液力变矩器进出口定压阀匹配特性仿真研究

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1、液力变矩器进出口定压阀匹配特性仿真研究霍晓强!，蒋文超"，刘!安!（%$徐州工程兵指挥学院，江苏!徐州!!!%""&；!$北京理工大学!车辆工程学院，北京!%"""’%）!摘要"!应用()*+,-软件建立了某综合传动装置液力变矩器油液补偿系统动态仿真模型#研究了油温$定压阀弹簧刚度以及运动件质量的参数变化对进$出口定压阀动态工作特性匹配特性的影响%所得到的研究规律对进$出口定压阀的设计具有指导意义#!关键词"!液力变矩器&定压阀&仿真!中图分类号"./%01$00!!!!!文献标识码"2!!!!文章编号"%""%344&5#!""#$"%3""443"#!"#$%$%"&"$#’&

2、()#($’*+,"#(-.)#+/0-1#-&2+’$-.3’&#’&4(#%(.5+#-+#5+#$-.#".#5&’))+&’3",3’/675,893:,8;<%=>(?@AB;3CD89%E>6(;某车辆综合传动装置采用的液力变矩器中%变矩器泵轮入口处和涡轮出口处分别装有进口定压阀和出口定压阀%如图%所示%从进口定压阀和出口定压阀溢出的油液经散热器进入综合传动装置润滑分配器#出口定压阀起背压的作用%防止变矩器产生气蚀#进口定压阀用来调节变矩器的供油压力%并根据变矩器的不同工况$内部液流扰动和压力变化规律自动调节供油系统通过变矩器的流量%使变矩器内部始终充满油液%并合理地控

3、制变矩器的散热量#液力变矩器进$出口定压阀的压力变化对变矩器的使用性能有着直接的影响%从而直接影响整机的性能#在设计时%必须考虑进$出口定压阀动态匹配特性对变矩器工作的影响#图!!液力变矩器油液补偿系统原理图6!仿真模型建立在本文研究对象中%因受结构$体积的限制%利用()*+,-对液压系统进行仿真建模一般液力变矩器进$出口定压阀采用板式并联直动型要进行以下&个步骤’滑阀式定压阀%其结构原理如图!所示#本文在建!%"FGBHCD’从不同的应用库中选取现存的图立其仿真模型的过程中%采用模块化建模方法%形模块来建立系统的模型&将进$出口定压阀分解为定压弹簧子模块$渗漏!!"FIJ-9KB

4、L+’为每个图形模块选取数学模及摩擦子模块$运动质量及摩擦子模块$溢流阀型!给定合适的建模假设"&口子模块$主阀芯运动子模块$差径阀芯运动子模!0"M8N8-BHBN+’设定每个图形模块需要特定!的参数&!收稿日期"!""4O"&O!"!&"F,-IL8H,9;’运行仿真并分析仿真结果#!通讯地址"霍晓强，徐州工程兵指挥学院工程装备教研室!""#$"%!上半月刊"!!块#液容子模块#阻尼孔子模块等$依据图!在图%#图0所建立综合传动装置液力变矩器油液补()*+,-中建立仿真模型如图0$由于液力变矩器偿系统仿真模型如图&所示$内部的液流状况十分复杂%在()*+,-模型库中没有液力变矩

5、器的液力模型%所以依据在产品设计时的静态模拟思路%以节流孔模拟变矩器$依据%$定压弹簧模块!!###’$渗漏及摩擦模块!0$运动质量及摩擦模块!&$溢流阀口模块!4#1$主%$定压弹簧!!$弹簧座!0$阀体!&$主阀芯!4$阀芯运动模块!P$差径阀芯运动模块!%"$液容模差径阀芯!#$阀套!1$侧板!’#P$钢珠块!%%#%!$阻尼孔模块!%$进口油压!"%$进口流量!!!$出口油压!"!$!%$进口油压!"%$进口流量!!!$出口油压出口流量!.$泄漏油压!".$泄漏流量"!$出口流量!!.$泄漏油压!".$泄漏流量图"!液力变矩器进口定压阀原理图图#!单个进!出口定压阀$%&’

6、()仿真模型!%$变矩器进口油压!!!$变矩器出口油压!"$变矩器补偿流量图*!液力变矩器供油系统$%&’()仿真模型取数学模型并代入表%所示参数$7!仿真条件液压油的粘温特性如图4%前泵的加载转速如在FIJ-9KBL+和M8N8-BHBN+中按现有设计选图#所示$!"!""#$"%!上半月刊"表6!8!9)(*仿真模型主要参数器进$出口压力和流量的动态仿真曲线如图1$图名称#单位数值名称#单位数值’所示&主阀芯直径#--0"差径阀芯直径#--%&出口定压阀弹簧进口定压阀弹簧%$4P4$1P刚度#!?#--"刚度#!?#--"出口定压阀弹簧进口定压阀弹簧P"%!#压力#?压力#?进

7、$出口定压阀!前泵额定排量#!-L#N"&4搭盖量#--前泵额定转速#!N#-,;"!P""油箱压力#)M8"$%4图-!油温"./时变矩器进!出口压力动态仿真曲线液压油粘温特性液压油密度#!G<#-0"’1"!见图4"液压油中空气%运动件总质量#G<"$%含量!体积"#Q运动副间隙#--"$"!4偏心率"图0!油温"./时变矩器补偿流量动态仿真曲线系统采用现有设计参数%在油温&"R时变矩器进$出口压力和流量的动态仿真曲线如图P$图图+!液压油粘温特性%"所示&图,!