针对轴向柱塞泵效率特性模型难以保证全工况下模型预测精度的问题,提出利用定常能量损失因子对现有的轴向柱塞泵总效率计算模型进行优化.首先,利用能量守恒定律对轴向柱塞泵的能量损失构成进行了研究,分析了轴向柱塞泵总效率计算模型误差产生的原因;其次,建立了全工况下轴向柱塞泵效率特性模型,并验证了其有效性;最后,对变排量工况下轴向柱塞泵的效率特性进行仿真分析与试验验证.研究结果表明:在变转速、变压力与变排量工况下,考虑定常能量损失因子的效率特性模型均可准确预测轴向柱塞泵的总效率,且在全工况范围内,模型的效率预测最大相对误差仅为4.8%;考虑定常能量损失因子的柱塞泵总效率模型能够完成全工况范围内轴向柱塞泵总效率的精确预测,这为柱塞泵的节能优化设计与节能控制提供了基础.

精准描述无级变速系统特性是拖拉机动力装置设计和控制策略制定的前提,是节能减排和动力提高的关键。为解决拖拉机常用无级变速系统特性随工况变化而导致原理论模型精度受限问题,该研究对受工况影响最为显著的液压传动系统的调速和效率特性进行研究。采用台架试验获取液压传动系统特性的样本数据,基于偏最小二乘法对比不同工况对调速和效率特性的影响,结合原理论模型和改进的模拟退火算法,提出液压传动系统特性的模型修正及其参数辨识方法,并分别建立调速特性和效率特性的改进半经验模型。结果表明,输入转速和输出端负载转矩对调速特性的影响程度分别为0.36和0.92;输入转速、输出端负载转矩和排量比对效率特性的影响程度分别为0.05、0.71和0.26;修正后模型参数较少,辨识容易,且精度高,估测值与实际值基本吻合(2参数调速特性半经验模...

为研究多离合器对液压机械无级变速器(Hydro-mechanical continuously variable transmission,HMCVT)传动效率的影响,针对变速器中包含多个湿式摩擦离合器构成闭式回路的结构特征,分析了离合器带排转矩对液压机械无级变速器效率特性的影响。通过对影响传动效率的离合器分离阶段所产生的带排转矩的分析与计算,建立了闭式回路中离合器分离阶段的动力传递计算模型,推导出闭式传动中离合器带排转矩造成的功率损失计算公式,进而推导出传动系总效率的计算方法,通过实例计算表明了HMCVT中的多个摩擦离合器的带排损失对其传动效率的影响较大。

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。

设计了一套液压泵、马达综合性能试验台,完成了配套测试处理软件的开发。试验台的流量测试范围为0~1000 L/min,压力测试范围为0~40 MPa,扭矩测试范围为0~45000 N·m,转速测试范围为0~3000 r/min。并依据液压泵、液压马达效率特性的计算方法和仪器设备的测试精度,计算得到了效率特性测试的合成不确定度。该试验台的技术参数符合JB/T 7043—2006,JB/T 10829—2008和JB/T 8728—2010等液压泵、液压马达产品标准的要求,已用于液压泵、液压马达产品的第三方检验检测。

新型液压回转-机械直线执行器采用液压马达代替电动机驱动滚珠丝杠,解决了电动缸功率密度低以及非对称液压缸流量不匹配等问题。为了进一步研究该系统的效率特性,推导其效率模型,后在SimulationX中建立其物理模型,通过理论分析与仿真结合的方法,研究了泵的排量比、泵的输入转速、系统的负载力、减速器传动比等参数对系统效率的影响。结果表明:系统的总效率受液压回路的效率影响最为显著;系统在大排量、中高转速、较大负载力下具有良好的效率

针对轴向柱塞泵效率特性机理分析不够深入、全工况下机理模型精度差,提出一种基于力学正反问题的柱塞泵效率特性半经验参数化建模方法。首先考虑油液可压缩性导致的容积损失和倾覆力矩作用下形成的柱塞副库伦摩擦力,建立了流量、转矩损失机理模型;然后分析了系统参数非线性变化规律,在此基础上利用试验数据拟合机理模型中复合参数经验公式;最后导出柱塞泵效率特性半经验参数化模型。对比分析表明：复合参数经验公式显著提高了机理模型精度,流量、转矩损失半经验参数化模型平均相对误差分别为3%和1%。结果分析表明：复合参数以及对应损耗能量比重直观反映了柱塞泵效率特性,极限工况下柱塞泵效率下降以及容积效率和机械效率无法再次提升的根本原因在于油液有效体积弹性模量、库伦摩擦因数等系统参数的急剧变化。

建立了斜轴式液压变压器的排量模型、流量模型、转矩模型和效率模型;在此基础上,绘制了液压变压器的等效率曲线图,揭示了斜轴式液压变压器的效率特性。理论分析与试验结果表明：斜轴式液压变压器在正常工作情况下理论总效率可达到70%左右,而且高效区的范围较宽;液压变压器的总效率随着负载口实际流量或缸体转速的增加有先增大后减小的变化趋势,随着负载口压力或配流盘转角的增加也呈先增大后减小的变化趋势。

机械液压无级传动变速器是一种新型变速器，具有无级调速和效率高等特点。针对一套新型机械液压无级传动变速器，进行液压控制系统设计，通过对开式液压回路和闭式液压回路的分析，结合变速器的实际控制需求，选择闭式液压回路更适合该无级传动变速器。利用AMESim软件，分别进行液压系统建模仿真，通过分析开式回路和闭式回路中泵．马达系统的压力流量特性曲线、系统功率分流以及系统效率特性，验证了闭式回路的合理性。

节流调速回路最大的缺陷是传动效率低研究提高回路效率的途径找出获得最大效率的条件建立最大效率的计算模型对于节约能源有重大的意义。笔者将回路效率看成回路与负载共同作用的结果研究了进、回油节流调速回路的效率与负载匹配的关系导出了匹配条件确定了匹配参数推导了匹配参数及最大效率的计算公式得出了通过负载匹配可大大提高节流调速回路效率的结论。