靜液壓無級變速傳動系統(tǒng)具有變速范圍寬、低速穩(wěn)定性好、換檔沖擊小等優(yōu)點,應用到中小型拖拉機上能夠使拖拉機適應不同作業(yè)工況和作業(yè)環(huán)境的需要,進而提高作業(yè)質量,并且能夠降低駕駛員的勞動強度,從而提高其工作效率。研究拖拉機靜液壓傳動系統(tǒng)的匹配與控制策略,對于提高靜液壓傳動拖拉機的工作性能和使用經(jīng)濟性能,有著重要的現(xiàn)實意義。根據(jù)靜液壓無級變速器的傳動原理,對靜液壓無級變速器的傳動特性包括速比特性、轉矩比特性、功率比特性以及效率特性進行了理論分析。根據(jù)靜液壓無級變速器中變量泵和定量馬達機械效率和容積效率的經(jīng)驗公式,研究了靜液壓無級變速器的輸入轉速、排量比和系統(tǒng)壓力等主要參數(shù)對其效率的影響。根據(jù)拖拉機靜液壓傳動系統(tǒng)的傳動特性以及結構特點,建立了拖拉機靜液壓傳動系統(tǒng)各部分的動力學模型,包括發(fā)動機模型、靜液壓無級變速器模型、最終傳動和中央傳動模型、拖拉機行走機構模型和負載模型。在MATLAB/SIMULINK中利用SIMSCAPE工具箱搭建了整機的仿真模型,仿真分析了拖拉機在犁耕工況下的動態(tài)特性。論文提出了拖拉機靜液壓傳動系統(tǒng)最佳經(jīng)濟性匹配的評價指標,分析了拖拉機經(jīng)濟性的影響因素。以拖拉機整機的最佳經(jīng)濟... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

靜液壓無級變速器HST的原理圖

江蘇大學碩士學位論文15第三章拖拉機靜液壓傳動系統(tǒng)的建模與仿真隨著計算機仿真技術的發(fā)展，拖拉機傳動系統(tǒng)采用仿真軟件建立系統(tǒng)的數(shù)學模型來分析系統(tǒng)的動態(tài)特性，成為一種簡單高效的方法[42]。對拖拉機傳動系統(tǒng)進行建模仿真分析，有助于系統(tǒng)元件的選型以及控制系統(tǒng)的設計，有利于及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的各種問題，進而對系統(tǒng)性能進行優(yōu)化，縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期，達到了降低研發(fā)成本的目的。為了對拖拉機靜液壓傳動系統(tǒng)進行優(yōu)化匹配并制定良好的控制策略，必須建立靜液壓傳動系統(tǒng)中各關鍵部件及整個系統(tǒng)的動力學模型。本章應用SIMULINK/SIMSCAPE工具箱對拖拉機靜液壓傳動系統(tǒng)進行建模，并對拖拉機靜液壓傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性和整車性能進行了仿真。3.1拖拉機靜液壓傳動系統(tǒng)的組成拖拉機靜液壓傳動系統(tǒng)的組成如圖3.1所示，主要的組成包括：發(fā)動機、靜液壓無級變速器HST、機械變速箱、中央傳動、最終傳動以及驅動輪行走機構，是一種將液壓功率流與機械功率流串聯(lián)的傳動系統(tǒng)。另外，拖拉機經(jīng)常懸掛農機具進行田間作業(yè)，農機具工作時會對拖拉機產(chǎn)生牽引阻力，該牽引阻力是影響拖拉機傳動性能的主要影響因素，因此在拖拉機靜液壓傳動系統(tǒng)中把農機具作為牽引負載包括在內。其中，靜液壓無級變速器HST是拖拉靜液壓傳動系統(tǒng)的核心部件，它改變了發(fā)動機的動力供應特性，擴大了拖拉機作業(yè)時的行駛速度以及有效牽引力的適用范圍，保證了拖拉機的作業(yè)性能。圖3.1拖拉機靜液壓傳動系統(tǒng)示意圖Fig.3.1Schematicdiagramoftractorhydrostatictransmissionsystem在拖拉機靜液壓傳動系統(tǒng)中，前置靜液壓無級變速器HST是一種典型的容積調速傳動裝置，它是通過變量泵和定量馬達之間的流量耦合來實現(xiàn)動力的傳遞，通過調節(jié)變量泵的

轉矩可以表示為[43-44]： eed e eM M J C （3.2） 式中：edM 為發(fā)動機動態(tài)輸出轉矩，N m；J 為等效轉動慣量，kg m2；e 為發(fā)動機角速度，rad/s； C 為等效粘性阻尼，N m s/rad。 3.2.2 發(fā)動機燃油消耗率數(shù)學模型 根據(jù)發(fā)動機臺架試驗得到在任意轉矩及轉速工況下發(fā)動機的燃油消耗率的相關數(shù)據(jù)，繪制出發(fā)動機的燃油消耗率與轉速、轉矩關系的特性曲線如圖 3.3 所示。


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