专用车辆机械静压复合驱动系统性能研究

论文摘要

专用车辆主要应用于低速作业场合，例如道路养护、公路建设等。在非作业时作为运输工况具有高速行驶性能，在工作装置作业时又需要低速牵引行驶性能，尤其在低速行驶作业工况时要求具有良好的稳定性，因此专用车辆低速驱动系统的特性是影响车辆作业、运输性能发挥的重要因素。通过对国内外专用车辆的驱动系统分析研究，在对四种驱动方案通过综合比较分析其优缺点的基础上提出了在发动机与变速箱之间加装复合传动箱的机械静压复合驱动方案，在行驶运输工况采用机械传动，在作业工况采用液压传动。确定了整机低速作业性能参数（速度范围、驱动功率、驱动扭矩）以及液压驱动系统参数等。其中采用变量泵-定量马达组合的闭式液压系统并对其牵引特性、泵和马达效率等进行了分析研究，对部分装置进行了选型计算，建立了变量泵-定量马达系统的数学模型，利用AMESim液压仿真软件对专用车辆的低速行驶的液压系统进行了仿真，分析研究不同排量比、时间响应、工作装置及典型载荷对驱动系统的影响。静液压驱动系统的仿真结果表明，仿真与理论计算结果一致，同时可以实现比较稳定的低速大范围作业速度，达到了专用车辆的作业速度及功率、扭矩的需求，说明了机械静压复合驱动方案的可行性及合理性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 专用车辆发展概况
• 1.2 车辆驱动系统的发展概况
• 1.2.1 国外驱动系统发展状况
• 1.2.2 国内驱动系统发展状况
• 1.3 研究目的及意义
• 1.4 主要研究内容
• 第二章 专用车辆传动方案的研究
• 2.1 专用车辆驱动形式研究
• 2.1.1 双发动机驱动形式
• 2.1.2 缓行马达驱动形式
• 2.1.3 新型复合驱动形式
• 2.1.4 机械静压复合驱动形式
• 2.1.5 低速行驶方案综合分析
• 2.2 液压系统的方案研究
• 2.2.1 变量泵-定量马达系统
• 2.2.2 定量泵-变量马达系统
• 2.2.3 变量泵-变量马达系统
• 2.2.4 液压系统方案综合分析
• 2.3 小结
• 第三章 整机参数确定及系统参数匹配研究
• 3.1 整机参数确定
• 3.1.1 复合驱动作业速度
• 3.1.2 复合驱动功率与工作装置扭矩
• 3.2 专用车辆发动机的选型及控制形式
• 3.2.1 发动机的选型
• 3.2.2 发动机控制形式
• 3.3 液压系统参数匹配
• 3.3.1 液压系统工作压力
• 3.3.2 液压系统工作转速
• 3.4 减速元件的确定
• 3.5 运动学与动力学分析
• 3.5.1 运动学分析
• 3.5.2 动力学分析
• 3.6 牵引特性分析
• 3.6.1 牵引特性方程
• 3.6.2 专用车辆速度与牵引力关系
• 3.6.3 行走液压系统效率分析
• 3.7 小结
• 第四章 基于 AMESim 驱动系统建模与仿真
• 4.1 驱动系统建模的意义与目的
• 4.2 AMESim 仿真软件介绍
• 4.3 液压系统的数学建模
• 4.3.1 行走液压系统的建模
• 4.3.2 动态特性分析
• 4.4 AMESim 液压驱动系统建模
• 4.4.1 仿真模型的建立
• 4.4.2 模块的建立与分析
• 4.5 专用车辆行驶性能仿真
• 4.5.1 作业速度与系统压力分析
• 4.5.2 时间响应对驱动系统的影响
• 4.5.3 工作装置对驱动系统的影响
• 4.5.4 典型载荷对驱动系统的影响
• 4.6 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢