1. 研究目的与意义
拖拉机的动力来源于发动机，经过变速器再传递到后桥系统，最终来驱动车辆行走。目前,国内拖拉机仍然多以机械式定轴式变速箱来传递动力，操作复杂，劳动强度高，难以实现各种复杂的工作要求,影响实际的作业生产效率。有鉴于此，本课题基于企业的实际需求，设计一种适用于现有拖拉机工况的动力换挡变速器,液压机械无级传动是一种多流传动系统，他将功率分为液压和机械两路传递，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，其每一个行程与行星齿轮有一个工况配合最后两路汇成由若干无级调速段相衔接并逐段升高的全程无级变化输出速度。液压元件只负担最大功率的一部分，其他功率都是由机械路传递。这相当于将液压无级变速功率扩大，传动总效率相对于液压传动也明显提高了。该类型变速器适用于大功率机械传动，通过摩擦片离合器的控制不同的输出速度，可靠性高，具有广阔的应用前景。
2. 课题关键问题和重难点
（1）根据设计任务查找大功率拖拉机HMCVT的混流传动系统设计的国内外研究现状，并对国内外现状进行总结。
（2）制定混流传动系统的传动方案；液压机械无级变速器由机械变速装置、液压调速装置、与行星齿轮机构三部分构成。其中液压调速装置由液压泵与液压马达组成，行星齿轮机构将机械和液压动力进行汇流合成。液压机械传动是一种液压功率流与机械功率流并联的新型传动形式，通过机械传动实现传动高效率，利用小功率的液压元件使整个系统获得了无级变速的特性，液压传动与机械传动相结合实现机械传动无级变速，使整个传动系统的传动效率大大提高。
（3）液压无级变速器换档机构—离合器的设计；
3. 国内外研究现状（文献综述）
| 1项目研究的国内外发展现状 液压机械无级变速器于20世纪60年代开始在军用坦克和装甲车上应用[1]。美国通用电气公司60 年代研制的HMPT-500液压机械传动综合变速箱，它具有无级变速兼转向功能，成功地应用于M2步兵战车以及M3侦察车和多管火箭发射车上，取得了较大的成功[2]。70年代初，美国Sundstrand公司也研制了适用于轮式车辆的DMT-25全自动液压机械双流传动变速器，变速操纵为液压自动操纵[3-5]。另外，Allison公司、ZF公司、RENK公司等也研究了多种多段液压机械双流无级传动装置。日本的小松公司开发了世界上首个用于装载机、推土机等工程机械的液压机械变速器[6]。它充分发挥了液压机械传动的优点，传动效率高，具有自动变速换挡功能。其中，D155AX-3变速器应用于推土机，WA380-3变速器应用于装载机。根据小松报告，液压机械传动与液力机械传动相比，推土作业量最大可增加29%，燃料经济性最大可增24%[7]。但由于制造成本较高，液压机械无级变速器在拖拉机上的实际开发应用主要从20世纪90年代开始。发达国家主要的拖拉机和工程机械制造公司普遍在大型、中型拖拉机上开发安装液压机械无级变速器[8]。德国芬德公司Favorit700拖拉机因为装备了Vario无级变速器而在1999年法国SIMA国际博览会上成为头条新闻并获得金奖[9]。此外德国专业生产变速器的ZF公司的S-Matic系列、ZF-Eccom系列，已在道依兹法尔和斯特尔等公司的拖拉机上应用，英国工程机械制造公司、日本小松公司等在其产品中应用了HMT[10]。国内引进技术生产的部分工程机械也开始安装HMT，如上海小松公司生产的WA380-3型装载机。而我国对无级变速器的研究主要以跟踪研究为主[11]。 2 变速器自动控制技术的研究现状和发展趋势 变速器自动控制技术的发展主要可分为三个阶段：液压控制自动变速阶段、电子液压控制自动变 速阶段、智能控制自动变速阶段。在液压控制自动变速阶段，变速器的操纵机构和控制系统都是由液压系统构成的[12-15]。其控制信号由液压阀产生，控制系统由若干复杂的液压阀和油路构成，是一种逻辑控制系统。该系统按照设定的换挡规律，控制换挡执行机构的动作，最后由液压油缸驱动各换挡制动器和离合器的脱开与结合，实现自动换挡。具有代表性的这类变速器有：丰田A40型系列自动变速器、通用4T60E,EF, CHPE9等多种系列产品。在国内，国产红旗CA770也采用了这种控制系统。液压控制系统的缺点是控制精度低，难以适应行驶状况的变化，无法按照使用者的愿望实现多种换挡规律，无法实现精确的换挡品质控制。控制系统由许多精密的液压阀组成， 一些控制功能和特性决定于液压阀的结构参数，所以不仅制造难、成本高，而且对动力传动系及 整车参数的适应性也差。 80年代随着微电子技术的迅猛发展，机电液一体化技术进入车辆领域，推动了车辆变速装置的重 大变革[16-17]。采用电子液压控制技术的自动变速器的控制系统包括微机、各种传感器、电磁阀及控制电路等。它将控制换挡的参数通过传感器变为电信号，经过微机的处理，将控制信号驱动换挡电磁阀，从而驱动液压换挡执行机构实现自动换挡。 3 参考文献 [1]周有强主编.机械无级变速器[M].北京：机械工业出版社，2001.4 [2]阮忠唐主编.机械无级变速器[M].北京：机械工业出版社，1983 [3]阮忠唐主编.机械无级变速器设计与选用指南[M].北京：化学工业出版社，1999.8 [4]徐灏主编.机械设计手册（第3卷） [M].北京：机械工业出版社，1991.9 [5]濮良贵，记名刚主编.机械设计（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2009.5 [6]周良德，朱偲芳等编著.现代工程图学[M].湖南：湖南科学技术出版社，2002.9 [7]吴宗泽，罗圣国主编.机械设计课程设计手册（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2009.5 [8]罗迎社主编.材料力学[M].武汉：武汉理工大学出版社，2007.7 [9]机械零部件手册编委会.机械零部件手册[M].北京：机械工业出版社，1996 [10]成大先主编.机械设计图册[M].北京：化学工业出版社，2000 [11]王应宽，陈军，白友仁.拖拉机液力机械式无级变速器的研究[J].农业工程学报2000,3（2），42-46 [12]张卫华，张文春.液压机械无级传动在拖拉机上的应用[J].机床与液压，2004（3）：135-143 [13] Albert Yoon ， Pramod ，Khargonchar.Designof computer experiments for open-loop control and robustness analysis ofclutch-to-clutch shifts in automatic transmissions. Proceeding of theAmerican Control Conference， 1997，3359-3364 [14] Han W ， Yi S-J.A studyof shift control using the clutch pressure pattern inautotransmission[J].Journal of Automobile Engineering，2003，217(4)，289-298. [15]姚世平.液压机械分流无级传动系统在坦克装甲车辆上应用问题探讨.北京，坦克装甲车辆预研方向研讨会论文，1989 [16]龚培康，施全.汽车变速系统的控制[J].重庆工业管理学报，1997，(6)：17-19. [17]王书全.液力机械式自动变速器技术及发展[J].北京汽车，1997，(3)：35-37.
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4. 研究方案
1.研究方案设计
车辆传动系的功用是将发动机的功率传至驱动轮，并按车辆行驶的要求改变车速与牵引力。无级传动被认为是最理想的车辆传动形式，目前世界主要机械无级变速器的生产国家有日本、美国、意大利和俄国等。产品有摩擦式、链式、带式及脉动式等30多种结构形式。中国是在20世纪60年代前后起步，目前能够初步满足社会生产的要求。
液压机械无级传动是一种多流传动系统，他将功率分为液压和机械两路传递，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，其每一个行程与行星齿轮有一个工况配合最后两路汇成由若干无级调速段相衔接并逐段升高的全程无级变化输出速度。液压元件只负担最大功率的一部分，其他功率都是由机械路传递。这相当于将液压无级变速功率扩大，传动总效率相对于液压传动也明显提高了。
5. 工作计划
五、工作计划（不少于300字）
第1周完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅
第2周查阅文献资料，撰写开题报告。
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