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混合式液压-机械无级传动车辆制动能量回收系统研究
| 论文题名： | 混合式液压-机械无级传动车辆制动能量回收系统研究 |
| 关键词： | 无级传动;制动能量;回收系统;军用特种车辆 |
| 摘要： | 混合式液压-机械无级传动(Compound Coupled Hydro-mechanical Transmission，CCHMT)是由机械传动系统行星排齿轮与液压传动系统泵-马达组成的传动系统，因其输入输出端分别有一组行星排，此结构结合输入耦合式与输出耦合式的结构，其设计意图旨在结合液压传动功率密度大且能够实现无级变速和机械传动高效性的优点，并在单行星排传动结构的基础上进一步拓宽调速比范围。由于混合式液压-机械无级传动结构具有传动功率较大、调速范围比较宽等优点，因此在一些特定的专用车辆，如农用机械拖拉机、城市公交车、环卫作业车以及少部分的军用特种车辆，具有较好的应用前景。但由于混合式结构复杂、相关理论机理不清、设计理论还不成熟，因此还需继续开展研究工作。所以本文研究混合式液压-机械无级传动结构以及其制动能量回收系统具有非常高的学术意义和应用价值。 本文首先对国内外近些年的液压-机械无级传动以及相关制动能量回收的研究成果进行了分析研究，总结了前人的研究方法与成果，接着对混合式液压-机械无级传动的结构进行了研究分析，得出混合式结构可达36种。 其次，依据在不发生功率循环条件下可达到的调速比范围大小应用遗传算法对所提出的36种混合式结构进行筛选，同时对各种结构进行了参数优化，经筛选和优化后发现有一种混合式结构调速比范围宽，可适应对车速有特殊要求的专用车辆。 然后，以所筛选出的混合式结构为研究对象，为其设计了制动能量回收系统，讨论制动能量基本条件以及能量回收过程，并对所设计的制动能量回收系统进行了数学建模，依据模型应用MATLAB对理论分析进行了验证。 由于混合式液压-机械无级传动车辆具有传统机械摩擦制动与能量回收制动两种制动方式，所以本文接着为混合式车辆制定了满足车辆自身特性与车辆制动相关规定的制动分配策略，解决了其前后轮制动力分配与能量回收制动力和机械摩擦制动力分配的问题。 最后，为了验证所筛选的混合式结构、所设计的制动能量回收系统以及制定的制动力分配控制策略是否满足实际应用需求，应用AMESim软件对以上所述进行了仿真分析。仿真结果表明所选择的混合式液压-机械无级传动结构具有良好的静态特性和调速刚度，制动能量回收系统能够较多的回收车辆在制动过程中损耗的动能，回收效率大约为43.37%。证明了所选结构、所设计的制动能量回收系统以及制动的控制策略的正确性、合理性。 |
| 作者： | 白建军 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 于今 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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