農用拖拉機用多段液壓機械無級變速器的設計

摘要：本文提出了一種由單個普通排列結構組成，簡單有效的拖拉機用多段液壓機械無級變速器的傳動結構。研究討論了變速器的一些特性，通過實際的裝機實例表明了無級變速的范圍，有效提高了車輛動力性以及經濟性。

關鍵詞：拖拉機；多段液壓機械；無級變速

中圖分類號： S2 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.21.0035

1液壓機械無級變速器傳動方案

液壓機械無級變速器發動機的輸出功率分為液壓功率以及機械功率兩種。液壓功率大致是由液壓傳動傳給行星狀排列的太陽輪，機械功率主要是通過離合器之間的傳遞進行的。之后，這兩種功率經過行星架或者齒輪繞過另外一段離合器最終傳遞到變速箱。依據離合器不同的接合狀態隨著液壓泵以及定量液壓馬達排量比例變化，變速器是向著6個變速段進行的，而后退是由三個變速段構成的。

2無極調速特性

液壓機械無級變速器是通過調節液壓零件的排放實現無極變速的。無極調速特性指的是元件輸出以及輸入運轉數值比隨著變量液壓泵以及定量液壓馬達排比變化的。假設n0、n1、n2、n3、n4、n5分別為變速器的輸入軸、輸出軸、太陽輪、行星架以及多檔有級變速箱輸入軸的運轉速度，k為行星排特性參數，可以得知k=z4/z3；z4。后退的方向以及前進的方向是相同的運轉方式，這里選取前進方向進行分析，可得：

Hm4、Hm6段與Hm2段的傳動方式是一樣的。在進行速度計算的時候只需要將（2）中的i3用i4替換就可以得到。并且，可以將（3）中i4用i5換就可以得到Hm5速度，根據上訴速度比例可以得到：

2.5平穩換段的條件

前后相互銜接兩段在換段點上必須要具有相同的速度比與排量比。從H1段與H2段輸出的轉速可以得到H1段到Hm2段的e值：

由此可以看出，只要 ≤1就可以實現平穩換段。

在Hm2、Hm3中輸出速度等于Hm2段到Hm3換段時間的e值：

由此可以看出，只要合理使用i3、i4 使e≥-1就能夠有效實現平穩換段。在多段有級變速箱中輸入軸向不是同步，在一瞬間可能會發生動力中斷，但對于車輛換段前后的速度并不會有很大影響。

3轉矩特性

在研究液壓機械無級變速器的時候，當輸出軸向上負載轉矩Mb升高的時候，定量液壓也會隨之增大。當定量液壓馬達的負載達到最大的輸出轉矩的時候，定量液壓馬達就會自動進行保護，產生輸出打滑的現象。所以，液壓機械無級變速器各段的輸出的極限值，取決于定量液壓馬達的最大輸出轉矩。

4液壓功率

液壓功率分流比為液壓機械無極變速器中液壓路的輸出功率，將變速器總輸出功率比值進行比較，可以得到液壓機械無級變速器的液壓功率分流比、行星排列特性的數值、變量液壓泵、定量液壓馬達之間都會存在一定的比例關系。液壓分流比的情況清楚反映了各個傳動系統之間的工作狀態，在設計機械傳動的時候，可以合理的進行選擇液壓泵與定量液壓馬達餓數值，最終有效提高傳動系統的效率。

5結語

變速器結構十分簡單，只需要使用一套簡單行星排列，就可以有效實現前進6段以及倒車2段范圍內的連續無級變速。并且在前進方向與拖拉機在梨耕、運輸過程中對應的低、中、高速區間實現3檔換位。

變速范圍寬，在速度低的時候能夠接近零速度，能夠有效拖動拖拉機等一些工程車輛行進。

液壓功率的分流比例小，總有效率高。拖拉機在工作的時候，一般有3個經常使用的工作速度區段，液壓功率的分流比例要小于一定的值，只有這樣才能夠有效提高車輛的動力，達到既定的經濟效益。

參考文獻

[1]徐立友，周志立，彭巧勵，等.多段式液壓機械無級變速器方案設計與特性分析[J].中國機械工程，2012，23（21）：2641-2645.

[2]倪向東，朱思洪，張海軍，等.液壓機械無級變速器換段品質影響因素試驗[J].農業機械學報，2013，44（6）：29-34.

作者簡介：李洪剛，公主嶺市響水鎮農機技術推廣站，工程師，研究方向：農機機械。endprint

摘要：本文提出了一種由單個普通排列結構組成，簡單有效的拖拉機用多段液壓機械無級變速器的傳動結構。研究討論了變速器的一些特性，通過實際的裝機實例表明了無級變速的范圍，有效提高了車輛動力性以及經濟性。

關鍵詞：拖拉機；多段液壓機械；無級變速

中圖分類號： S2 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.21.0035

1液壓機械無級變速器傳動方案

液壓機械無級變速器發動機的輸出功率分為液壓功率以及機械功率兩種。液壓功率大致是由液壓傳動傳給行星狀排列的太陽輪，機械功率主要是通過離合器之間的傳遞進行的。之后，這兩種功率經過行星架或者齒輪繞過另外一段離合器最終傳遞到變速箱。依據離合器不同的接合狀態隨著液壓泵以及定量液壓馬達排量比例變化，變速器是向著6個變速段進行的，而后退是由三個變速段構成的。

2無極調速特性

液壓機械無級變速器是通過調節液壓零件的排放實現無極變速的。無極調速特性指的是元件輸出以及輸入運轉數值比隨著變量液壓泵以及定量液壓馬達排比變化的。假設n0、n1、n2、n3、n4、n5分別為變速器的輸入軸、輸出軸、太陽輪、行星架以及多檔有級變速箱輸入軸的運轉速度，k為行星排特性參數，可以得知k=z4/z3；z4。后退的方向以及前進的方向是相同的運轉方式，這里選取前進方向進行分析，可得：

Hm4、Hm6段與Hm2段的傳動方式是一樣的。在進行速度計算的時候只需要將（2）中的i3用i4替換就可以得到。并且，可以將（3）中i4用i5換就可以得到Hm5速度，根據上訴速度比例可以得到：

2.5平穩換段的條件

前后相互銜接兩段在換段點上必須要具有相同的速度比與排量比。從H1段與H2段輸出的轉速可以得到H1段到Hm2段的e值：

由此可以看出，只要 ≤1就可以實現平穩換段。

在Hm2、Hm3中輸出速度等于Hm2段到Hm3換段時間的e值：

由此可以看出，只要合理使用i3、i4 使e≥-1就能夠有效實現平穩換段。在多段有級變速箱中輸入軸向不是同步，在一瞬間可能會發生動力中斷，但對于車輛換段前后的速度并不會有很大影響。

3轉矩特性

在研究液壓機械無級變速器的時候，當輸出軸向上負載轉矩Mb升高的時候，定量液壓也會隨之增大。當定量液壓馬達的負載達到最大的輸出轉矩的時候，定量液壓馬達就會自動進行保護，產生輸出打滑的現象。所以，液壓機械無級變速器各段的輸出的極限值，取決于定量液壓馬達的最大輸出轉矩。

4液壓功率

液壓功率分流比為液壓機械無極變速器中液壓路的輸出功率，將變速器總輸出功率比值進行比較，可以得到液壓機械無級變速器的液壓功率分流比、行星排列特性的數值、變量液壓泵、定量液壓馬達之間都會存在一定的比例關系。液壓分流比的情況清楚反映了各個傳動系統之間的工作狀態，在設計機械傳動的時候，可以合理的進行選擇液壓泵與定量液壓馬達餓數值，最終有效提高傳動系統的效率。

5結語

變速器結構十分簡單，只需要使用一套簡單行星排列，就可以有效實現前進6段以及倒車2段范圍內的連續無級變速。并且在前進方向與拖拉機在梨耕、運輸過程中對應的低、中、高速區間實現3檔換位。

變速范圍寬，在速度低的時候能夠接近零速度，能夠有效拖動拖拉機等一些工程車輛行進。

液壓功率的分流比例小，總有效率高。拖拉機在工作的時候，一般有3個經常使用的工作速度區段，液壓功率的分流比例要小于一定的值，只有這樣才能夠有效提高車輛的動力，達到既定的經濟效益。

參考文獻

[1]徐立友，周志立，彭巧勵，等.多段式液壓機械無級變速器方案設計與特性分析[J].中國機械工程，2012，23（21）：2641-2645.

[2]倪向東，朱思洪，張海軍，等.液壓機械無級變速器換段品質影響因素試驗[J].農業機械學報，2013，44（6）：29-34.

作者簡介：李洪剛，公主嶺市響水鎮農機技術推廣站，工程師，研究方向：農機機械。endprint

摘要：本文提出了一種由單個普通排列結構組成，簡單有效的拖拉機用多段液壓機械無級變速器的傳動結構。研究討論了變速器的一些特性，通過實際的裝機實例表明了無級變速的范圍，有效提高了車輛動力性以及經濟性。

關鍵詞：拖拉機；多段液壓機械；無級變速

中圖分類號： S2 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.21.0035

1液壓機械無級變速器傳動方案

液壓機械無級變速器發動機的輸出功率分為液壓功率以及機械功率兩種。液壓功率大致是由液壓傳動傳給行星狀排列的太陽輪，機械功率主要是通過離合器之間的傳遞進行的。之后，這兩種功率經過行星架或者齒輪繞過另外一段離合器最終傳遞到變速箱。依據離合器不同的接合狀態隨著液壓泵以及定量液壓馬達排量比例變化，變速器是向著6個變速段進行的，而后退是由三個變速段構成的。

2無極調速特性

液壓機械無級變速器是通過調節液壓零件的排放實現無極變速的。無極調速特性指的是元件輸出以及輸入運轉數值比隨著變量液壓泵以及定量液壓馬達排比變化的。假設n0、n1、n2、n3、n4、n5分別為變速器的輸入軸、輸出軸、太陽輪、行星架以及多檔有級變速箱輸入軸的運轉速度，k為行星排特性參數，可以得知k=z4/z3；z4。后退的方向以及前進的方向是相同的運轉方式，這里選取前進方向進行分析，可得：

Hm4、Hm6段與Hm2段的傳動方式是一樣的。在進行速度計算的時候只需要將（2）中的i3用i4替換就可以得到。并且，可以將（3）中i4用i5換就可以得到Hm5速度，根據上訴速度比例可以得到：

2.5平穩換段的條件

前后相互銜接兩段在換段點上必須要具有相同的速度比與排量比。從H1段與H2段輸出的轉速可以得到H1段到Hm2段的e值：

由此可以看出，只要 ≤1就可以實現平穩換段。

在Hm2、Hm3中輸出速度等于Hm2段到Hm3換段時間的e值：

由此可以看出，只要合理使用i3、i4 使e≥-1就能夠有效實現平穩換段。在多段有級變速箱中輸入軸向不是同步，在一瞬間可能會發生動力中斷，但對于車輛換段前后的速度并不會有很大影響。

3轉矩特性

在研究液壓機械無級變速器的時候，當輸出軸向上負載轉矩Mb升高的時候，定量液壓也會隨之增大。當定量液壓馬達的負載達到最大的輸出轉矩的時候，定量液壓馬達就會自動進行保護，產生輸出打滑的現象。所以，液壓機械無級變速器各段的輸出的極限值，取決于定量液壓馬達的最大輸出轉矩。

4液壓功率

液壓功率分流比為液壓機械無極變速器中液壓路的輸出功率，將變速器總輸出功率比值進行比較，可以得到液壓機械無級變速器的液壓功率分流比、行星排列特性的數值、變量液壓泵、定量液壓馬達之間都會存在一定的比例關系。液壓分流比的情況清楚反映了各個傳動系統之間的工作狀態，在設計機械傳動的時候，可以合理的進行選擇液壓泵與定量液壓馬達餓數值，最終有效提高傳動系統的效率。

5結語

變速器結構十分簡單，只需要使用一套簡單行星排列，就可以有效實現前進6段以及倒車2段范圍內的連續無級變速。并且在前進方向與拖拉機在梨耕、運輸過程中對應的低、中、高速區間實現3檔換位。

變速范圍寬，在速度低的時候能夠接近零速度，能夠有效拖動拖拉機等一些工程車輛行進。

液壓功率的分流比例小，總有效率高。拖拉機在工作的時候，一般有3個經常使用的工作速度區段，液壓功率的分流比例要小于一定的值，只有這樣才能夠有效提高車輛的動力，達到既定的經濟效益。

參考文獻

[1]徐立友，周志立，彭巧勵，等.多段式液壓機械無級變速器方案設計與特性分析[J].中國機械工程，2012，23（21）：2641-2645.

[2]倪向東，朱思洪，張海軍，等.液壓機械無級變速器換段品質影響因素試驗[J].農業機械學報，2013，44（6）：29-34.

作者簡介：李洪剛，公主嶺市響水鎮農機技術推廣站，工程師，研究方向：農機機械。endprint