拖拉機(jī)作為最為重要的農(nóng)業(yè)動(dòng)力機(jī)械,除道路運(yùn)輸外,還要進(jìn)行諸如播種、施肥等輕負(fù)荷作業(yè)以及犁耕、收獲等重負(fù)荷作業(yè)。為適應(yīng)不同作業(yè)工況下的行駛速度和負(fù)載強(qiáng)度要求,拖拉機(jī)一般設(shè)置有較多的工作擋位。工作擋位的增加雖能更好地滿足不同的作業(yè)要求,但也使得變速箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本居高不下,而且也給換擋操作和擋位選擇帶來(lái)困難,為此,無(wú)級(jí)調(diào)速成為拖拉機(jī)的一種技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)對(duì)于液壓功率分流無(wú)級(jí)變速箱的研究起步較晚且多采用多行星排多區(qū)段傳動(dòng)方案,整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,至今未能實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。為此對(duì)于單排多區(qū)段拖拉機(jī)液壓功率分流無(wú)級(jí)變速箱的研究顯得尤為迫切。本文在分析國(guó)內(nèi)外液壓功率分流無(wú)級(jí)傳動(dòng)技術(shù)的研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種單排多區(qū)段液壓功率分流無(wú)級(jí)變速箱,并對(duì)該變速箱的優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和換段控制策略進(jìn)行了研究。本文具體的研究?jī)?nèi)容如下:（1）傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)。本方案采用單個(gè)行星排即可完成拖拉機(jī)的全程無(wú)級(jí)調(diào)速,通過(guò)在馬達(dá)軸設(shè)置擋位,解決了單行星排液壓功率分流無(wú)級(jí)變速箱各區(qū)段速比的等差約束問(wèn)題,從而優(yōu)化了該類變速箱的加速性能。（2）傳動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)。根據(jù)拖拉機(jī)的作業(yè)需求,對(duì)其典型作業(yè)工況進(jìn)行了分析,確定了各區(qū)段的調(diào)速范圍。本文在Si... 

【文章來(lái)源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

德國(guó)1907年研制的犁地機(jī)無(wú)級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)

單排多區(qū)段液壓功率分流無(wú)級(jí)變速箱的設(shè)計(jì)與控制4少數(shù)國(guó)外大拖拉機(jī)制造企業(yè)所壟斷（謝斌，2018）。圖1-2InternationalHarvester公司生產(chǎn)的拖拉機(jī)靜液壓無(wú)極傳動(dòng)系統(tǒng)Fig.1-2HydrostaticsteplesstransmissionsystemfortractorsproducedbyInternationalHarvestercompany1.2.2無(wú)級(jí)變速國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀近年來(lái)，無(wú)級(jí)變速作為提高拖拉機(jī)傳動(dòng)性能和駕乘舒適性的關(guān)鍵技術(shù)得到了國(guó)內(nèi)諸多專家學(xué)者的廣泛關(guān)注（LiB.etal.,2019；LiG.etal.,2018；LiuP.etal.,2017；LiL.etal.,2018）。例如：重慶大學(xué)的孫東野等人（孫冬野等，2000）針對(duì)金屬帶-行星齒輪無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)裝置的5個(gè)運(yùn)行工況進(jìn)行了研究分析，對(duì)其切換過(guò)程的工作機(jī)理和調(diào)速規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)分析。西華大學(xué)張慶功等人（張慶功等，2016）以半環(huán)面型無(wú)級(jí)變速器作為變速單元，結(jié)合雙行星排差速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)了雙腔半環(huán)面型無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛大轉(zhuǎn)矩輸出的功率需求。王光明等人（王光明等，2019）則針對(duì)金屬帶功率分流式無(wú)級(jí)變速箱在中、小功率拖拉機(jī)中應(yīng)用的技術(shù)潛力進(jìn)行了理論分析與探討，認(rèn)為其傳動(dòng)性能與傳統(tǒng)機(jī)械式有級(jí)變速箱相當(dāng)，而燃油經(jīng)濟(jì)性則優(yōu)于傳統(tǒng)機(jī)械式變速箱和單純金屬帶式無(wú)級(jí)變速箱。1.3液壓功率分流無(wú)級(jí)變速箱國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1液壓功率分流無(wú)級(jí)變速箱國(guó)外研究現(xiàn)狀1996年，F(xiàn)endt公司（BukashkinAYetal.,2017；MeyerH.J.etal.,2009）在Agritechnica1995農(nóng)機(jī)展上展出的926Vario系列拖拉機(jī)（配套發(fā)動(dòng)機(jī)功率191kW，額定轉(zhuǎn)速2300r/min）首次裝備了Vario系列液壓功率分流無(wú)級(jí)變速箱（見(jiàn)圖1-3），實(shí)現(xiàn)了該類變速箱在拖拉機(jī)領(lǐng)域的首次應(yīng)用。其傳動(dòng)系統(tǒng)具有高低兩個(gè)工作區(qū)段，最高設(shè)計(jì)時(shí)速達(dá)到50km/h。Vario變速箱采用行星排分流而非匯流方案，該設(shè)計(jì)對(duì)液壓元件要求極高，當(dāng)時(shí)

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文5沒(méi)有一種液壓系統(tǒng)可以滿足要求，于是Fendt與Sauer-Danfoss公司合作開(kāi)發(fā)了45°大擺角泵控液壓馬達(dá)系統(tǒng)，可在單個(gè)區(qū)段下實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)大范圍無(wú)級(jí)調(diào)速，而且具有較低的能耗，即便最大液壓功率分流比達(dá)到100%，其滿負(fù)荷效率仍可維持在80~85%。隨后，F(xiàn)endt公司在其幾乎所有的拖拉機(jī)系列（200Vario、300Vario、400Vario、700Vario、800Vario、900Vario系列）中均配備了這種Vario型無(wú)級(jí)變速箱，功率覆蓋范圍從59kW（80hp）到265kW（360hp），尤其是應(yīng)用在其中等功率段（40kW/55hp~73.6kW/100hp）和大功率段（73.6kW/100hp以上）的拖拉機(jī)中（吳清分，2016；劉天豪等，2011；趙剡水等，2008）。此后，MF公司的7400系列和MF8400型拖拉機(jī)使用的Dyna-VT型無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)、JCB公司8250Fastrac拖拉機(jī)所使用的V-Tronic型無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)都源自于Fendt公司的Vario系列（王東青，2011）。Vario系列無(wú)級(jí)變速箱是國(guó)際公認(rèn)的最早在拖拉機(jī)上實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)商業(yè)化應(yīng)用的變速箱。截至目前，該公司的無(wú)級(jí)變速拖拉機(jī)產(chǎn)量和銷售量均居世界首位（王建軍等，2017）。圖1-3Fendt公司生產(chǎn)的Vario系列液壓功率分流無(wú)級(jí)變速箱Fig.1-3VarioserieshydraulicpowersplitCVTproducedbyFendtcompany隨著Vario系列變速箱的廣泛應(yīng)用，德國(guó)ZF、Claas、Hofer、Zeppelin等公司，芬蘭Valtra公司，英國(guó)JCB公司，美國(guó)JohnDeere、CNH、Caterpillar、Ford等公司也都陸續(xù)展開(kāi)了對(duì)拖拉機(jī)液壓功率分流無(wú)級(jí)變速箱的研究，如ZF公司生產(chǎn)的S-Matic變速箱、Eccom變速箱，Claas公司生產(chǎn)的Traxion變速箱，JohnDeere公司生產(chǎn)的AutoPowr變速箱、PowrQuad變速箱、CommandQuad變速箱、IVT無(wú)級(jí)變速箱等（張閩魯?shù)龋?001）。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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