为了提高汽车行驶过程中不同路面的平顺性和运行稳定性,在分析阻尼调节阀结构的基础上,设计了一种具有阻尼调节阀的液压减振器。该减振器中的阀芯在衔铁推动下发生运动,实现进出油口流量与压力调节,达到减振器呈现阻尼特性的效果。研究结果表明:改变激励电压并不会造成响应时间的明显变化。增大阀芯负载压差将引起阀芯上升时间增加并达到更长的响应时间。随着阻尼系数的提高,上升时间也发生了逐渐增加。当提高衔铁质量后,阀芯可以在更短时间内完成触动响应,阀芯需经过更长时间完成上升与响应过程。通过实验验证了该可调阻尼减振器设计满足目标阻尼的要求,对提高汽车运行舒适性具有很好的理论价值,且易于推广。

为提高配备液压机械无级变速器(Hydro-Mechanical Continuously Variable Transmission,HMCVT)的拖拉机起步性能,提出了一种基于排量预测调节的液压机械无级变速拖拉机起步控制方法。通过分析HMCVT工作原理及其排量调节机构工作特性,将拖拉机起步过程进行3阶段划分,并以减小起步时间和起步冲击度为目标,建立了基于模型预测控制的拖拉机起步过程排量控制策略。仿真结果表明:与未采用基于排量预测调节的起步控制方法相比,液压机械无级变速拖拉机起步时间缩短了8%,起步最大冲击度减小了32.6%,对HCMCVT拖拉机起步过程有较好的控制效果,起步性能得到较大提高。

传统阻力型垂直轴风力机具有结构简单、低风速启动、成本低等优点,但其风能转换效率较低。为改善传统阻力型风力机的风能转换效率,基于仿生原理提出了一种新型叶片结构的风力机,其结构设计借鉴了鱼脊线结构和Savonius型风力机的叶片结构的特点。通过二维数值模拟方法研究两种风力机的气动特性,并对两种风力机进行对比分析。结果表明,在风速8m/s条件下,新型风力机的扭矩和效率系数优于传统Savonius型风力机,且在较低叶尖速比时达到最高效率,该风轮的三叶片结构布局可引导气流进行二次驱动,从而实现风能转换效率的提升。

液压机械传动装置(hydro-mechanical transmission,HMT)是一种机-液耦合的强非线性系统,在换段过程中存在外界负载扰动和建模误差等因素影响其换段品质。该研究在分析HMT组成及工作原理的基础上,建立了HMT换段过程动力学模型和线性二次型控制模型,提出一种基于扰动前馈补偿的换段离合器控制方法,借助扰动观测器估计HMT换段过程的总扰动,将扰动补偿增益引入控制器的前馈项,实现扰动前馈补偿,并设计了抑制换段过程扰动的控制器。仿真结果表明,与未采用扰动前馈补偿控制相比,扰动前馈补偿控制的扰动值最大降低了48.9%、冲击度降低了27.8%、滑摩功减少了29.6%、换段时间减少了15.3%。最后通过试验验证了所提方法在快速处理换段过程扰动的同时,可较好地提升HMT的换段品质。研究结果可为液压机械传动装置的工程应用提供参考。

采用计算虚拟试验技术搭建无级变速拖拉机虚拟试验平台,缓解液压机械无级变速器(HMCVT)研究中实物试验存在的成本高、周期长及试验场地限制问题。以模块化和参数化建模的方法,将拖拉机系统划分为发动机模块、HMCVT模块、中央传动模块及行走机构模块,搭建了虚拟试验平台。采用神经网络建立发动机模型,采用动力学方程建立液压机械无级变速器、中央传动和行走机构模型,采用状态流图(stateflow)建立HMCVT控制模型;应用MatLab的Simlink和Simscape工具实现各个模块的仿真模型搭建,利用GUI工具设计虚拟试验平台控制界面,实现了两种多段HMCVT实例的换段控制过程的虚拟试验。结果表明:两种HMCVT虚拟试验结果与理论分析一致,试验平台对多种HMCVT进行虚拟试验具有有效性和通用性。

为兼顾装备液压机械无级变速器(Hydro-mechanical Continuously Variable Transmission,HMCVT)的拖拉机动力性及经济性,该研究制定了一种同时考虑动力性与经济性的综合模式切换规律。针对采用液压机械无级变速器的拖拉机,分别建立了发动机模型、HMCVT模型以及考虑驱动轮滑转率的拖拉机动力学模型。在分析了其经济性与动力性模式切换规律的基础上,引入动力性与经济性权重系数,采用模糊推理和基于分解的多目标进化算法(Multi-objective Evolutionary Algorithm Based on Decomposition,MOEA/D)制定了拖拉机液压机械无级变速器综合模式切换规律。仿真与试验结果表明:与动力性模式切换规律相比,综合模式切换规律在纯液压模式(H模式)切换至液压机械模式1(HM1模式)时驱动力降低了11.13%,在HM1切换至液压机械模式2(HM2模式)时驱动力降低了7.29%,较H切换至HM1模式时减少了3.84个百分点;与经济...

提出一个关于测力传感器变形引起的定位误差补偿方法。针对磨削轴承套圈的电磁无心夹具,在前后两个支撑上分别安装测力传感器,当支撑径向定位轴承套圈时,测力传感器精确测量轴承套圈所受支撑力并发生相应偏移。通过分析无心磨削支撑与工件的位置关系和定位误差的变化规律,推导出测力传感器受力变形导致支撑发生偏移引起的定位误差的计算公式,并提出通过控制砂轮架进给的方法补偿定位误差。结果表明:测力传感器变形会影响套圈的加工精度,此方法能够补偿该定位误差。且通过对比补偿前后的磨削时间表明,此方法能提高轴承套圈外圆磨削效率。

为了使拖拉机能够获取最高的生产率,以配备HMCVT的400马力拖拉机为研究实例,通过分析计算对变速器的变速比进行了优化,得出了在任意牵引力及相应目标车速条件下的HMCVT最优变速比。随后对HMCVT的生产率最高变速控制进行了分析,制定了变速器的换段逻辑和变速控制原理;并以变速器变速比和发动机转速为控制变量,建立了生产率最高的二元协同控制拖拉机HMCVT仿真模型。应用二维查表插值的方法控制变速比输入,以某大小牵引力及相应目标车速为条件,对最优变速比进行了仿真验证。仿真结果表明经过优化所得出的变速比能够使拖拉机输出较大的牵引功率,该优化计算方法具有一定的可行性。

基于传统的单行星排、双行星排传动的液压机械无级变速器，提出了一种复合行星排传动的新型液压机械无级变速器方案。通过行星架固定法推导出了其前进方向无级变速段的速比特性，应用理论力学推导出了其输出转矩特性，计算出了其功率分流比特性。使用Matlab软件绘制了拖拉机速度及变速比随排量比变化特性图、转矩特性图、液压功率分流比特性图。研究结果表明，所设计的新型液压机械无级变速器可在0—68km·h^-1的速度实现无级变速，满足了拖拉机在不同工况下的输出转矩要求，多段液压机械无级变速器的功率分流比小于20％，实现了拖拉机的高效、大功率动力传动。通过实例计算验证了新型液压机械无级变速器传动的合理性，为拖拉机自动变速器的开发应用奠定了基础。

介绍了泵、马达的近似效率计算公式和闭式变量泵一马达系统效率随转速、油压、排量变化的算法。导出了闭式行星齿轮传动产生功率循环的条件和液压机械无级变速器（HMCVT）典型结构的效率计算公式。描述了包含输入功率、泵马达排量、功率循环等因素时效率计算的合理步骤，对新型多段HMCVT进行了效率计算。结果表明：新型多段HMCVT的平均效率高于0．93，但随传动比、传递功率及转速的变化存在波动；控制传动比在泵排量为零的附近调节，可保证HMCVT高效率工作。