推土机是一种典型的工程机械,在土石方工程和水利工程等基础建设中扮演着重要的角色。推土机工作流程主要包含切土、运土、卸土和倒退几部分,工作中往复循环,每个循环工况中都伴随着负荷的剧烈波动,工况极其复杂。液压机械复合变速器既有机械传动高效安全的特点又有液压传动可无级变速承受变载荷能力强的特点,非常适合工况复杂多变的推土机使用。但液压机械复合变速器结构上相对复杂,其换挡过程需要液压支路和机械支路共同参与,换挡过程的平顺性成为制约该变速器快速推广的重要原因,有必要对液压机械复合变速器的换挡平顺性进行深入研究。本文阐述了液压机械复合变速器的基本原理,从构成上对液压机械复合变速器传动装置的分流和汇流方式进行了详细的对比分析。通过公式推导并借助MATLAB软件分析,得出分矩汇速型传动方案较适合推土机的使用,确定了液压机械复合变速器等比连续的分矩汇速式传动方案,并对该方案的动力传递路径进行了分析。根据轮式推土机的工况特点,进行了推土机的运动学和动力学分析。参照国内外主流厂商的轮式推土机参数并结合本文提出的液压机械复合变速器传动方案,对推土机的整机主要参数进行了合理的匹配。在等比连续传动的条件下,对液压机械复合变速器传动比参数和元件参数进行了分析计算。总结了液压机械复合变速器换挡平顺性的评价指标和评价方法,分析了影响液压机械复合变速器换挡平顺性的主要因素。提出在离合器控制油路中增加液压缓冲阀的方法来合理控制换挡过程中离合器的升压曲线,并对液压缓冲阀的工作原理及结构进行了分析,从而提高换挡平顺性。利用AMESim建立了离合器控制油路和液压机械复合传动系统的仿真模型,并对模型的正确性进行了验证。仿真分析了液压缓冲阀主要参数对离合器换挡油压的影响,结果表明:为了使离合器升压曲线更接近理想升压曲线,在合理范围内缓冲阀压缩弹簧的刚度应设置的大一点,缓冲阀回位弹簧的刚度尽可能小一点,离合器油压系统公共油路节流孔径的大小应选取2mm左右。针对影响复合变速器换挡过程平顺性的主要因素进行了仿真,得到换挡过程复合变速器输出轴转速和转矩的变化规律,得出结论:在合理范围内选取离合器的充油压力小一点,离合器的充油流量大一点,换挡时液压泵变量率?的取值应尽可能接近理论计算值1,并适当延长待分离离合器与待结合离合器的运动重叠时间,可以有效改善换挡过程的平顺性。