本文關(guān)鍵詞：裝載機(jī)液力變速器換擋品質(zhì)仿真與試驗(yàn)研究　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：裝載機(jī)是世界上應(yīng)用范圍較廣的工程機(jī)械之一,在公路、礦山、港口等建設(shè)工程中都發(fā)揮著重要作用。裝載機(jī)作業(yè)環(huán)境惡劣、作業(yè)工況復(fù)雜,駕駛員需要通過頻繁的換擋操作來完成鏟裝作業(yè),對駕駛員的駕駛水平是一種嚴(yán)峻的考驗(yàn)。液力變速器的應(yīng)用不僅增強(qiáng)了裝載機(jī)的自適應(yīng)性,而且極大的改善了駕駛員的駕駛操作。因此,液力變矩器在裝載機(jī)上的應(yīng)用已成為主流趨勢。隨著技術(shù)的發(fā)展,對裝載機(jī)性能提出了更高的要求。目前,國內(nèi)裝載機(jī)普遍存在換擋品質(zhì)問題,較差的換擋品質(zhì)不僅會引起換擋沖擊,還會增加傳動系統(tǒng)的動載荷,加速零件的磨損,降低零件的使用壽命。因此,提高裝載機(jī)液力變速器換擋品質(zhì)具有重要的意義。以某型液力變速器為研究對象,對其換擋品質(zhì)進(jìn)行仿真并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下。(1)確定了換擋品質(zhì)的評價指標(biāo)為沖擊度、滑磨功和換擋時間,并對換擋品質(zhì)影響因素進(jìn)行了分析。對液力變速器結(jié)構(gòu)、換擋傳動路線和電液控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析,對平穩(wěn)結(jié)合閥的工作原理進(jìn)行了研究,并重點(diǎn)分析了液力變速器前進(jìn)擋與后退擋換擋品質(zhì)控制策略;建立液力變速器換擋過程等效力學(xué)模型,對換擋過程扭矩相與慣性相進(jìn)行了研究,并分析了換擋各階段離合器油壓對于換擋品質(zhì)的影響,為換擋品質(zhì)研究奠定了基礎(chǔ)。(2)根據(jù)液力變速器電液控制系統(tǒng)原理,利用液壓系統(tǒng)仿真軟件AMESim建立其電液控制系統(tǒng)模型,便于分析離合器換擋油壓與換擋時間;基于液力變速器試驗(yàn)臺模型,建立了液力變速器機(jī)械傳動系統(tǒng)仿真模型,便于分析離合器主、從動片轉(zhuǎn)速及滑磨轉(zhuǎn)矩,計算換擋滑磨功;為保證仿真模型的正確性,對傳動效率、轉(zhuǎn)動慣量、摩擦系數(shù)等影響參數(shù)進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上,建立液力變速器機(jī)電液系統(tǒng)聯(lián)合仿真模型,為換擋品質(zhì)仿真做好準(zhǔn)備工作。(3)對液力變速器機(jī)電液系統(tǒng)聯(lián)合模型進(jìn)行換擋品質(zhì)仿真,分析了離合器換擋油壓、換擋時間和動態(tài)換擋過程,并計算變速器換擋滑磨功。針對前進(jìn)擋換擋過程中由于離合器充、泄油重疊時間太短而出現(xiàn)的動力中斷問題,提出對電液控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),并對待分離離合器采取延遲換擋動作時刻和延長泄油時間的換擋品質(zhì)控制策略。仿真結(jié)果表明,通過改進(jìn)電液控制系統(tǒng)并采取一定的換擋品質(zhì)控制策略可以避免換擋過程中產(chǎn)生動力中斷,并減小換擋滑磨功,改善其換擋品質(zhì)。(4)為了對液力變速器換擋品質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn),搭建了液力變速器試驗(yàn)臺架,并對試驗(yàn)系統(tǒng)與試驗(yàn)方法進(jìn)行了研究。在試驗(yàn)臺上對變速器換擋油壓、換擋時間及換擋滑磨功進(jìn)行了試驗(yàn),并與仿真進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)誤差較小,驗(yàn)證了換擋品質(zhì)仿真的正確性與可靠性,為進(jìn)一步改善換擋品質(zhì)提供了試驗(yàn)依據(jù)。由于在試驗(yàn)臺上無法測試整機(jī)換擋沖擊度,為了測試換擋沖擊,在試驗(yàn)臺上利用動態(tài)信號測試分析系統(tǒng)對液力變速器進(jìn)行了換擋振動試驗(yàn)。分析了換擋過程中變速器三個方向的振動加速度,并以加速度均方根衡量換擋沖擊。試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了換擋品質(zhì)分析的正確性,同時為換擋品質(zhì)改善提供了方法。
[Abstract]:The loader is one of the widely used construction machinery in the world road, mines, ports and other construction projects have played an important role. The loader working environment, working condition is complex, the driver needs to frequently shift operation to complete the loading operation, the driver's driving level is a severe test application of hydraulic transmission not only enhances the adaptability of the loader, and greatly improve the driver's driving operation. Therefore, the torque converter used in loader has become a mainstream trend. With the development of technology, put forward higher requirements on the loader performance. At present, the domestic loaders generally there are problems of shift quality, the shift of poor quality will not only cause the shift shock, but also increase the dynamic load of the transmission system, accelerate the wear of parts, reduce the service life of the parts. Therefore, to improve the loader Has the important significance of hydraulic transmission shift quality. Based on a certain type of hydraulic transmission as the research object, carries on the simulation of shift quality and the experiments are carried out. The main research contents and conclusions are as follows. (1) to determine the evaluation index for the shift quality of the degree of impact and the friction work and time shifting, and the factors shift quality are analyzed. The hydraulic transmission structure, shifting transmission route and electro-hydraulic control system is analyzed, combining with the working principle of stationary valve are studied, and focuses on the analysis of the hydraulic transmission of forward gear and reverse gear shift quality control strategy; establish the transmission shift process of the equivalent mechanical models of heat exchanger a process and torque inertia phase is studied, and analyzes each stage of the shifting clutch pressure to influence the shift quality, lays the foundation for the study of shift quality. (2) according to the hydraulic transmission The principle of electric hydraulic control system, the electro-hydraulic control system of hydraulic system simulation model using AMESim software for analysis of hydraulic clutch shift and shift time; hydraulic transmission test bench model based on a hydraulic transmission mechanical transmission system simulation model for analysis of clutch driven plate, rotational speed and friction torque, calculate the shift friction work; to ensure the correctness of the simulation model, the moment of inertia of the transmission efficiency, and effects of parameters of friction coefficient are analyzed. On this basis, the establishment of hydraulic transmission hydraulic system combined with simulation model, prepare for shift quality simulation. (3) for shift quality simulation of the joint model of hydraulic transmission for the mechanical and hydraulic system, analyzes the hydraulic clutch shift, shift time and dynamic shift process, and calculate the gear friction work. Aiming at the forward gear shifting process for clutch For filling, drain overlap and the emergence of the power interruption time is too short, the electro-hydraulic control system is improved, and the treatment of the separation of the clutch to delay and prolong the time shift action and shift quality control strategy of oil discharge time. The simulation results show that by improving the electro-hydraulic control system and adopt certain strategies can shift quality control to avoid the shift during power interruption, and reduce shift slipping power and improve the shift quality. (4) in order to test the transmission shift quality, build a hydraulic transmission test bench, and the test system and test method are studied. The test rig with hydraulic transmission, the test of friction power slide shift time and shift, and compared with the simulation, it is found that error is small, to verify the correctness and reliability of shift quality simulation, in order to further improve the shift quality provided The experimental basis. Due to the testing of the shift shock on the test bench, in order to test the impact of gear shifting, using dynamic signal test on the test bench analysis system for a shift of vibration test of hydraulic transmission. The analysis of vibration transmission in three directions during acceleration, and the acceleration RMS measure shift shock. The test results verify the correctness of shift quality analysis, and provides a method for improving the shift quality.

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH243

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本文編號：1412288