农用车辆静液压动力总成优化匹配的-研究

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1、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密口。学位论文作者签名：雇少蕾2010年6月J7日指导教师签名：汤黝2010年6月』7日独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其

2、他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：往少蕾日期：2010年‘月／7日江苏大学硕士学位论文1．1引言第一章绪论车辆动力性、燃料经济性的好坏，在很大程度上取决于发动机的性能和传动系型式及参数的选择，即取决于动力传动系统合理匹配的程度。即使一台发动机具有良好的性能，如果没有一个与之合理匹配的传动系，也不能充分发挥其性能。与发动机合理匹配的传动系可以使发动机经常在其理想工作区附近工作，这样不仅可以减少燃料消耗、减轻发动机磨损，提高发动机的使用寿命

3、，而且可以取得良好的排放效果。农用车辆长期以来一直存在的关键问题是，如何最简单而又适宜地使发动机和传动系同外部负荷之间始终保持最合理的匹配。传统的机械传动和液力机械传动车辆都是通过不同传动比的多档变速装置使之适应宽广的负荷和变速范围要求。然而档位的有级变化不能与循环作业工序中波动剧烈且周期短暂的负荷要求实现最合理的匹配，因而无法保证车辆在最佳状态工作，动力性、经济性、作业生产率都将降低。理论研究表明：只有采用无级变速传动，并辅以适当的控制装置与之配合，才有可能在大的调速区间形成理想的传动系统，它能使发动机的转速及其输出转矩适应外部负荷变化而连续变化，并且保持高效率

4、。静液压传动是目前具有这种无级调节能力且可控性好的传动装置之一，而且，静液压系统具有容易实现正反转、能防止发动机超负荷等一系列特点，所以使传统的只靠操作者的经验和感觉来进行的人工操作油门踏板和变速杆的操作大大简化了，并且使机械的性能和作业效率大大提高。其效益足以补偿由于采用液压传动引起的制造成本的提高。静液压传动系统(HST，HydrostaticTransmission)即通常的泵——马达系统，油源泵和执行马达之间为单一油路供油，其物理关系为流量连续性方程，因而又称之为流量耦合系统。该驱动系统可以实现前进、倒退、驱动、制动等转矩——转速平面内四个象限的工作需求。

5、并且可以充分利用变量泵一次调节来扩大调节装置的调速范围，实现无级调速，因此在农用车辆上得到广泛的应用。图1．1和图1．2分别是静液压传动单元的结构图和原理图。江苏大学硕士学位论文6541一油箱2一内置式过滤器3一弹簧4一中心块5一输出轴6一弹簧7一旁通阀8一缸体9一柱塞lO一推力轴承1l一壳体12一球轴承13一轴封14一输入轴15一冷却风扇16一斜盘图1．1BDU静液压传动单元剖视图Fig．1．1CutawayviewofBDUHydrostaticTransmissionUnit—L一，硌<7木l彳一弋匾武C弋1．f：＼u一／f／⋯f

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7、变量泵2一定量补油泵3一滤油器4一高压溢流阀5一单向阀6一低压溢流阀7一定量马达图1．2HST结构原理图Fig．1．2StructuralschematicofHydrostaticTransmission2江苏大学硕士学位论文本文将农用车辆看作由发动机、传动系和负荷三要素组成的一个负荷驱动系统，针对各工作工况不同的负荷要求，提出了优化匹配的实现方法获得发动机和液压传动系统的最佳匹配参数。从而使发动机工作在最佳经济区、静液压系统工作在高效区。本文主要讨论和解决的关键问题是发动机液压传动装置参数优化匹配。1．2研究目的及意义目前，随着现代化工业的快速发展，能源消耗量

8、也在飞速增长，能源危机已经开始制约经济的发展。地球上不可再生能源的不断消耗已经成为世界关注的焦点。其中，汽车、农用车辆等交通运输工具已经成为世界能源消耗大户。自二十世纪七十年代世界范围的能源危机发生后，各国围绕着汽车和发动机采取了一系列措施，努力降低燃油消耗。而伴随着2009年能源新政【"l的出台，在对新能源和可再生能源领域投入很多精力、财力的同时，加大了提高效率节约能源的力度。我国能源短缺，而且对石油进口依存度高，预计到2020年，能源需求25．30亿吨标准煤，其中石油缺口1．6--2．2亿吨【3】。节约能源已经成为各个行业中普遍关注的问题，在交通运输工具的制造

9、行业尤为重