如何分析升高车液压调速系统特性??  江门升高车出租, 江门出租升高车, 江门升高车公司   液压泵和液压马达排量比可表示为PMVV，式中PV、MV分别为液压泵和液压马达排量。下面研究液压调速控制系统的传动比特性Hi和转矩比特性Hk与排量比的关系。（1）传动比特性液压调速机构的传动比/HPMinn，式中Pn、Mn分别为变量泵和变量马达转速。在液压调速控制系统中，若不考虑系统泄漏，有PMqq，Pq和Mq分别为变量泵和变量马达的流量，则马达转速.  （2）转矩比特性设变量马达输出转矩为MT，变量泵输出转矩PT之比，则液压调速控制系统转矩比特性可表示为，pP、MP为变量泵和变量马达工作油压，忽略系统压力损失，有：1HK（2-7）由式（2-4）和式（2-7）可得，液压调速控制系统的传动比特性Hi和转矩比特性Hk均与排量比成反比。

     分速汇矩式方案设计与特性分析, 由上文介绍可知，HMCVT系统是将功率先分流，后汇流的一种新型无级传动系统。根据分流机构和汇流机构的选取方式不同，主要分为两种结构形式：分速汇矩式和分矩汇速式。下面分别对这两种结构的特性进行分析。

 

    分速汇矩式方案设计,  分速汇矩式结构简图：分流机构为行星齿轮机构，动力经行星齿轮机构中的一端输入，另外两端输出，汇流机构为定轴齿轮副，经分流后的两路功率流定轴齿轮汇流后输出。 普通行星齿轮机构一般由太阳轮t、行星架j和内齿圈q构成。在行星齿轮传动机构中，NGW（N代表内啮合、G代表内外啮合公用行星齿轮、W代表外啮合）行星齿轮机构，结构紧凑，工艺技术成熟，已得到广泛应用。因此，本文选用此类行星齿轮机构作为分流机构。 对分流机构的转速和转矩进行分析，nt—太阳轮转速；jn—行星架转速；qn—齿圈转速； tT—太阳轮转矩；jT—行星架转矩；qT—齿圈转矩；k—行星排参数。 可得行星齿轮机构的转速转矩特性：转速特性：当行星齿轮机构结构一定时，其中任一元件转速确定时，其他两元件的转速的代数和也确定了，其比例关系由行星排k确定。转矩特性：行星排三元件转矩之间为定比关系，只需确定其中一个构件的转矩，另外两个构件转矩可由求得。当三元件中任一元件转矩为0时，即处于自由状态，其余构件转矩也为0，此时行星排无法传递扭矩。分速汇矩式HMCVT的汇流装置为定轴齿轮副，经分流后的两路功率流在定轴齿轮副处汇流后输出，汇流机构。 同理可得转速与转矩关系，0n—汇流轴转速；1n—液压回路输出转速；2n—机械回路输出转速；0M—汇流轴输出转矩；1M—液压回路输出转矩；2M—机械回路输出转矩；i—定轴齿轮传动比。可得定轴齿轮传动机构特性：转速特性：当定轴齿轮副结构确定后，由于齿轮齿数一定，汇流处两路的转速比值等于定轴齿轮传动比i，汇流轴的输出转速等于与其在同一路的分流机构转速。转矩特性： 经定轴齿轮传动机构分、汇流后的转矩等于两路分流机构的转矩的代数和，而两路分流机构的转矩之间的比例关系由定轴齿轮传动比i决定。由行星排特性可知，行星排的任一元件均可以作为输入端，另外两端作为输出端，分别和液压调速机构与定轴齿轮传动机构相连，因此分速汇矩式结构共有六种组合形式.

   分速汇矩式方案特性分析以方案（1）为例，对系统进行特性分析，即太阳轮作为输入端，行星架连接液压调速机构，齿圈连接定轴齿轮副的一端。（1）传动比特性由NGW行星排基本转速计算，可得行星排三构件旋转轴的速度关系满足：  在方案（1）中，太阳轮为输入端，所以有：tinn忽略系统泄漏，由变量泵-变量马达系统转速特性可得：ojnn   设定轴齿轮副传动比为fi，则有：ofqnin得传动比为：1iofnkkni   k为行星排特性参数，为行星排的齿圈齿数与太阳轮齿数之比，通常取值范围为1.5~4，根据车辆较成熟的行星传动理论，本文中k值取2.21242，本文中取fi=1： 所求的的各方案传动比与排量比的函数关系式，将k值代入后，绘出系统传动比随排量比的变化曲线： 方案（4）和方案（6）传动比随排量比变化快，在排量比为0.5时，传动比已接近0，对于无级调速的控制难度高，且无法实现全程的方案（2）与方案（3）输出轴转速与输入轴转速相反，经主减后，传递至车轮转速方向和实际所需要的转速方向相反，因此，只有方案（1）和方案（5）满足设计要求。（2）转矩特性转矩特性反映了HMCVT系统的输出转矩与排量比之间的关系。当道路阻力增大时，此时需要系统提供更大的转矩，此时液压传动机构的油压自适应的增大，相应的输出转矩增大。因此，HMCVT系统的最大输出转矩取决于溢流阀调定油压maxP。下面进行HMCVT系统转矩的计算。由液压调速机构转矩特性可知，在不考虑泄漏情况下，液压泵与液压马达最大转矩为：各方案中与液压泵连接的行星排元件所受最大转矩均为PmaxT。

     在分速汇矩式方案中，HMCVT传动系统汇流机构为定轴齿轮副，由上文分析可知，系统总输出转矩为液压马达输出转矩和机械路输出转矩的线性叠加。该系统输出转矩可表示.   （3）功率分流特性由上文分析可知，机械-静压双流无级调速系统由机械回路和液压回路组成，定义液压功率分流比为液压功率回路与总输出功率之比 ：MMOOTnTn   由于液压传动与机械传动相比，效率较低，因此，在输入功率一定时，液压功率分流比越小，则系统的整体效率越高。在分速汇矩式系统中，液压马达转速即为汇流轴输出转速，即MOnn， 而汇流轴转矩OT等于液压回路与机械回路输出转矩之和，计算得各方案功率分流比：随着排量比的增大，方案（1）、（2）、（3）和（5）的功率分流比从1逐渐减小，系统总效率逐渐增大，满足设计要求，其中，方案（1）的功率分流比始终比方案（5）小，因此方案（1）的效率更高。

   （4）功率循环特性, 在HMCVT系统中，由于行星排的特性，在传动过程中如果设计不合理，将出现功率循环现象，使得元件之间摩擦增大，系统的效率降低。因此对于功率循环特性的分析将直接影响系统的整体性能。对功率分流比进行分析：当0时，即马达输出功率方向与汇流轴输出功率方向相反，此时，马达功率反传至行星排，存在液压功率循环：当1时，即马达输出功率大于汇流轴输出功率，此时，机械回路输出功率为负，功率反传至行星排，存在机械功率循环：当0---1时，系统无功率循环，则该结构为液压机械-静压双流无级传动系统的理想结构。根据功率分流比曲线. 对各分速汇矩式传动方案分析可知，方案（1）、（2）、（3）和（5）无功率循环，方案（4）和方案（6）既存在机械功率循环，又存在液压功率循环。

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  分速汇矩式最佳方案选择, 分别对6种分速汇矩式方案特性进行分析：由传动比特性可知，方案（1）和方案（5）能够实现传动比的连续无级变化，满足设计要求；由功率分流比特性可知，方案（1）、（2）、（3）和（5）满足设计要求，其中方案（3）效率最高，方案（5）效率最低；由功率循环特性可知，方案（1）、（2）、（3）和（5）无功率循环，是比较合理的设计方案。综上所述，通过对传动比特性、功率分流比特性和功率循环特性分析后，方案（1）为最佳分速传动比方案，即太阳轮为输入端，行星架连接液压回路，齿圈连接机械回路。2.4分矩汇速式方案设计与特性分析2.4.1分矩汇速式方案设计分矩汇速式系统采用定轴齿轮副分流，行星排汇流，行星排的输入方式为两端输入、一端输出。且行星排三构件太阳轮t、齿圈q和行星架j，任一构件可作为行星排输出端，另外两构件作为输入端，分别与泵-马达液压调速控制系统和定轴齿轮机构相连。

    分矩汇速式方案特性分析, 以方案（1）为例分别对分矩汇速式各传动方案进行特性分析： （1）传动比特性设分、汇流处，定轴齿轮传动比分别为1i和2i，同理，根据行星排三元件转速特性和定轴齿轮传动特性, 分别对各种方案传动比计算： 其中，1i，2i为定轴齿轮分、汇流处传动比，令12ii=1，分别做出函数图像：方案（2）和方案（4）传动比不连续，方案（3）和方案（6）为增速传动，且始终大于输入转速，因此只有方案（1）和方案（5）满足设计要求。（2）转矩特性在分矩汇速式系统中，HMCVT系统最大输出转矩，取决于发动机输入功率的限制。当发动机输出转矩达到最大转矩emaxT时，由行星排和定轴齿轮转矩公式可得分矩汇速式各方案最大（3）功率分流特性由功率分流比定义可知，为液压回路功率占系统总功率的比值，根据公式（2-23）可求功率分流比，计算各方案的功率分流比：（3）功率循环特性在分矩汇速式系统中，同样存在功率循环现象，故对功率分流图进行分析：方案（1）和方案（5）功率分流比满足01，故不存在功率循环；方案（3）和方案（6）功率分流比满足0，故存在液压功率循环；方案（2）和方案（4）既存在液压功率循环又存在机械功率循环。因此，方案（1）和方案（5）满足系统设计需求。

    分矩汇速式最佳方案选择, 由传动比特性可知，只有方案（1）和方案（5）能够实现传动比的连续变化，其中方案（1）传动比变化范围更大；由功率循环特性可知，方案（1）和方案（5）无功率循环特点，是合理的结构方案。综上所述，方案（1）和方案（5）均满足系统设计需求。其中，方案（1）传动比范围更大，故分矩汇速式中方案（1）为最佳方案。

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