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液压机械无级变速器系统仿真和换段品质研究
| 论文题名： | 液压机械无级变速器系统仿真和换段品质研究 |
| 关键词： | 液压机械无级变速器系统;油压特性;换段品质;仿真模型 |
| 摘要： | 液压机械无级变速器（Hydro-mechanicalContinuouslyVariableTransmission，简称HMCVT）是采用液压无级变速和机械有级变速的复合传动装置，其传递功率大、效率高、适用范围广，属于新型车辆变速器。车辆变速时，需要通过离合器的结合与分离来完成机械有级变速。而离合器结合与分离需要一定时间，在此过程中，由于载荷等因素，引起换段前后输出轴出现速度降。这种速度降如果不能得到合理控制，将会对于变速器造成损伤，同时也会影响到车辆的乘坐舒适性。 本文以液压机械无级变速器试验台为基础，对变速器湿式离合器结合过程的油压特性进行了试验，并对换段品质进行了正交试验。同时利用Matlab/Simulink建立了仿真模型，对部分研究内容进行了仿真分析。本文主要研究内容如下: 1、简述了HMCVT的工作原理，根据各段传动比参数，建立了输出转速及转矩的理论模型。 2、利用等效转动惯量对模型各传动件的转动惯量进行设置，使模型运行更加高效，并确立了其它建模参数。利用Matlab/Simulink建立了HMCVT仿真模型。该模型有发动机模块、变量泵—定量马达传动模块、机械传动模块、控制模块、负载模块和显示输出模块。对各模块主要实现的功能及其构成进行了说明，同时结合试验数据及理论值对模型进行了验证。 3、对湿式离合器结合过程的油压特性进行了研究。对离合器结合过程的各阶段建立了动力学模型。根据台架试验结果，将试验数据导入Matlab，对离合器充油时间、升压时间及升压段油压变化速率的试验数据进行了曲面拟合。主要研究结论如下:调速阀流量大于3L/min时充油时间和离合器升压较短，调速阀流量在1～3L/min之间对充油时间和离合器升压的调节性能较好。主油路油压在4～5MPa左右充油时间相对短一些。升压时间随压力升高变化不明显。当调速阀流量大于3L/min时，升压段油压曲线的斜率较大且比较稳定。随着压力增大，油压变化率也随之增大。在对充油过程的分析中发现，随着压力和流量升高，C1离合器的充油初始压力和结束压力都随之升高。 4、对换段品质进行了正交试验。主要结论如下:为提高换段品质，最终选取A1B3作为最优水平组合，也就是主油路油压取4MPa，调速阀流量取5L/min。 5、利用仿真模型对一部分试验无法完成的分析进行了仿真分析。得出随着泵—马达系统的容积效率提升，除摩擦功外变速器及泵—马达系统的各项监测值均得到优化;随着待结合离合器结合时间提前，换段品质得到提高。 |
| 作者： | 陶海龙 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 史立新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京农业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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