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液压机械无级传动理论分析及换段过程液压回路动态特性研究

贾庆  
【摘要】:液压机械复合无级传动属多功率流无级传动这一研究领域,其速比可自动无级调节,能实现发动机-变速箱-道路负载的最佳匹配,从而实现车辆动力传动系统的最佳燃油经济性和动力性。同时,由于挡位连续,换挡过程无动力中断,可减小换挡冲击,提高车辆的乘坐舒适性,是理想的车辆传动形式。本文以液压机械无级传动为研究对象,开展液压机械复合无级传动理论分析与仿真研究。 本文提出了一种液压机械复合无级传动的最佳方案;在MSC Easy5环境中,建立了液压机械无级传动液压流传动机构的仿真模型,对排量控制机构等非线性环节采用了基于状态的多模型描述方法,分析表明该模型可以适应不同液压机械无级传动液压流传动机构建模;分析了液压流传动机构的电动排量控制机构对控制电流的响应特性,得到了电动排量控制机构对控制电流的响应存在死区和迟滞效应,节流孔直径对其响应特性有很大影响,节流孔直径减小,死区和迟滞效应明显,因此采用阶跃控制电流的方法和适当增大节流孔直径能有效减小死区和迟滞;分析了液压机械无级传动换段过程中液压元件的速度波动,管路振动的影响因素,仿真分析表明减小液压流传动机构中管道的管道长度、管道直径、液压油工作容积,延长扭矩反向过程中的时间,可以有效减小定排量液压元件在扭矩反向时的转速波动和压力冲击;分析了换段过程中定排量液压元件扭矩反向后,其转速与液压传动系统的容积效率的关系,得到了容积效率越高,转速波动越小,为了抵消容积效率的影响,在扭矩反向期间减小变排量液压元件的排量,能有效减小定排量液压元件的转速波动。 本文研究表明,所揭示的换段过程中液压元件速度波动和管路振动影响因素,及其减小振动冲击的措施,可以有效地改善液压机械复合无级传动的换段品质和动态特性。


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