析列式，區(qū)段為H期間，實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩即為Mb純液/Mm=i1*i2*i3；區(qū)段HM1實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)矩比例即為MbHM1/Mm=（1+K1）i1·i8。HM2區(qū)段實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)矩比例即為MbHM1/Mm=K1i1i4；HM3區(qū)段實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)矩比例即為MbHM3/Mm=（1+K1）i3·i7；倒擋實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)矩比即為=Mb倒擋/M=K1i3i5i6；運(yùn)算分析結(jié)果表明，HM1實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩比為15.26、HM2實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩比為7.76、HM3實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩比為3.82、H實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩比為5.95、倒擋實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩比為3.74、定馬達(dá)實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩比為13.65。馬達(dá)其與實(shí)際輸出軸之間扭矩的比例，通常無關(guān)于變量的泵排量，并不會隨之發(fā)生變化情況。

2.3 效率性

依據(jù)MATLAB模擬分析結(jié)果，該液壓機(jī)械化無級的變速箱處于任意區(qū)段的下液實(shí)際排量與0相接近，效率變化相對較大，最低傳動率即為0.874，最高可達(dá)0.936，其HM2與倒擋區(qū)段效率性相對較高。當(dāng)實(shí)際排量<0時，HM1與HM2會出現(xiàn)較大的效率變化；排列>0時，HM1與HM2具有較為良好地效率性，基本性能處于穩(wěn)定性狀態(tài)。

3 結(jié)語

綜上所述，為了能夠更為精準(zhǔn)地了解與把握該液壓機(jī)械化無級的變速箱基本動態(tài)化特性，就需相關(guān)專業(yè)人士與技術(shù)人員能夠積極投身于實(shí)踐探索當(dāng)中，以積累更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，全面性地把握該液壓機(jī)械化無級的變速箱基本動態(tài)化的特性。從而能夠在該液壓機(jī)械化無級的變速箱實(shí)際應(yīng)用期間，充分地將其各項(xiàng)動態(tài)化基本特性發(fā)揮出來，從根本上保障該液壓機(jī)械化無級的變速箱可穩(wěn)定性地進(jìn)行機(jī)械傳動及液壓傳動的變換。

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