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非公路宽体自卸车前桥辅助驱动系统研究
| 论文题名： | 非公路宽体自卸车前桥辅助驱动系统研究 |
| 关键词： | 非公路宽体自卸车;双桥驱动;牵引性能 |
| 摘要： | 非公路宽体自卸车是一种用于露天场合进行矿石运输以及岩石土方运输等任务的非公路用重型自卸车，体积大、载重量大、作业环境恶劣、行驶路况复杂。在实际作业过程中，由于路面湿滑，坡道过大等原因，经常会出现后轮驱动力不足、爬坡性能低、轮胎打滑；料斗卸料时，后轮陷入坑中无法脱险；下坡制动时，制动力不足、摩擦生热严重、制动能量浪费等现象。基于目前非公路宽体自卸车的问题，本文提出了一套利用原车举升液压泵驱动液压马达的前桥辅助驱动方案。 本研究主要内容包括：⑴分析了几种前桥辅助驱动系统的优缺点，提出了利用举升液压泵驱动液压马达的方案。考虑到自卸车举升作业与运输工况不同时发生，因此，该方案中的液压泵使用自卸车举升机构的液压泵，实现一泵两用，可以减少新元件的加入，满足结构简单，经济实用的设计要求。在原车的基础上加装一套前桥辅助驱动系统，可以实现三大功能：在爬坡工况时，自卸车由后桥驱动变为双桥驱动，提高附着重量的利用率，增加爬坡能力；在料斗卸料时，后轮容易陷入坑中，此时可以利用前桥独立驱动进行脱险；在下坡制动时，利用发动机的反拖作用使液压泵工作，不仅消耗了制动能量，实现了液压辅助制动，而且将制动能量转化成液压能存储在蓄能器中，减少了摩擦生热，还能将回收的液压能用于爬坡或举升作业。⑵依据原车参数以及行驶需求，对液压系统的元件进行计算选型。针对非公路宽体自卸车的不同作业工况，提出加装前桥辅助驱动系统后切换不同的工作模式以及前后轮同步性问题的解决方法。参考液压泵和液压马达效率的理论计算公式，得到液压泵和液压马达的效率曲线。通过能量转化关系，得到了液压辅助制动所消耗的制动能量以及能量回收率的表达式；根据波尔定律，得到了蓄能器在存储和释放能量的过程中，蓄能器工作压力和体积的变化规律。⑶通过对非公路宽体自卸车的行驶驱动系统进行运动学和动力学的分析，得到了自卸车在空载前驱、满载后驱以及满载全驱运行工况下的牵引性能。⑷利用AMESim仿真软件对前桥辅助驱动系统进行建模与仿真，得到了不同工况下的牵引性能，系统的动态响应性能以及蓄能器吸收制动能量的能力。 |
| 作者： | 孟玉婷 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 焦生杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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