液压机械无级传动技术具有高效平稳的优点,国内对该技术的研究起步较晚。文章以CASE公司的PUMA四区段液压机械无级变速器为研究对象,分析了其无级调速特性、扭矩特性、液压功率分流比,给出了PUMA变速器输入输出转速比、液压功率分流比与变量泵和定量马达排量比的关系式,以及变速器输出轴与马达输出轴转矩的关系。最后,基于AMESim平台对PUMA变速器进行建模,仿真分析其输入转速与输出转速的关系,结果表明,该变速器可以实现拖拉机全行驶速度范围的无级调速。该研究旨在为无级变速箱的理论研究和设计提供参考。

目前传统液压机械无级变速器中行星轮系参数优化步骤繁琐,精确建模难度比较大。设计了一种新型的等差式液压机械无级变速器,基于MathCAD对其行星齿轮系空间尺寸和体积进行优化。根据液压机械无级变速器无级传动条件确定行轮系参数,以行星轮系齿轮模数、齿数和齿轮宽度作为设计变量,以减小行星轮系结构体积作为目标函数建立数学模型,利用MathCAD对行星轮系参数进行优化设计。结果表明行星齿轮系的体积比原体积降低24%,使行星轮系结构更紧凑,减轻质量和降低成本。

大马力拖拉机为了能在各种恶劣工况下高效完成作业的同时获得最佳燃油经济性,同时提高驾驶舒适性和操作方便性,通常采用液压机械无级变速器[1]。组成湿式多片离合器的摩擦片和对偶片由于有油液强制润滑,允许起步时长时间打滑,其寿命比干式离合器提高5-6倍,同时湿式离合器工作稳定性、可控性等各方面优势明显,故将其应用到液压机械无级变速器中[2-3]。

针对液压机械无级变速器(HMCVT)换段离合器油压跟踪控制过程中,不匹配干扰造成实际油压与期望油压产生偏差的问题,提出了一种基于扩张观测器的全局终端滑模控制算法,以实现油压的高精度跟踪控制。通过建立带有不匹配干扰的非线性湿式离合器数学模型,推导了油压控制系统的状态方程,使用扩张观测器对不匹配干扰进行估计,设计了一种能够快速收敛的全局终端滑模控制算法,并将干扰估计值补偿到控制算法中以提高控制精度和降低滑模控制的抖振。基于全局终端滑模控制算法设计了换段离合器油压跟踪控制器,通过试验对控制器效果进行了验证。结果表明,扩张观测器能够有效观测不匹配干扰,与传统终端滑模控制算法相比,基于本文算法设计的油压跟踪控制器动态响应时间仅为0.13 s,超调量为0.08 MPa,且无明显抖振。在换段过程中,冲击度降低12.7%,滑摩...

根据液压机械无级变速器传动原理,建立液压机械无级变速器试验台架,并利用ITI Simulation X软件对离合器控制动态系统、双向变量泵控制系统和液压机械无级变速器动态过程建立仿真模型。根据液压机械无级变速器换挡控制策略,通过液压机械无级变速器纯液压H挡、液压机械HM1、HM2挡仿真与试验结果,分析离合器流量调节阀(3L/min,4L/min,5L/min)对HMCVT输出转速、转矩的影响以及离合器减压阀压力(3MPa,4MPa,5MPa)以及对HMCVT输出转矩的影响。为进一步研究HMCVT换挡品质提供依据。

根据液压机械无级变速器传动原理,结合HMCVT试验台架、泵控马达测控系统及HMCVT测控系统,对双向变量泵工作效率进行分析,通过Design Expert10建立多元回归模型,并用响应曲面法分析各因素对双向变量泵的效率的影响。为提高变量泵控定量马达系统的工作效率,通过MATLAB/Simulink和多体动力学软件ITI SimulationX建立模糊控制模型与动力学模型,并进行联合仿真,采用自适应模糊PID控制和普通PID控制2种控制方法对定量马达输出转速和双向变量泵排量比进行比较。结果研究表明:定量马达稳定输出转速时间减少了0.86 s,超调量下降11.4%,排量比稳定输出时间减少0.57 s,超调量下降15.5%。为进一步研究HMCVT效率特性及动态特性提供依据。

基于液压机械无级变速原理,以同济大学1.5t电动叉车为研究对象,根据叉车实际作业条件要求设计了一种由单个普通行星排构成的两段液压机械无级变速器;分析其无极调速特性、平稳换段条件、转矩特性及功率分流特性.结果表明:所设计的液压机械无级变速器具有变速范围适宜、传动平稳、传递功率大等特点,可较好地满足该叉车的性能要求.

根据液压机械无级变速器能够以小功率的液压元件传递大功率转矩的特性,设计了一种新型的采棉机等差式液压机械无级变速器,该液压机械无级变速器起步采用纯液压段,前进作业段为等差两区段。基于变速器的等差连续性,确定了变速器总体传动方案;采用离合器与制动器相配合的方式实现变速器的控制逻辑,对变速器传动系统参数进行了设计,并分析了液压机各区段传动特性。分析表明：该液压机械无级变速方案能够实现采棉机的作业速度连续均匀变化且在采收作业工况有较高的效率。

对液压机械无级变速器机械故障的振动和噪声信号进行了分析：采用双谱分析法识别齿轮故障,希尔伯特信号包络法识别滚动轴承故障,小波变换信号分离法识别传动箱故障。对液压机械无级变速器液压故障的试验数据进行了研究：采用BP神经网络法识别电液比例伺服机构故障,频段分布法识别变量泵故障,核方法识别湿式离合器故障。研究表明：六种不同的方法对变速器的故障都有独特的识别作用,应根据变速器零部件的特性选择恰当的识别模式,以提高故障识别水平。

试验台的测试性能对整个试验台架的性能有着重要的影响，在整个测试系统中起着重要的作用。本文基于液压机械无级变速器试验台测控性能的研究，阐述了试验台的构成与基本的原理，并通过LabVIEW图形化编程软件对整个试验台测控软件的开发与研究，对无级变速的性能采用多种实时采集与分析处理的测试，为试验台的设计提供了数据基础。