农用拖拉机用多段液压机械无级变速器的设计

摘要：本文提出了一种由单个普通排列结构组成，简单有效的拖拉机用多段液压机械无级变速器的传动结构。研究讨论了变速器的一些特性，通过实际的装机实例表明了无级变速的范围，有效提高了车辆动力性以及经济性。

关键词：拖拉机；多段液压机械；无级变速

中图分类号： S2 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.21.0035

1液压机械无级变速器传动方案

液压机械无级变速器发动机的输出功率分为液压功率以及机械功率两种。液压功率大致是由液压传动传给行星状排列的太阳轮，机械功率主要是通过离合器之间的传递进行的。之后，这两种功率经过行星架或者齿轮绕过另外一段离合器最终传递到变速箱。依据离合器不同的接合状态随着液压泵以及定量液压马达排量比例变化，变速器是向着6个变速段进行的，而后退是由三个变速段构成的。

2无极调速特性

液压机械无级变速器是通过调节液压零件的排放实现无极变速的。无极调速特性指的是元件输出以及输入运转数值比随着变量液压泵以及定量液压马达排比变化的。假设n0、n1、n2、n3、n4、n5分别为变速器的输入轴、输出轴、太阳轮、行星架以及多档有级变速箱输入轴的运转速度，k为行星排特性参数，可以得知k=z4/z3；z4。后退的方向以及前进的方向是相同的运转方式，这里选取前进方向进行分析，可得：

Hm4、Hm6段与Hm2段的传动方式是一样的。在进行速度计算的时候只需要将（2）中的i3用i4替换就可以得到。并且，可以将（3）中i4用i5换就可以得到Hm5速度，根据上诉速度比例可以得到：

2.5平稳换段的条件

前后相互衔接两段在换段点上必须要具有相同的速度比与排量比。从H1段与H2段输出的转速可以得到H1段到Hm2段的e值：

由此可以看出，只要 ≤1就可以实现平稳换段。

在Hm2、Hm3中输出速度等于Hm2段到Hm3换段时间的e值：

由此可以看出，只要合理使用i3、i4 使e≥-1就能够有效实现平稳换段。在多段有级变速箱中输入轴向不是同步，在一瞬间可能会发生动力中断，但对于车辆换段前后的速度并不会有很大影响。

3转矩特性

在研究液压机械无级变速器的时候，当输出轴向上负载转矩Mb升高的时候，定量液压也会随之增大。当定量液压马达的负载达到最大的输出转矩的时候，定量液压马达就会自动进行保护，产生输出打滑的现象。所以，液压机械无级变速器各段的输出的极限值，取决于定量液压马达的最大输出转矩。

4液压功率

液压功率分流比为液压机械无极变速器中液压路的输出功率，将变速器总输出功率比值进行比较，可以得到液压机械无级变速器的液压功率分流比、行星排列特性的数值、变量液压泵、定量液压马达之间都会存在一定的比例关系。液压分流比的情况清楚反映了各个传动系统之间的工作状态，在设计机械传动的时候，可以合理的进行选择液压泵与定量液压马达饿数值，最终有效提高传动系统的效率。

5结语

变速器结构十分简单，只需要使用一套简单行星排列，就可以有效实现前进6段以及倒车2段范围内的连续无级变速。并且在前进方向与拖拉机在梨耕、运输过程中对应的低、中、高速区间实现3档换位。

变速范围宽，在速度低的时候能够接近零速度，能够有效拖动拖拉机等一些工程车辆行进。

液压功率的分流比例小，总有效率高。拖拉机在工作的时候，一般有3个经常使用的工作速度区段，液压功率的分流比例要小于一定的值，只有这样才能够有效提高车辆的动力，达到既定的经济效益。

参考文献

[1]徐立友，周志立，彭巧励，等.多段式液压机械无级变速器方案设计与特性分析[J].中国机械工程，2012，23（21）：2641-2645.

[2]倪向东，朱思洪，张海军，等.液压机械无级变速器换段品质影响因素试验[J].农业机械学报，2013，44（6）：29-34.

作者简介：李洪刚，公主岭市响水镇农机技术推广站，工程师，研究方向：农机机械。endprint

摘要：本文提出了一种由单个普通排列结构组成，简单有效的拖拉机用多段液压机械无级变速器的传动结构。研究讨论了变速器的一些特性，通过实际的装机实例表明了无级变速的范围，有效提高了车辆动力性以及经济性。

关键词：拖拉机；多段液压机械；无级变速

中图分类号： S2 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.21.0035

1液压机械无级变速器传动方案

液压机械无级变速器发动机的输出功率分为液压功率以及机械功率两种。液压功率大致是由液压传动传给行星状排列的太阳轮，机械功率主要是通过离合器之间的传递进行的。之后，这两种功率经过行星架或者齿轮绕过另外一段离合器最终传递到变速箱。依据离合器不同的接合状态随着液压泵以及定量液压马达排量比例变化，变速器是向着6个变速段进行的，而后退是由三个变速段构成的。

2无极调速特性

液压机械无级变速器是通过调节液压零件的排放实现无极变速的。无极调速特性指的是元件输出以及输入运转数值比随着变量液压泵以及定量液压马达排比变化的。假设n0、n1、n2、n3、n4、n5分别为变速器的输入轴、输出轴、太阳轮、行星架以及多档有级变速箱输入轴的运转速度，k为行星排特性参数，可以得知k=z4/z3；z4。后退的方向以及前进的方向是相同的运转方式，这里选取前进方向进行分析，可得：

Hm4、Hm6段与Hm2段的传动方式是一样的。在进行速度计算的时候只需要将（2）中的i3用i4替换就可以得到。并且，可以将（3）中i4用i5换就可以得到Hm5速度，根据上诉速度比例可以得到：

2.5平稳换段的条件

前后相互衔接两段在换段点上必须要具有相同的速度比与排量比。从H1段与H2段输出的转速可以得到H1段到Hm2段的e值：

由此可以看出，只要 ≤1就可以实现平稳换段。

在Hm2、Hm3中输出速度等于Hm2段到Hm3换段时间的e值：

由此可以看出，只要合理使用i3、i4 使e≥-1就能够有效实现平稳换段。在多段有级变速箱中输入轴向不是同步，在一瞬间可能会发生动力中断，但对于车辆换段前后的速度并不会有很大影响。

3转矩特性

在研究液压机械无级变速器的时候，当输出轴向上负载转矩Mb升高的时候，定量液压也会随之增大。当定量液压马达的负载达到最大的输出转矩的时候，定量液压马达就会自动进行保护，产生输出打滑的现象。所以，液压机械无级变速器各段的输出的极限值，取决于定量液压马达的最大输出转矩。

4液压功率

液压功率分流比为液压机械无极变速器中液压路的输出功率，将变速器总输出功率比值进行比较，可以得到液压机械无级变速器的液压功率分流比、行星排列特性的数值、变量液压泵、定量液压马达之间都会存在一定的比例关系。液压分流比的情况清楚反映了各个传动系统之间的工作状态，在设计机械传动的时候，可以合理的进行选择液压泵与定量液压马达饿数值，最终有效提高传动系统的效率。

5结语

变速器结构十分简单，只需要使用一套简单行星排列，就可以有效实现前进6段以及倒车2段范围内的连续无级变速。并且在前进方向与拖拉机在梨耕、运输过程中对应的低、中、高速区间实现3档换位。

变速范围宽，在速度低的时候能够接近零速度，能够有效拖动拖拉机等一些工程车辆行进。

液压功率的分流比例小，总有效率高。拖拉机在工作的时候，一般有3个经常使用的工作速度区段，液压功率的分流比例要小于一定的值，只有这样才能够有效提高车辆的动力，达到既定的经济效益。

参考文献

[1]徐立友，周志立，彭巧励，等.多段式液压机械无级变速器方案设计与特性分析[J].中国机械工程，2012，23（21）：2641-2645.

[2]倪向东，朱思洪，张海军，等.液压机械无级变速器换段品质影响因素试验[J].农业机械学报，2013，44（6）：29-34.

作者简介：李洪刚，公主岭市响水镇农机技术推广站，工程师，研究方向：农机机械。endprint

摘要：本文提出了一种由单个普通排列结构组成，简单有效的拖拉机用多段液压机械无级变速器的传动结构。研究讨论了变速器的一些特性，通过实际的装机实例表明了无级变速的范围，有效提高了车辆动力性以及经济性。

关键词：拖拉机；多段液压机械；无级变速

中图分类号： S2 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.21.0035

1液压机械无级变速器传动方案

液压机械无级变速器发动机的输出功率分为液压功率以及机械功率两种。液压功率大致是由液压传动传给行星状排列的太阳轮，机械功率主要是通过离合器之间的传递进行的。之后，这两种功率经过行星架或者齿轮绕过另外一段离合器最终传递到变速箱。依据离合器不同的接合状态随着液压泵以及定量液压马达排量比例变化，变速器是向着6个变速段进行的，而后退是由三个变速段构成的。

2无极调速特性

液压机械无级变速器是通过调节液压零件的排放实现无极变速的。无极调速特性指的是元件输出以及输入运转数值比随着变量液压泵以及定量液压马达排比变化的。假设n0、n1、n2、n3、n4、n5分别为变速器的输入轴、输出轴、太阳轮、行星架以及多档有级变速箱输入轴的运转速度，k为行星排特性参数，可以得知k=z4/z3；z4。后退的方向以及前进的方向是相同的运转方式，这里选取前进方向进行分析，可得：

Hm4、Hm6段与Hm2段的传动方式是一样的。在进行速度计算的时候只需要将（2）中的i3用i4替换就可以得到。并且，可以将（3）中i4用i5换就可以得到Hm5速度，根据上诉速度比例可以得到：

2.5平稳换段的条件

前后相互衔接两段在换段点上必须要具有相同的速度比与排量比。从H1段与H2段输出的转速可以得到H1段到Hm2段的e值：

由此可以看出，只要 ≤1就可以实现平稳换段。

在Hm2、Hm3中输出速度等于Hm2段到Hm3换段时间的e值：

由此可以看出，只要合理使用i3、i4 使e≥-1就能够有效实现平稳换段。在多段有级变速箱中输入轴向不是同步，在一瞬间可能会发生动力中断，但对于车辆换段前后的速度并不会有很大影响。

3转矩特性

在研究液压机械无级变速器的时候，当输出轴向上负载转矩Mb升高的时候，定量液压也会随之增大。当定量液压马达的负载达到最大的输出转矩的时候，定量液压马达就会自动进行保护，产生输出打滑的现象。所以，液压机械无级变速器各段的输出的极限值，取决于定量液压马达的最大输出转矩。

4液压功率

液压功率分流比为液压机械无极变速器中液压路的输出功率，将变速器总输出功率比值进行比较，可以得到液压机械无级变速器的液压功率分流比、行星排列特性的数值、变量液压泵、定量液压马达之间都会存在一定的比例关系。液压分流比的情况清楚反映了各个传动系统之间的工作状态，在设计机械传动的时候，可以合理的进行选择液压泵与定量液压马达饿数值，最终有效提高传动系统的效率。

5结语

变速器结构十分简单，只需要使用一套简单行星排列，就可以有效实现前进6段以及倒车2段范围内的连续无级变速。并且在前进方向与拖拉机在梨耕、运输过程中对应的低、中、高速区间实现3档换位。

变速范围宽，在速度低的时候能够接近零速度，能够有效拖动拖拉机等一些工程车辆行进。

液压功率的分流比例小，总有效率高。拖拉机在工作的时候，一般有3个经常使用的工作速度区段，液压功率的分流比例要小于一定的值，只有这样才能够有效提高车辆的动力，达到既定的经济效益。

参考文献

[1]徐立友，周志立，彭巧励，等.多段式液压机械无级变速器方案设计与特性分析[J].中国机械工程，2012，23（21）：2641-2645.

[2]倪向东，朱思洪，张海军，等.液压机械无级变速器换段品质影响因素试验[J].农业机械学报，2013，44（6）：29-34.

作者简介：李洪刚，公主岭市响水镇农机技术推广站，工程师，研究方向：农机机械。endprint