拖拉机液压机械无级变速器试验台设计

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1、2015年3月农机化研究第3期拖拉机液压机械无级变速器试验台设计王鹏，周志立，徐立友(河南科技大学车辆与交通工程学院，河南洛阳471003)摘要:根据拖拉机液压机械无级变速器试验要求，提出了其试验台设计方案，确定了试验台驱动装置及加载装置，设计了试验台数据采集与控制系统。以东方红1302Ｒ拖拉机液压机械无级变速器为被试对象，完成了液压机械无级变速器的无级调速特性试验和自动调速特性试验。结果表明:所设计试验台自动化程度高、运转平稳，满足设计要求。关键词:拖拉机;液压机械无级变速器;试验台;控制系统中图分类号:S219

2、．032．1文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)03－0095－04DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.03.0231302Ｒ拖拉机HMCVT是一种变速范围宽、液压功率0引言［7］分流比小、结构简单的多段液压机械无级变速器。液压机械无级变速器(Hydro－mechanicalcontinu-本文以该装置为被试对象，设计一种适合于大功率拖ouslyvariabletransmission，简称HMCVT)是一种液压功拉机HMCVT试验台，以期为HMCVT的性能测试奠定率流与机

3、械功率流并联的新型传动装置，通过机械传基础。动实现传动高效率，通过液压传动与机械传动相结合1HMCVT结构及工作原理实现无级变速，具有良好的无级调速特性，可大幅提高车辆的动力性和燃油经济性，且能实现大功率传图1为东方红1302Ｒ拖拉机HMCVT结构原理示［1］［1］递，因此在大功率车辆领域有着广阔的应用前景。意图。20世纪70年代以来，液压机械无级传动装置逐步得到商品化应用。美国的GE公司研制了HMPT－400、［2］HMPT－500等3段式液压机械无级传动装置;德国ＲENK公司研制了用于Audi100的4段式液压

4、机械无［3］级变速器;日本小松公司研制的HMST4段式液压机械无级变速器于1982年试验成功，并在装载机上［4］装车应用。HMCVT在拖拉机上的开发应用从20世纪90年代开始，如前苏联T－130拖拉机使用了3段式液压机械无级变速传动装置、德国Deutz－Fahr公司所开发的液压机械无级变速器装备于Agrotron系［5］列拖拉机上。我国对HMCVT的研究始于20世纪70年代末，其中北京理工大学和河南科技大学的研究图1HMCVT结构原理示意图相对较早，并已开发出样机［6－8］。Fig．1Thestructureand

5、transmissionprincipleofHMCVT台架试验通过加载装置模拟变速器实际工况，较其由变量泵－定量马达构成的液压传动系统、单道路试验缩短了试验周期，降低了试验成本。东方红行星排机构以及多挡有级变速箱等组成。在图1中L1、L2、…、L8为换挡离合器;e为液压传动系统变量收稿日期:2014－04－09泵与定量马达排量比;s、c、r分别为单行星排机构的基金项目:国家自然科学基金项目(51375145);河南省重点科技攻关计划项目(142102210424)太阳轮、行星架和齿圈;ne为发动机输出转速;nb为

6、变作者简介:王鹏(1987－)，男，河南南阳人，硕士研究生，(E－mail)速器输出转速;Ⅰ为变速器输入轴;Ⅱ为变速器输出seaeagle1227@126．com。轴;Ⅲ为变速器动力输出轴。发动机输出功率经分流通讯作者:周志立(1957－)，男，河南偃师人，教授，博士生导师，(E－mail)zzli@haust．edu．cn。机构分为液压功率流和机械功率流，液压功率流经变·95·2015年3月农机化研究第3期量泵－定量马达构成的液压传动系统传递至行星排包括空载损耗特性试验、无级调速特性试验、传动效机构的太阳轮s，机

7、械功率流经换挡离合器传递至行率特性试验和自动调速特性试验。空载损耗试验用星排的齿圈r或行星架c;液压功率流和机械功率流于考查HMCVT输出轴不加载状态下变速器功率消耗在行星排机构汇流，通过行星架c或齿圈r后经换挡随变速器速比变化情况;无级调速特性试验用于考查离合器将功率传递至多挡有级变速箱，然后经离合器发动机工作在最佳工作点下HMCVT的无级调速范将功率传递至变速器输出轴。随着液压传动系统变围;传动效率特性试验用于考查HMCVT在不同速比量泵与定量马达排量比e的连续变化以及换挡离合器下的传动效率，验证HMVCT传动

8、的高效率特性;自动接合状态的不同，HMCVT前进方向具有6个连续变速调速特性试验用于考查负载连续变化时HMCVT速比段，倒车方向具有3个连续变速段，HMCVT速比在一对发动机最佳工作点的跟随情况。定范围内逐段连续无级变化，从而实现无级变速功2．1试验台方案能。HMCVT试验台主要由动力装置、被试HMCVT、加载装置、联轴器、分动箱、多挡升速箱、数据采集与控2