【摘 要】
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平地机是一种多用途的铲土运输机械,其传动方式主要有三大类,即机械传动、液力机械传动和液压传动。机械传动有较高的传动效率,但由于平地机在作业时的低速大扭矩和运输过程
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平地机是一种多用途的铲土运输机械,其传动方式主要有三大类,即机械传动、液力机械传动和液压传动。机械传动有较高的传动效率,但由于平地机在作业时的低速大扭矩和运输过程中需要高速行驶的作业特点要求变速箱具有多档位,这种多档位机械变速箱结构复杂,操作麻烦,换档时产生的冲击较大;液力机械传动一般是由液力变矩器与动力换档变速箱配合使用,降低了对档位的要求,但由于液力变矩器的结构上特点存在高效区窄、传动效率低等缺点;液压传动结构简单,布局方便,对载荷的自适应能力强,但受到速度变化范围小的限制,故需要提出一种大调速范围的平地机液压驱动系统来弥补当前静压传动的不足。本文在分析平地机作业工况与液力机械传动的特性基础上,提出了液压传动的方案,针对单泵双马达、双泵双马达、单泵单马达外加驱动桥三种传动方案进行对比分析,从传动效率、成本经济性和动力性等方面考虑,最终选择单变量泵单大排量变量马达加驱动桥的传动方案。其次以220 hp平地机为样机,对提出的大速比方案中的关键液压元件进行计算和选型,确定了样机的整机质量,桥荷比,最大牵引力,系统最高匹配压力等参数,并对样机进行了动力学和运动学的分析,研究了其牵引性能与速度间的变化关系,变量泵、变量马达以及液压系统效率与其排量比及行驶速度之间的变化关系。最后,利用AMEsim液压仿真软件对提出的系统建立模型并进行动态仿真,分析了系统对不同突变载荷和不同频率的波动载荷对系统压力、流量及行驶速度的响应情况,平地机起步时间对系统压力造成的的冲击影响,以及液压系统的牵引特性仿真,以验证系统的合理性。通过以上计算和分析表明,提出的平地机大速比液压驱动系统方案可以实现大范围的速度变化,有较高的传动效率和较强的载荷自适应能力,具有可行性。
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