沥青洒布车机液复合传动技术研究

论文摘要

全球化的市场竞争、能源匮乏、环境污染等因素促使人们考虑重负荷行走作业车辆的高速运输性与低速作业的稳定性及燃油经济性问题。而作为混合动力技术的一个重要分支,液压机械复合传动（Hydrostatic-mechanic transmission,简称HMT）技术也逐渐引起了各国政府、研究机构及汽车制造商的高度重视。因此,本文拟研究一种位于发动机与变速箱之间的新型机液复合传动箱,所开展的主要工作有：首先概述了车辆机液复合传动技术的发展背景和国内外的发展现状,针对所设计的适用于工程车辆的机液复合传动系统,进行了基本工作原理和工作特性分析,并说明了该课题研究的目的意义。其次根据工程车辆的负载状况和车辆传动系统的特点对机械传动和液压传动的方案参数进行了设计计算及强度校核,确定了液压驱动行走作业速度、作业负载、发动机工作状态一体化控制目标,开发了适用于复合传动系统的控制器,对传动系统进行自动控制,实现发动机与负载的合理匹配。最后按照工程车辆特殊的工作状况并结合先进的控制理论,利用CATIA和Pro/E软件在陕汽牌SX5255GLQ沥青洒布车上进行三维匹配设计,提出了机液复合传动的控制方法,即采用人工作业模式选择,分为运输工况和作业工况,对发动机的转速进行设定。根据系统设定速度,利用控制原理,动态调整泵的排量,稳定发动机的转速,实现发动机、变量泵和负载的匹配,提高发动机功率的利用率,保证工程车辆使用过程中的动力性和经济性。该传动箱把液压传动较好的无级调速功能和机械传动效率较高的优点巧妙地容为一体,实现了发动机直接驱动,液压驱动为一体的专用动力箱控制目标。不但可以满足运输和作业两种工况需求,而且节约成本、结构紧凑,同时还具有噪音低、无排放等优点,可大大提升行走作业车辆的作业时间及作业效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的来源背景
• 1.2 国内外技术现状
• 1.3 本论文研究的目的意义
• 1.4 本文主要工作
• 1.5 本章小结
• 第二章 机液复合传动技术简介
• 2.1 机液复合传动系统的特点及方式
• 2.1.1 机械传动系统
• 2.1.2 液压传动系统
• 2.2 机液复合传动基本原理
• 2.3 机械液压复合传动技术简介
• 2.3.1 技术现状
• 2.4 机液复合传动的技术关键
• 2.5 本章小结
• 第三章 机械传动方案设计
• 3.1 机液复合传动箱的功能要求
• 3.2 传动箱的性能要求
• 3.3 传动方案确定
• 3.4 传动系统计算
• 3.4.1 速比计算
• 3.4.2 齿轮参数计算
• 3.4.3 轴的结构设计
• 3.5 本章小结
• 第四章 液压传动方案设计
• 4.1 结构特点
• 4.2 建立数学模型
• 4.2.1 泵的输出流量
• 4.2.2 泵的高压容腔连续方程
• 4.2.3 马达轴上的力矩平衡方程
• 4.2.4 液压传动系统的传递函数
• 4.2.5 液压传动系统动态仿真
• 4.3 液压传动系统设计
• 4.4 泵和马达的匹配选型
• 4.5 本章小结
• 第五章 控制系统方案设计
• 5.1 控制系统功能简介
• 5.1.1 发动机控制模块
• 5.1.2 行走控制模块
• 5.2 液压控制系统方案设计
• 5.3 控制器选择
• 5.4 本章小结
• 第六章 传动箱实体建模与试制
• 6.1 齿轮
• 6.2 轴
• 6.3 箱体
• 6.4 样机试制
• 6.5 本章小结
• 第七章 机液复合传动箱在沥青洒布车辆上的匹配
• 7.1 发动机功率匹配
• 7.1.1 行走功率分析
• 7.1.2 辅助系统功率分析
• 7.2 车辆行走系统与辅助系统的匹配模型
• 7.3 功率匹配控制
• 7.4 车辆行走系统匹配计算分析
• 7.5 整车三维模型设计
• 7.6 本章小结
• 第八章 总结与建议
• 8.1 总结
• 8.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的课题
• 详细摘要