動(dòng)力換擋變速器換擋時(shí)動(dòng)力不中斷,且能夠?qū)?fù)雜的換擋過程簡化為按鈕操作,在國外的拖拉機(jī)上已得到了廣泛應(yīng)用。為此,設(shè)計(jì)了一種新型的負(fù)載換擋行星齒輪副變速器,增加了原變速箱的擋位數(shù),并實(shí)現(xiàn)了增扭負(fù)載換擋與梭行換擋。在分析了整體功能要求的基礎(chǔ)上,確定了變速器的傳動(dòng)方案及結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了副變速器液壓控制系統(tǒng),并對(duì)拖拉機(jī)各擋總傳動(dòng)比及理論車速進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。同時(shí),繪制了拖拉機(jī)牽引力和比油耗曲線,定義拖拉機(jī)牽引功率利用率和比油耗損失率用以評(píng)價(jià)拖拉機(jī)動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性,并通過計(jì)算比較了改進(jìn)前后拖拉機(jī)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性情況。 

【文章來源】：農(nóng)機(jī)化研究. 2016,38(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

變速器的傳動(dòng)路線簡圖

之間。增扭/梭行副變速器的換擋采用液壓控制，根據(jù)離合器、制動(dòng)器的不同接合狀態(tài)，副變速器具有增扭擋、直接擋、逆行擋及空擋4個(gè)擋位。副變速器換擋液壓控制系統(tǒng)由動(dòng)力源、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)組成，原理圖如圖2所示。副變速器換擋通過組合控制兩個(gè)電磁換向閥，實(shí)現(xiàn)直接擋、增扭擋、空擋和倒擋操作，前進(jìn)擋與逆行擋間切換無需分離主離合器。執(zhí)行元件工作規(guī)律如表1所示。圖2增扭/梭行副變速器液壓控制系統(tǒng)原理圖表1副變速器換擋工作規(guī)律表擋位C1C2B1B2增扭擋+—+—直接擋++——逆行擋—+—+空擋——++拆除原拖拉機(jī)的倒擋機(jī)構(gòu)，將副變速器嵌入到拖拉機(jī)主離合器和原變速器之間。改進(jìn)后的拖拉機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的前進(jìn)擋位數(shù)增加1倍，還獲得與改進(jìn)前機(jī)型前進(jìn)擋位數(shù)相同數(shù)目的倒擋擋位。合理選擇副變速器的傳動(dòng)比，可以使得拖拉機(jī)前進(jìn)作業(yè)時(shí)具備降速增扭功能，逆行擋速度小于前進(jìn)擋速度。當(dāng)拖拉機(jī)作業(yè)遇到較大載荷時(shí)，通過液壓控制系統(tǒng)能夠帶負(fù)載切換到增扭擋，避免作業(yè)中遇到1．2～1．3倍的突變大載荷;待拖拉機(jī)順利克服短期增大的載荷后，再通過液壓控制系統(tǒng)，帶負(fù)載切換到原工作擋位。當(dāng)拖拉機(jī)在田間調(diào)頭或場(chǎng)地作業(yè)時(shí)，駕駛員無需操縱主離合器和手動(dòng)變速器，只需通過液壓換擋控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)空擋、前進(jìn)和后退擋位的切換，顯著提高作業(yè)效率［2］。2傳動(dòng)比設(shè)計(jì)計(jì)算2．1增扭/梭行副變速器傳動(dòng)比確定由圖1可見:副變速器由2排行星齒輪機(jī)構(gòu)組成，動(dòng)力輸入元件由離合器C1和C2控制。其輸出軸的轉(zhuǎn)速及各元件的轉(zhuǎn)速關(guān)系［3］為nt1+k1nq1－(1+k1)nj1=0nt2+k2nq2－(1+k2)nj2=0nt1－nt2=0nq1－nj2=0nq1－nout=0(1)根據(jù)表1所示的換擋控?

動(dòng)比之間的合理分配及行星齒輪系的結(jié)構(gòu)限制，最終選定前行星齒輪排k1=1．5，后行星齒輪排k2=4，代入式(3)、(5)、(7)則得到副變速器各擋的傳動(dòng)比。2．2變速器各擋總傳動(dòng)比確定本文以某拖拉機(jī)傳動(dòng)系為平臺(tái)進(jìn)行改進(jìn)，該拖拉機(jī)的原始參數(shù)如表2所示。表2拖拉機(jī)原始參數(shù)參數(shù)名稱單位數(shù)值后橋總傳動(dòng)比izl20．59后驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)力半徑rdmm877．5拖拉機(jī)使用質(zhì)量mkg7470發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速nebr/min2200發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率PebkW119發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩TmaxN·m640考慮到拖拉機(jī)的結(jié)構(gòu)和工藝?yán)^承性，僅對(duì)變速器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部調(diào)整，取消原變速器中的倒擋，為保持原機(jī)總體尺寸和結(jié)構(gòu)參數(shù)基本不變，只對(duì)主變速箱的傳動(dòng)比進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。另外，借鑒國外同功率等級(jí)、相同擋位數(shù)的拖拉機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，將最高速度提高到稍大于40km/h。根據(jù)圖1所示的變速器傳動(dòng)原理圖，可計(jì)算出拖拉機(jī)傳動(dòng)系各擋的總傳動(dòng)比i和各擋位的理論車速vl為i=iFiZizlvl=0．377nebrd{/i其中，iF為副變速器的傳動(dòng)比，iZ為原變速器的傳動(dòng)比。改進(jìn)后各擋理論車速及總傳動(dòng)比如表3所示。表3改進(jìn)后各擋理論車速及總傳動(dòng)比擋位總傳動(dòng)比增扭直接逆行理論速度/km·h－1增扭直接逆行低擋段Ⅰ386．64309．31463．971．762．201．47Ⅱ257．76206．21309．322．643．302．20Ⅲ189．03151．22226．833．604．503．00Ⅳ144．18115．34173．014．724．903．93中擋段Ⅰ163．90131．12196．684．155．193．46Ⅱ109．2687．41131．126．237．795．19Ⅲ80．1364．1096．158．5010．627．08Ⅳ61．1148．8973．3411．1413．929．28續(xù)表3擋位總傳動(dòng)比增扭直接逆行理論速度/km·h－1增扭直接逆行高擋

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3327313