拖拉機(jī)動(dòng)力換擋變速器（PST-power-shifting transmission）是農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化研究的重要方向之一,其原理為控制濕式離合器切換以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力換擋�？梢杂行Ы档婉{駛員操作復(fù)雜性,減輕駕駛員負(fù)擔(dān)。變速器開(kāi)發(fā)過(guò)程中主要問(wèn)題為換擋過(guò)程控制策略,是近年農(nóng)業(yè)機(jī)械熱點(diǎn)研究方向。本文以東方紅某部分動(dòng)力換擋變速器為研究對(duì)象,首先分析PST原理及傳動(dòng)特性,對(duì)拖拉機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)建模分析;其次,完成動(dòng)力換擋、換向控制策略的制定,最后建立換擋品質(zhì)優(yōu)化方法。主要工作如下:（1）介紹了PST換擋換向原理,分析了PST傳動(dòng)特性;建立了拖拉機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的主要部件的動(dòng)力學(xué)模型。根據(jù)臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù),確定了發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)值模型;根據(jù)濕式離合器各工作狀態(tài)下轉(zhuǎn)矩傳遞特性,建立了離合器動(dòng)力學(xué)模型。最后,考慮到土壤阻力的復(fù)雜性,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)值,建立了拖拉機(jī)作業(yè)工況、運(yùn)輸工況下的阻力模型。（2）將動(dòng)力換擋分為單對(duì)離合器切換換擋與兩對(duì)離合器切換換擋。首先,針對(duì)單對(duì)離合器切換換擋過(guò)程,深入分析了離合器切換之間轉(zhuǎn)矩傳遞動(dòng)力學(xué)方程,將換擋過(guò)程劃分為五個(gè)階段,搭建了換擋過(guò)程Matlab/simulink仿真平臺(tái)。設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)矩相與慣性相離... 

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近年農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼Figure1.1AgriculturalMachineryPurchaseSubsidyinRecentYears

1緒論3類變速器，如意大利NewHolland公司的L系列、法國(guó)雷諾公司的Ares系列等[9]。我國(guó)目前同樣有大量此類手動(dòng)擋變速器拖拉機(jī)，如東方紅LF80/90系列、SH804[10]等。但手動(dòng)變速器換擋時(shí)需采用離合器切斷動(dòng)力源，操作復(fù)雜，同時(shí)隨著電液控制技術(shù)的發(fā)展與自動(dòng)變速器在汽車上的大量應(yīng)用，操作簡(jiǎn)便的自動(dòng)換擋變速器在拖拉機(jī)上應(yīng)用也日益普遍。1.2.2動(dòng)力換擋變速器PST即換擋過(guò)程中動(dòng)力不中斷的自動(dòng)變速器，可以分為部分動(dòng)力換擋與全動(dòng)力換擋變速器。部分動(dòng)力換擋變速器中有部分擋位可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力換擋，通常采用PST之后串聯(lián)手動(dòng)有級(jí)變速器或電控機(jī)械自動(dòng)變速器。全動(dòng)力換擋是指全部擋位均可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力換擋過(guò)程。全動(dòng)力換擋變速器可以更好的進(jìn)行換擋控制策略的執(zhí)行，從而相比于部分動(dòng)力換擋變速器有個(gè)更好的燃油經(jīng)濟(jì)性，但是其成本更高，并且拖拉機(jī)作業(yè)時(shí)，生產(chǎn)率也沒(méi)有明顯提升。受限于成本、尺寸等因素，全動(dòng)力換擋變速器擋位數(shù)相較于部分動(dòng)力換擋變速器也有所較少，其覆蓋速度段也有所減少。①部分動(dòng)力換擋變速器各大生產(chǎn)廠家為了覆蓋作業(yè)速度段，采用多擋位同時(shí)降低成本，推出了以動(dòng)力換擋和同步器換擋相結(jié)合的部分動(dòng)力換擋，根據(jù)拖拉機(jī)作業(yè)工況需求劃分不同速度區(qū)段，區(qū)段內(nèi)采用動(dòng)力換擋，區(qū)段之間采用同步器換擋[11]。1989年美國(guó)Case公司推出的Maxxum系列首先采用了部分動(dòng)力換擋變速器，采用4區(qū)段、每區(qū)段中4個(gè)動(dòng)力換擋擋位的4×4結(jié)構(gòu)，此后各個(gè)拖拉機(jī)公司依次推出此類產(chǎn)品[12]。如NewHolland公司的T7系列，意大利ARGO公司的TX4A系列（如圖1.2所示）等。圖1.2ARGO公司TX4A結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖Figure1.2ARGOTX4Astructurediagram

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文4為了進(jìn)一步減少操作步驟以及變速器成本的降低，部分廠商采用動(dòng)力換擋變速器和電控機(jī)械自動(dòng)變速器結(jié)合的部分動(dòng)力換擋變速器。如東方紅LF1504/2204系列，LF2204采用8擋動(dòng)力換擋配備4區(qū)段機(jī)械自動(dòng)變速器形成32F+24R擋位分布。②全動(dòng)力換擋變速器全動(dòng)力換擋因?yàn)槠漭^高的成本，一般應(yīng)用于功率大于180馬力的拖拉機(jī)。國(guó)外企業(yè)主要在90年代開(kāi)始在大馬力拖拉機(jī)上大規(guī)模應(yīng)用，主要代表為NewHolland公司的Powercommand全動(dòng)力換擋變速器。該變速器共有18個(gè)前進(jìn)擋，分三個(gè)速度區(qū)段，每個(gè)區(qū)段共有6個(gè)擋位，且有6個(gè)倒退擋[13]，主體結(jié)構(gòu)如圖1.3所示。圖1.3Powercommand變速器布置圖Figure1.3Powercommandtransmissionlayout1.2.3液壓機(jī)械變速器液壓機(jī)械變速器是將液力裝置與機(jī)械裝置相結(jié)合，將機(jī)械傳動(dòng)效率高與液力機(jī)構(gòu)可以無(wú)級(jí)變速且調(diào)速范圍大，還可緩沖減震等優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合的一種裝置。在拖拉機(jī)上應(yīng)用最多的為靜液壓功率分流無(wú)級(jí)變速器(HPCVT)，此變速器將靜液壓裝置與機(jī)械裝置相結(jié)合，具有傳動(dòng)比大范圍無(wú)級(jí)調(diào)速，又通過(guò)分流結(jié)構(gòu)提高變速器效率，還可通過(guò)液壓裝置緩沖減震等優(yōu)點(diǎn)[14]。國(guó)外自90年代開(kāi)始量產(chǎn)此結(jié)構(gòu)變速器，并得到了快速發(fā)展，代表結(jié)構(gòu)有JohnDeere公司的AutoPower結(jié)構(gòu)（如圖1.4所示）、瑞典斯太爾公司的S-Matic結(jié)構(gòu)（如圖1.5所示）[15]。而我國(guó)目前并沒(méi)有在此方向展開(kāi)深入研究，尚無(wú)量產(chǎn)拖拉機(jī)，市場(chǎng)上此類拖拉機(jī)均為進(jìn)口產(chǎn)品。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]農(nóng)田機(jī)械壓實(shí)對(duì)土壤物理特性的影響[J]. 周艷麗,盧秉福.  中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2018(09)
[2]農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 謝斌,武仲斌,毛恩榮.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(08)
[3]中央一號(hào)文件對(duì)農(nóng)業(yè)裝備的三大利好[J]. 陳棟棟.  現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備. 2018(01)
[4]2017年中國(guó)農(nóng)機(jī)行業(yè)市場(chǎng)走勢(shì)預(yù)測(cè)[J]. 劉文華.  南方農(nóng)機(jī). 2017(01)
[5]《農(nóng)機(jī)裝備發(fā)展行動(dòng)方案（2016—2025）》發(fā)布實(shí)施[J]. 曉琳.  農(nóng)業(yè)工程. 2017(01)
[6]拖拉機(jī)動(dòng)力換擋變速器換擋特性與控制策略研究[J]. 席志強(qiáng),周志立,張明柱,曹青梅.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(11)
[7]基于換擋品質(zhì)的變速器換擋控制策略研究[J]. 劉建民,于英,何紹華,周平.  機(jī)電工程. 2016(08)
[8]后輪驅(qū)動(dòng)大功率拖拉機(jī)牽引力-滑轉(zhuǎn)率聯(lián)合自動(dòng)控制方法[J]. 張碩,杜岳峰,朱忠祥,毛恩榮,劉進(jìn)一,石晶.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(12)
[9]土壤物理特性對(duì)深松阻力影響的試驗(yàn)[J]. 李霞,張東興,張瑞,崔濤.  江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[10]中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)法實(shí)施效果研究[J]. 張巧寧,任文濤,崔紅光,劉宏宇.  農(nóng)機(jī)化研究. 2013(03)

博士論文
[1]拖拉機(jī)PST控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 曹青梅.西安理工大學(xué) 2018
[2]重型載重汽車液力自動(dòng)變速換擋策略與品質(zhì)研究[D]. 張雁.吉林大學(xué) 2015
[3]基于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)一體化的雙離合器自動(dòng)變速器控制技術(shù)研究[D]. 王印束.吉林大學(xué) 2012
[4]雙離合器式自動(dòng)變速器控制品質(zhì)評(píng)價(jià)與優(yōu)化[D]. 張建國(guó).吉林大學(xué) 2011
[5]轎車雙離合器自動(dòng)變速系統(tǒng)綜合匹配控制研究[D]. 劉永剛.重慶大學(xué) 2010

碩士論文
[1]大馬力拖拉機(jī)動(dòng)力換擋變速器控制系統(tǒng)研究[D]. 施信信.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于拖拉機(jī)工況參數(shù)的耕深估算模型研究[D]. 周奎.天津大學(xué) 2017
[3]全電AMT換擋品質(zhì)的多目標(biāo)優(yōu)化研究[D]. 成岳華.中南林業(yè)科技大學(xué) 2016
[4]濕式離合器滑摩轉(zhuǎn)矩計(jì)算模型與試驗(yàn)研究[D]. 武達(dá).北京理工大學(xué) 2015
[5]基于多片濕式離合器的商用車起步過(guò)程的仿真研究[D]. 郭西全.吉林大學(xué) 2014
[6]雙離合變速器換擋規(guī)律分析及仿真[D]. 李靜.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[7]柴油機(jī)電控高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)控制策略及仿真研究[D]. 李晶晶.北京交通大學(xué) 2011



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