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履带拖拉机无级变速器设计(总体设计)摘要液压传动可以保证车辆具有稳定最佳的速度，并可准确控制和随意地无级变化，包括零速和倒挡。
以较小体积和重量保证大范围无级变速的条件下，其最大功率可以达纯液压功率的好几倍等比连续式初始段的输出转速n线b相对平缓，也有较大的输出转矩。
单行星排式是由单个行星排和一个机械自动变速器组成。
本次设计采用单行星排形式的液压机械无级传动方案。
液压机械无级变速器通过调节液压元件的相对排量来实现无级变速的。
液压功率分流比定义为液压机械变速器中的液压路的输出功率（即经由液压路传递倒行星排的输入功率）与变速器总输出功率的比值（不计功率损失）。
液压机械无级变速器在最小传动比和最大传动比范围内，传动是无级的。
液压功率分流比反映了传动系统中的各种工作状态，合理设计机械传动参数和适当匹配变量泵和定量马达，可避免出现功率循环，从而提高传动效率。
液压功率分流比越大，那么整个系统的效率越低。
关键词:拖拉机，液压机械传动，无级变速器，传动方案DESIGN OF CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION OF TRACKED TRACTOR（SYSTEM DESIGN）ABSTRACTHydraulic drive vehicles can guarantee stability with the best speed and can accurately control and no arbitrary level changes including zero-rate and reverse gear. To the smaller size and weight to ensure that the large scope of the CVT conditions, the maximum power can achieve pure hydraulic power several times. The maiden geometric continuous line of the output is relative moderate, but it’s also a larger output torque. Single planetary-row is composed of row single planet and a mechanical automatic transmission. The single-row form of planetary hydraulic machinery stepless transmission program is used in this design. Hydraulic machinery CVT can achieve the CVT by adjusting the hydraulic components of the relative displacement. Hydraulic power split ratio is defined as hydraulic mechanical transmission of hydraulic road output power (that is, by reversing hydraulic transmission path planetary row the input power) and the total output power transmission ratio (excluding power losses). Within the transmission ratio of hydraulic machinery CVT transmission ratio in the smallest and the largest, transmission is no rank. Hydraulic power split ratio reflects the transmission of the working state, Rational design mechanical transmission parameters and appropriate matching and quantitative variables pump motors, avoiding any power cycle thereby enhancing the efficiency of transmission. Hydraulic power is greater than segregation, then the whole system less efficient.Key words: tractor，hydro-mechanical transmission，stepless transmission，transmission scheme目录第一章前言 (1)第二章液压机械传动................... .. (2)§2.1 液压无级传动在小型拖拉机上的应用 (2)§2.2 重型车辆发展液压无级传动的问题 (3)§2.3 液压机械连续无级变速传动的种类 (4)§2.4 液压机械无级传动系统的组成环节 (5)§2.5 液压机械无级传动的类型 (6)第三章传动方案与传动参数的确定 (8)§3.1 几种液压机械无级传动形式 (8)§3.2 传动参数的确定 (9)§3.2.1 中心矩和各对齿轮传动比的确定 (9)§3.2.2 离合器的状态. .. .. .. .. .. .. (10)§3.2.3 液压泵及液压马达的选择 (11)第四章齿轮的校核 (13)§4.1 传动比为i1的齿轮校核.... .. (13)§4.2 倒挡第一级齿轮传动的校核 (16)§4.3 倒挡第二级齿轮传动的校核 (17)第五章液压机械无级变速器的特性分析 (20)§5.1 无级调速特性 (20)§5.2 液压功率分流比 (21)第六章结论 (24)参考文献 (25)致谢 (27)第一章前言目前国际上大功率履带拖拉机以及部分工程车辆的传动系广泛采用液力变矩器与动力换档变速箱组合形式，即我们常标的动力机械传动。
液压机械无级变速器设计与试验分析摘要：液压机械无级变速器（HMCVT）兼具机械传动高效和液压传动无级调速的特点，适应了大功率拖拉机的传动要求。
功率经分流机构分流，液压调速机构中的变量泵驱动定量马达，在正、反向最大速度间无级调速，液压调速机构与机械变速机构相配合，经汇流机构汇合，实现档位内微调，通过换挡机构实现档位间粗调，最终实现车辆的无级变速。
关键词：单行星齿轮；液压机械无级变速器；设计对大马力拖拉机进行动力学和运动学分析，根据性能参数，设计一种单行星排汇流液压机械无级变速器（HMCVT），包括发动机、液压调速机构和离合器的选择，单行星齿轮、换挡机构齿轮传动比的设计。
一、变速器总体设计方案1.变速器用途和选材。
设计一种用于时速－10～30 km/h大马力拖拉机的单行星排汇流液压机械无级变速器。
变速器由纯液压起步、后退档，液压机械4个前进档位和2个后退档位构成。
液压调速机构选择SAUEＲ90系列055型变量泵、定量马达及附件，采用电气排量控制（EDC）构成闭环回路。
选择潍柴WP4．165柴油机作为变速器配套发动机，最大输出功率Pemax=120 kW，全负荷最低燃油消耗率gemin=190 g/kW·h，额定转速nemax=2 300 r/min，最大转矩Temax=600 N·m。
汇流机构选用2K－H行星排，行星排特性参数k定义为行星排齿圈齿数与太阳轮齿数之比，取k=3．7。
太阳轮、行星架材料选用20crmnti，齿圈材料选用40cr。
模数为3，实际中心距为57 mm，太阳轮与行星架采用角度变位，行星架与齿圈采用高度变位。
太阳轮轴连接液压调速机构可使系统增速减矩，并充分利用液压元件特性，以提高使用寿命。
2.变速器设计方案。
液压机械无级变速器设计方案如图1。
变速器输入轴、输出轴和液压动力输入轴成“品”字型布局，行星排通过离合器与机械动力输入轴和液压机械输出轴相连。
1．机械动力输入轴2．输入轴3．前进后退档接合套4．变量泵5．定量马达6．液压机械输出轴7．液压动力输入轴8．输出轴图1 液压机械无级变速器结构图离合器L1、L2由比例压力阀控制，结合平稳，起主离合器作用，其它离合器采用电磁换向阀控制，以降低成本；变速器起步和制动为纯液压传动，此时，离合器L8接合；L1～L4是行星排同步离合器，L5～L7是换挡机构离合器。
拖拉机液压机械无级变速器特性研究液压机械无级变速器(Hydro-mechanical Continuously Variable Transmission，简称HMCVT)是一种液压功率流与机械功率流并联的新型传动装置，通过机械传动实现传动高效率，通过液压传动的可控调速与机械传动相结合实现无级变速。
该装置的采用能大幅度地提高车辆的动力性、经济性和操作自动化水平。
对适用于农业拖拉机的液压机械无级变速器传动方案的设计理论和方法、发动机与传动系统的匹配理论、传动系统动态特性和性能试验的研究，具有重要的理论和工程实用价值。
对液压机械无级变速传动理论进行了系统的分析，导出了输入、输出分流两种传动形式的特性关系式，分析了结构参数对其性能的影响规律，指出了输出分流式传动较适合于车辆传动。
结合拖拉机的实际工作要求，确定了拖拉机液压机械无级变速器传动方案，通过优化设计给出了其结构参数，并对其无级调速特性、转矩特性、功率分流特性、功率流特性、效率特性、牵引特性进行了分析，并对装有液压机械无级变速器的拖拉机与原拖拉机的牵引性能进行了分析比较。
利用发动机的试验测试结果，建立了发动机输出转矩模型和燃油消耗率模型，确定了关于发动机的最佳动力性和最佳燃油经济性的转速调节特性。
根据拖拉机不同作业项目对发动机功率不同的要求，提出了三种作业模式。
研究了各作业模式下发动机与拖拉机液压机械无级变速传动系统的匹配机理及匹配实现方案，并提出了相应的匹配评价指标，分析比较了装备液压机械无级变速器的拖拉机与原拖拉机的动力性能和经济性能。
应用功率键合图理论，建立了拖拉机液压机械无级变速传动系统的数学模型，推导了系统的状态方程，设计了实用的模糊自适应PID控制器，对两种典型工况下无级变速传动系统动力性和经济性进行了动态特性仿真，分析比较了不同工况下无级变速传动系统的动态特性。
基于车辆新型动力传动实验台，完成了拖拉机液压机械无级变速器稳态和动态两种工况下的性能试验，验证了液压机械无级变速传动理论的正确性及其特性。
现在车辆上的传动装置多采用机械式变速器，1液力机械式变速器（AT）液力机械式变速器由液力变矩器和多挡机械变速箱组成。
2液压机械无级变速器（HMT）及应用分析3静液压无级变速器（HST）及其应用分析静液压无级变速器（HST）依靠液压变量马达实现纯液压无级变速，效率较AT高，但较齿轮变速器低许多，传递功率不大4 金属带式无级变速器为了充分利用发动机大的功率，节约能源以及获得优良的动力性能，最理想的方法是从传统的有级传动发展为无级传动。
目前普遍采用的液力变矩器及其闭锁装置，自动换挡机构等均是为了弥补有级传动的不足而产生的传动模式，但不能实现真正的无级变速。
另外还出现了全液压传动的无级变速器，其操纵方式也由手动液控向电液控制或微电脑控制技术方面发展，并取得了非常好的效果，大大提高了整机的行使平顺性和作业性能，液压传动可以保证车辆具有稳定的行驶速度。
但是在液压传动的车辆中传动效率低也是一个不容忽视的问题，按当代的技术水平，纯液压传动中最高效率在80-85%左右，而在车辆使用中，一般只能达到50-60%。
此外，适用于重型车辆使用的大功率的液压元件难以加工，也使液压传动的车辆增加了制造成本。
另外，这种高油压高转速的变量泵和定量马达的排量越大，即功率越大时，效率和寿命愈难以保证，生产愈困难，在市场上愈难买到。
液压传动的低效率直接影响了整机的生产率和经济性，决定了它在车辆上很难有较大的发展空间。
机械液压双功率流则兼有机械传动的高效率和液压无级传动的双重优点，可在较宽的范围内实现可控的无级变速和所需的车速。
以小功率的液压元件传递大功率特性，高效率特性，为车辆的经济性和动力性问题的解决找到了理想的道路。
液压机械无级传动是一种双功率流传动系统，分为液压功率和机械功率两路传递，分流机构分流后液压马达在正向和反向最大速度之间来回无级变速。
其每一个行程和行星齿轮机构的一种工况相配合，最后两路汇合成由若干无级调速段相衔接并组逐段升高的全程无级输出速度。
现在车辆上的传动装置多采用机械式变速器，1液力机械式变速器（AT）液力机械式变速器由液力变矩器和多挡机械变速箱组成。
2液压机械无级变速器（HMT）及应用分析3静液压无级变速器（HST）及其应用分析静液压无级变速器（HST）依靠液压变量马达实现纯液压无级变速，效率较AT高，但较齿轮变速器低许多，传递功率不大4 金属带式无级变速器为了充分利用发动机大的功率，节约能源以及获得优良的动力性能，最理想的方法是从传统的有级传动发展为无级传动。
目前普遍采用的液力变矩器及其闭锁装置，自动换挡机构等均是为了弥补有级传动的不足而产生的传动模式，但不能实现真正的无级变速。
另外还出现了全液压传动的无级变速器，其操纵方式也由手动液控向电液控制或微电脑控制技术方面发展，并取得了非常好的效果，大大提高了整机的行使平顺性和作业性能，液压传动可以保证车辆具有稳定的行驶速度。
但是在液压传动的车辆中传动效率低也是一个不容忽视的问题，按当代的技术水平，纯液压传动中最高效率在80-85%左右，而在车辆使用中，一般只能达到50-60%。
此外，适用于重型车辆使用的大功率的液压元件难以加工，也使液压传动的车辆增加了制造成本。
另外，这种高油压高转速的变量泵和定量马达的排量越大，即功率越大时，效率和寿命愈难以保证，生产愈困难，在市场上愈难买到。
液压传动的低效率直接影响了整机的生产率和经济性，决定了它在车辆上很难有较大的发展空间。
机械液压双功率流则兼有机械传动的高效率和液压无级传动的双重优点，可在较宽的范围内实现可控的无级变速和所需的车速。
以小功率的液压元件传递大功率特性，高效率特性，为车辆的经济性和动力性问题的解决找到了理想的道路。
液压机械无级传动是一种双功率流传动系统，分为液压功率和机械功率两路传递，分流机构分流后液压马达在正向和反向最大速度之间来回无级变速。
其每一个行程和行星齿轮机构的一种工况相配合，最后两路汇合成由若干无级调速段相衔接并组逐段升高的全程无级输出速度。
浅析拖拉机液压机械无级变速器设计发布时间：2022-05-12T02:49:03.383Z 来源：《科学与技术》2022年第3期作者：连觅真王真真[导读] 拖拉机液压机械无级变速器是由液压传动系统和多档有级式变速箱联合组成，其中液压传动系统由行星机构、变量泵以及定量马达共同构成连觅真王真真第一拖拉机股份有限公司大拖公司河南洛阳，471000摘要：拖拉机液压机械无级变速器是由液压传动系统和多档有级式变速箱联合组成，其中液压传动系统由行星机构、变量泵以及定量马达共同构成。
液压机械无级变速器高于传统的液压变速器，他能够实现拖拉机的连续无级状态变化，使拖拉机在没有任何物质牵引的情况下进行运动。
本研究将集中分析液压元件以及机械设备的相关参数，通过对变速器无级调速的特点来分析该变速器设计和应用的场景。
关键词：拖拉机；液压机械；无级变速器；牵引前言拖拉机野外作业环境较为复杂，多数情况下甚至需要应对恶劣的作业环境。
外界负荷的变化会影响到拖拉机发动机的使用，因此为了进一步的保障拖拉机使用过程中的安全性和稳定性，维护人民的经济利益，在此将传统的拖拉机多档变速箱脱离出来，希望能够通过提升拖拉机的使用速率来努力实现换挡变速。
但是考虑到拖拉机的档位有限，即便是换挡变速也无法实现无级连续变速，因而想要实现连续，就要增加拖拉机的档位，但与此同时变速箱的机械结构也会被彻底的改变，复杂程度加深并不一定有利于该拖拉机设计方案的长远发展[1]。
综合以上各类情况，最终本研究选取了液压机械无级变速传动装置，这是通过液压功率流和机械功率流并联发动的新式传动装置，具备高效率和高传输率的优势。
不仅在实际操作过程中表现出了良好的实用性，其经济效益和可推广能力呈现也十分的优秀。
一、确定拖拉机液压机械无级变速器设计方案（一）、设计对象及基本参数设定本研究选定的设计样本为东方红1302R型橡胶履带拖拉机，该机型的变速箱为（6＋2）档，是较为传统的拖拉机机型。
拖拉机液压机械无级变速器特性研究的开题报告一、选题背景：拖拉机作为农业生产机械的主要代表，其性能优良、使用广泛，可以在农耕、开垦、收割等多个方面完成任务。
其中液压机械作为拖拉机操纵控制和制动传动的主要方式，对拖拉机的性能和效率起着至关重要的作用。
而液压变速器又是拖拉机液压机械的核心部件之一，其性能直接关系到拖拉机的工作效率和稳定性。
因此，对拖拉机液压变速器的特性研究有着重要的现实意义。
二、研究目的：本研究旨在探究拖拉机液压机械无级变速器的特性，明确无级变速器在拖拉机中的作用和意义，分析其工作机理、结构特点，深入研究影响无级变速器性能的各种因素，以期提高拖拉机的工作效率和稳定性。
三、研究内容：1.拖拉机液压机械无级变速器的工作机理和结构特点深入分析，明确其作用和意义。
2.分析液压机械无级变速器各个瞬态特性的变化规律，如输入转速和负载变化对液压变速器特性的影响等，并归纳总结其控制原理。
3.探索液压机械无级变速器运转过程中的各种损耗，并寻求有效的抑制和缓解方法。
4.运用数学模型和分析方法，分析无级变速器的传动特性，并通过仿真实验验证该模型的正确性。
四、研究意义：通过对拖拉机液压机械无级变速器的深入研究，我们可以掌握其工作原理、结构特点以及各种变化规律;深入研究和探索无级变速器的传动特性和损耗的缓解方法，可以提高拖拉机的工作效率和稳定性，有利于农业机械的进一步发展。
五、研究方法：本研究将会采用文献资料法、理论研究法和实验研究法相结合的方式进行研究。
通过收集文献资料了解目前无级变速器的研究情况，并以此作为理论基础。
进一步运用理论分析方法，深入研究无级变速器的传动特性、变速规律，最后通过仿真实验来验证所得到的模型和结论的正确性。
六、研究展望：在未来的研究中，我们将进一步完善和深入研究该领域的相关问题，提高拖拉机液压机械无级变速器的性能和效率，在为农业生产的发展提供技术支持的同时，为机械工程领域的发展贡献自己的力量。
液压机械无级变速器的设计及特性研究液压机械无级变速器的设计及特性研究导言液压机械无级变速器是一种能够实现连续无级变速的设备，其设计和研究对于机械工程领域具有重要的意义。
本文将对液压机械无级变速器的设计原理及特性进行深入研究，以期为相关领域的研究者和工程师提供参考和指导。
一、液压机械无级变速器的原理液压机械无级变速器的核心组成部分是液压缸和连杆机构。
通过控制液压缸内的液体压力和流量，实现连杆机构的运动，从而改变输出轴的转速和扭矩。
其工作原理主要基于液压传动的特点，利用流体的不可压缩性和容积不变性实现传动效果。
在设计过程中，可以根据需求确定液压缸的数量、液压泵的流量和压力范围等参数。
通过合理选择这些参数，并根据实际工作环境的特点进行优化，可以获得更好的变速效果。
此外，还需要考虑液压缸和连杆机构的结构设计，确保其能够承受高压力和大负载的工作条件。
二、液压机械无级变速器的特性1. 无级变速性能优异：液压机械无级变速器可以实现连续的无级变速，相比传统的齿轮传动等机械变速器，具有更广泛的变速范围和更精准的调节性能。
2. 反应速度快：由于液压缸内的液体能够很快地传递力和动能，液压机械无级变速器的反应速度非常快，能够迅速适应实际工作情况的需求。
3. 输出轴扭矩大：通过合理设计液压缸和连杆机构，液压机械无级变速器可以实现较大的输出轴扭矩，适用于各种高负载工作情况。
4. 维护成本低：液压机械无级变速器的结构相对简单，在运行过程中很少需要维护和保养，能够降低维护成本和维修时间。
5. 能量损耗小：液压机械无级变速器因其工作原理的特点，在传动过程中能量损耗相对较小，能够提高传动效率。
三、液压机械无级变速器的应用液压机械无级变速器在许多领域都有广泛的应用。
其中，工程机械、汽车工业和航空航天等领域是其主要应用领域。
在工程机械领域，液压机械无级变速器被广泛应用于各类挖掘机、推土机、压路机等设备中，能够提供强大的动力输出和灵活的操作性能。
探讨拖拉机液压机械无级变速器的设计理念(新编版)
Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production.
( 安全管理 )
单位：______________________
姓名：______________________
日期：______________________
编号：AQ-SN-0417
探讨拖拉机液压机械无级变速器的设计理
念(新编版)
无论是农用还是工业运输用途，拖拉机机械运转质量都发挥着不可小觑的功效。
根据现下技术条件基础下的液压机械无级变速操控装置现状进行观察，其中的单排机理部件和变量泵支持的马达液压式传动结构，利用多档支持功能的变速箱实现系统中心的搭建。
拖拉机进行实地作业操作环节中，面临不同环境因素和外界负荷的频繁危机影响，必须深度掌握内部发动机机理和变速结构的适时变更转换原理，适当控制扭矩适应负荷程度和行驶活动过程中的阻力效果，充分发挥机械运转制动质量，保证内部油气的合理消耗，满足经济效果的科学补充要求。
传统拖拉机变速系统中的换挡机制自由掌控标准有限，对于一些连续性的无级操控处理无法全面掌控，
即便适当增加档位结构，也会造成变速箱机械结构的严重负担。
而液压式无级变速器在利用机械功率新型传动制备装置的机理条件下，配合变量泵和单排内部部件进行马达制动结构范围的拓展，促进先进科技校正后的机械整改工作质量得到完善和提高。
相关机械传动方案的原理内容整理
目前市面上存在的拖拉机变速箱既定样本格式主要是（6+2）档，在一定传动结构必要模式的控制范围下，这种拖拉机在对速比机制的调整工作上没有过高的主观定义效果，实际工作有效区段把握范围不够宽泛。
透过传统工艺的潜在继承要求和整体机械配套的固化样式因素进行保留意见的阐述，这种原始机型总体尺寸和结构效应参数规模基本可以保持不变，只要全力对变速箱结构进行整改即可。
由于这类样品的中央传动设备和尾端制动占总体动力比例值约为22.134，实际驱动支持轮部分的动力扩展范围在0.437米左右，加上发动机机械的基本转速可以维持在每分钟2200转的前提因素下，这种对机械原理内容的总结工作还是利用现实生产工业活动中的机械适应状况进行国外先进经验技术的武装、补充，并根据同类型的
内部质量拓展机能进行最高车速每小时30千米的扩充，同时尽量保证倒车最高车速上升到每小时10千米上下。
为了具体满足上述样本整改方案的要求，在进行机械液压传动结构整改的环节中，需要配合利用分流输出形式进行适应性考察。
实际输入分流调整计划下的高速段情境下，机械部件容易导致功率循环堆积的现象，因此这种手段还是主要应用在低速车辆传动环节中。
面对高速状态下的大功率重载拖拉机设备，可以适当考虑采用多段结构的输出分流传动控制形式，利用这种手段可以轻易完善不同高效率整改段的制备水准。
液压式传动控制系统包括三个基本类型，依据定量、变量因素在泵—马达设备的转换式搭配计划指标实现溢流调控。
特别是在定量状态下的传动活动中，液压实际系统能源损耗量较高，并且难以落实自动化的制备要求，但是机体的实际结构分布规模比较简单，有进行改善的利用价值。
而面对变量泵和定量马达传动环节样式的方案设计环节，主要适应变量泵机械的容积调速标准，配合大范围整编技巧进行简单的差动轮系连接，满足合理规模的调速段分布要求，从而完善大范围的无级变速控制质量，但是液压元件的成本价
值不菲，后期结构调整方案仍有待考察。
液压机械无级变速器的应用方案设计
2.1.液压泵和马达结构的调整
由于轴向柱塞样式的液压泵和马达中心制备结构对车辆液压传动规模质量有着一定的辅助功效，因此在进行变量泵和定量马达装置设计的过程中，需要尽量保证变量泵实际最大排量与马达结构维持在持衡的效果基准水平上。
正是在起步阶段下的纯液压传动设备已经定型的前提下，变量泵装置的参数选择应该满足维持发动机参数合理匹配的现实条件，在转矩吸收过程中利用发动机最佳工作点的基础数据模式进行比对校验。
经过上述资料的综合分析，尤其是在选取高效泵—马达变量规模搭配的环节中，适当的参数匹配原理设计要求如下：
表1变量泵和定量马达之间的参数结构分析
参数
排量
额定压力
最高压力最低转速额定转速最高转速变量泵
42
43
45
490 4180 4500
定量马达
42
43
45 4180
4500
2.2.拖拉机牵引效应分析
在进行牵引要论内涵阐述环节中，把握传动系统、行走机构和整体系统装置内涵的参数标准值进行合理搭配，其中重要的指标样式已经确定。
将拖拉机和工作部件结构中的装置制备参数进行良性要素匹配，展现各项牵引特性和燃油经济指标的综合曲线模型的转化，并结合反馈中心进行总体评估方案的阐述。
经过长期试验结果验证，改进后的机械无级变速器适应效果良好，并且获得连续无级中转的优势力量，其牵引特性下的曲线包络线基本维持原设备的布局状态，省去大规模整改的工序；在整体牵引力作用下，发动机都能进行满负荷点工作质量的补充，进而全面提高相关生产效率，促进内部经济战略价值意义的全面拓展。
在液压式无级变速器中心系统控制的拖拉机能够实现行驶速度的自由调整，同时在任何牵引力下能够实现接近满负荷点工作的标准绩效，进而全面掌握生产规模效益和燃油标准的经济要领，促进不同行业应用活动中可持续发展经济战略价值的有效发挥。
后期在
全面完善宽泛面积的传动要求过程中，配合部件机理的大功率传递，维持平稳负荷效果的良性覆盖，尽量适应复杂多变的作业工况环境，促进现实生产工作标准的进一步提升。
XXX图文设计
本文档文字均可以自由修改。
