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液压机械无级变速箱（Hydro-mechanicalContinuouslyVariableTransmission，简称HMCVT）综合了液压和机械传动的优点。该变速箱采用双功率流传动方式，发动机动力经分流装置将功率分为液压和机械双路传递，传动效率比纯液压传动高，传递功率大等特性，且该变速箱双流传动中以液体为部分传力介质，使传动系动载大为减轻，因此可以有效地提高传动部件使用寿命，这对工作条件恶劣的农业机械尤为重要。本论文研究基于国、内外液压机械无级传动不同结构方案对比分析，及行星齿轮差动轮系、定轴轮系功率流分流、汇流的特点，设计了一种具有自主知识产权的液压机械无级变速箱方案;论文仿真研究环节中，利用SimulationX软件建立了变速箱综合仿真模型，进行了液压机械无级综合传动特性仿真;并结合实验台架的搭建进行了样机的台架试验，对HMCVT综合传动特性进行了试验验证。本论文主要研究内容及成果如下: 1.基于对国、内外不同类型液压机械无级传动的方案分析，研究并设计了具有自主知识产权的双排行星齿轮汇流结构的HMCVT，并对设计的无级变速箱的传动特性、传动比分配、转矩和功率分流比特性进行理论分析，并建立了各区段下传动比分配的理论模型。 2.基于轮式拖拉机变速箱转速、转矩特性，建立了拖拉机变速箱输出转速理论模型，根据等比传动条件，确定了HMCVT各区段传动比参数，并确定了等比传动公比、汇流行星排特性参数。结合整机结构设计，研究了传动比和拖拉机行驶速度随排量比的变化关系。根据理论计算表明:拖拉机变速箱各连续区段间不仅能实现的平稳衔接，而且能满足拖拉机的各类田间作业模式下的速度及驱动力需求。 3.变速箱结构设计中，采用了一种新型便于装卸的双排行星齿轮汇流结构的传动方案;针对前、后双排行星齿轮汇流排的“前圈后架”刚性联接的回转运动及润滑状况，设计了滑动轴承支撑结构，解决了双排行星齿轮汇流机构在变速箱内部的支撑、行星齿轮的润滑及滚针轴承冷却问题。 4.基于所研究设计的液压机械无级传动方案，进行了变速箱机械功率流、液压功率流的传动线路分析，并针对各个液压机械区段进行了输出转速的速比验算，结合双功率流相连区段传动的连续性，理论验证了无级传动的变速特性。并结合变速箱的传动比匹配设计，以及拖拉机整机田间作业特性，确定了变量泵、定量马达的参数选配依据。 5.在变速箱整机综合仿真部分，建立了发动机模型、变量泵-定量马达输出转速控制模型、离合器控制模型，仿真中利用SimulationX软件构建了湿式离合器的等效模型，进行HMCVT传动特性的综合仿真，对无级传动设计特性理论进行了较深入的研究。 6.搭建了液压机械无级变速箱实验台，在实验台架上对拖拉机发动机不同输入转速下变速箱的转速特性进行了试验。验证了通过控制HMCVT换段离合器并协调控制变量泵的排量可以实现拖拉机的无级变速，试验结果与理论设计吻合;在综合仿真分析中，仿真结果与试验吻合，验证了仿真模型的正确性。 7.搭建了离合器充油动态特性试验平台，并利用LabVIEW软件开发了离合器控制油压特性测试系统。利用液压动态仿真及台架试验，综合分析了离合器主油压、变速箱负载转矩以及换段时间对换段品质的影响规律，为后续研究控制策略的优化，提高换段品质提供了理论依据。 本研究针对大功率轮式拖拉机HMCVT的换段连续性以及部分动态特性，进行了理论分析、综合仿真和试验验证。研究结果表明:HMCVT同时具有机械传动效率高和液压传动平稳、换段品质高、调速方便及调速时不中断功率流等诸多优点。因此，液压机械无级变速传动是今后大功率拖拉机变速箱设计的首选方案，开发及研制液压机械无级变速箱，对促进我国拖拉机制业造技术革新意义重大。