液壓機械式無級變速器傳動誤差研究.pdf

1、液壓機械式無級變速器（Hydro-mechanical continuously variable transmission，簡稱 HMCVT），對外負載具有良好的自動適應能力，且具有分級連續(xù)變矩和變速的能力，其換擋沖擊小、操縱簡單，能按最佳的換擋時機進行自動換擋，能夠實現(xiàn)非道路車輛平穩(wěn)地起步、無級變速等效果，且 HMCVT具有良好的減振性能、較高的傳動效率，因而該變速器在非道路車輛，特別是拖拉機上的使用日趨增多。如果 HMCVT在工作

2、過程中存在傳動誤差，會影響變速器的動力輸出平穩(wěn)性和輸出功率，從而影響變速器的使用性能，因此對于液壓機械式無級變速器傳動誤差的研究具有重要的理論意義和應用價值。
　　選取東方紅大功率拖拉機的 HMCVT為研究對象，主要研究內容和研究結果有：
　　1.針對于大功率拖拉機 HMCVT的結構特點，建立行星齒輪變速系統(tǒng)的載荷分布靜力學模型。利用當量嚙合誤差原理，研究在靜態(tài)特性下影響行星齒輪變速系統(tǒng)傳動誤差的主要因素。運用控制變量法，研

3、究這些主要因素對行星齒輪均載系數(shù)的影響規(guī)律，研究對行星齒輪均載系數(shù)影響最嚴重和最劇烈的誤差因素。根據角頻率相同時傳動誤差的耦合原理，對行星齒輪變速系統(tǒng)傳動誤差的各個誤差因素進行耦合，并提出了耦合方案，減小了傳動誤差。
　　2.選取 HMCVT中機械變速機構為研究對象，以減少變速器的功率損耗為目的，研究了傳動誤差隨時間的變化規(guī)律。利用當量嚙合誤差原理，建立變速器中行星齒輪組、定軸齒輪副和二者共同作用時的傳動誤差與時間的關系式。比較各

4、擋位的總傳動誤差和行星齒輪組傳動誤差，分析瞬時總傳動誤差最大、最小的擋位以及總傳動誤差的主導因素。在角頻率相同時，行星齒輪組傳動誤差和定軸齒輪副傳動誤差存在耦合關系。利用蒙特卡羅法，驗證了研究所得規(guī)律的正確性。建立總傳動誤差與功率損耗的關系式，以減小傳動誤差為途徑，提出了減少變速器功率損耗的措施。
　　3.以 HMCVT中的液壓變速機構為研究對象，分析液壓變速機構傳動誤差的機理，推導在一般情況下傳動誤差的計算式。通過運動仿真，驗證

5、液壓變速機構傳動誤差計算式的正確性。分析液壓變速機構傳動誤差的主要影響因素和其他影響因素，可知最主要的因素是斜盤傾角偏差。通過改變斜盤傾角偏差的大小，研究此變速器中軸向柱塞泵傳動誤差的變化規(guī)律。運用流體仿真法和計算法，分析液壓變速機構傳動誤差對柱塞泵流量、功率和柱塞馬達轉速的影響。以達到傳動系統(tǒng)要求的容積效率為目的，分析了斜盤傾角偏差允許的變化范圍。
　　4.以 HMCVT中的機械變速機構和液壓變速機構為研究對象，研究HMCVT的

6、功率分流特性。選取 HM2擋位，研究機械變速機構傳動誤差和液壓變速機構傳動誤差以及兩者共同作用時對變速器輸出功率的影響。運用MATLAB仿真計算，研究由傳動誤差引起的機械變速機構瞬時功率損耗、液壓變速機構瞬時功率損耗和總瞬時功率損耗與液壓功率分流比之間的變化規(guī)律。提出了減小變速器瞬時功率損耗的措施，以滿足拖拉機在不同工況下的作業(yè)要求。
　　本論文研究 HMCVT中機械變速機構和液壓變速機構傳動誤差的變化規(guī)律，以及機械變速機構和液壓