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拖拉机对于农业生产及农业运输具有十分重要的作用,液压机械无级变速器(HMCVT)在拖拉机上的应用,可以大幅提升拖拉机的经济性能和动力性能,同时还对其操纵性能、平稳性能以及安全舒适性能都有较大的改善。近年来,农业生产机械化程度越来越高,人们对拖拉机的性能也提出了更高的要求,为促进农业生产,对 HMCVT的研究显得极为重要。拖拉机作为农业生产机械,提高其作业的生产率具有极大的经济效益。论文针对农业生产率问题,以装备有HMCVT的拖拉机为对象,围绕HMCVT的理论特性、变速规律以及控制策略进行了研究。 分析了 HMCVT的传动结构、原理以及传动特性。以400马力轮式拖拉机为实例,分析了所配备的 HMCVT的结构组成、变速换段原理、变速比计算、换段条件、转矩特性以及功率分流特性,为 HMCVT变速换段规律及控制策略的制定奠定了基础。 为使拖拉机获取最高生产率,从动力传动的角度提出了把牵引功率和牵引效率作为生产率的评价指标。以牵引功率最大为目标,研究了相关影响因素,推导出了牵引功率的计算公式,建立了 HMCVT的效率计算模型,确定了基于牵引力和目标车速的最高生产率优化计算流程。对变速器的变速比和发动机转速进行了优化计算,得出了生产率最高条件下对应的变速器变速比和发动机转速。对于在限定范围内的任意牵引力和车速条件,驾驶员可以通过调节变速器的变速比和发动机转速,使其按优化计算得出的数值变化,保证拖拉机作业具有最高的生产率。据此,制定了基于变速比和发动机转速的二元调节 HMCVT变速规律和控制策略。研究结果表明:在由滑转率所决定的最大拖拉机驱动力范围内,装备有HMCVT的拖拉机在最佳生产率变速规律下工作,对于任意牵引力,能够使拖拉机获得比优化前更高的生产率;滑转率对牵引功率有重要影响,对于400马力拖拉机,把牵引力控制在60kN范围内有利于获取较高的生产率。 建立了拖拉机 HMCVT的数学模型和动力传动模型,制定了生产率最高的HMCVT变速控制策略,利用 matlab软件的 simulink仿真平台建立了基于发动机转速和变速器变速比的 HMCVT二元协同控制仿真模型,通过仿真验证了所制定的变速规律的合理性及控制策略的有效性。