在拖拉机上使用电控机械式自动变速器(AMT)很有必要.该文首先分析了拖拉机的换档特性,根据需求特性场与供应特性场的关系,确定出拖拉机AMT的换档方法;然后根据驱动轮滑转率数学模型和发动机的能量方程,以及拖拉机理论计算基本公式,推导出与发动机不同油门位置相应的拖拉机驱动力Fq与车速Va的关系,从而建立了动力性换档的数学模型.将不同油门下相邻两档Fq与Va曲线的交点连接,得到对应的升档曲线;最后由试验数据,采用计算机编程计算,对东方红-1302R履带拖拉机的换档规律进行了实例分析.这些为拖拉机AMT的设计与研究提供了理论依据,为提高我国拖拉机的技术含量和国际竞争力作出了有益的探索.
　　我国是拖拉机生产和使用大国,拖拉机保有量居世界前列,但其技术含量与国外相比有较大差距.目前使用的拖拉机一般为固定轴式齿轮变速器,它具有效率高、成本低、结构简单等优点,从而获得广泛应用.但这种手动机械式变速器换档困难,换档最佳时机不易把握,不同的驾驶技术水平对拖拉机的燃油经济性、动力性、乘坐舒适性造成极大差异,以及由于频繁换档操作,易使驾驶员疲劳,进而影响行驶安全.实行自动换档可以提高拖拉机技术含量,改善拖拉机使用性能,增强其国际竞争力.本文对拖拉机AMT换档规律进行了研究,并进行了实例分析.
　　电控机械式自动变速器(AMT)的研究始于汽车,机械式变速器的自动化从开始至今已有20多年的历史.在国外,汽车的AMT已进入产品化和实用化阶段.在国内,吉林大学、北京理工大学、重庆医疗机械工业公司等在汽车和工程机械自动变速器的研究方面取得了积极成果.但国内外对拖拉机自动换档规律的研究还极为有限.
　　拖拉机的换档规律是指根据拖拉机运行工况变速器应处于的档位,即应升档、降档还是保持当前档位,也就是档位随控制参数变化的规律.换档规律的研究是拖拉机AMT实现的核心问题.确定什么样的换档规律,将直接影响拖拉机的动力性和经济性.因此,研究拖拉机的换档规律有极其重要的理论意义和现实意义.
　　换档规律的研究.拖拉机换档点的确定方法.AMT的换档特性.拖拉机克服阻力所需的力矩是行驶速度的函数,此函数称为需求特性.拖拉机在不同道路、不同的坡度和不同的加速度下行驶,故其需求特性是一个特性场,场中的每一点都对应一种阻力工况.拖拉机的发动机所提供的扭矩是车速的函数,被称为供应特性.供应特性同样是一个场,它能够很好地反映动力传动系统的工作条件和状态.需求特性场与供应特性场的结合可以描述拖拉机在不同阻力条件下的行驶状态.
　　由于AMT换档点的选择直接影响拖拉机的动力性和燃油经济性,因此需要从换档特性出发,找到合理的换档点.换档特性是指拖拉机在换档前后轮胎上的驱动扭矩或加速度随调速器供油拉杆位移和车速变化的特性.它是换档时刻在供应特性场上的体现.
　　换档特性对拖拉机动力性的影响拖拉机的动力性是由其需求特性场和发动机供应特性场共同决定的.而变速器的换档所能够影响的只是供应特性场,因此必须从供应特性场的角度分析换档特性的动力性.根据AMT的设计原则,即AMT必须能够全部地利用发动机与传动系可能提供给车轮上的功率特性,换档特性必须保证动力传动系统的供应特性场的完整.
　　在控制参数相同的情况下,升档和降档的时刻不同,降档时刻较升档时刻晚的现象称为降档重叠或降档延迟.为保证档位的相对稳定,换档所要求的车速变化一般应略高于载荷波动的标准差所引起的车速变化范围.该标准差是根据各种农业作业载荷的实验统计特性而得到.根据降档延迟原则,即可作出降档曲线,从而可制定出实际的换档曲线.
　　拖拉机动力性换档特性曲线应在两档的供应特性场重叠区内,并且必须通过两档的供应特性场上限的交点,转换到驱动力Fq与车速Va图上,换档点必须经过相邻两档驱动力的交点.这样可充分利用其动力性.所建立的拖拉机动力性换档数学模型,在考虑了常用参数调速器供油拉杆位移和车速的情况下,将更能反映拖拉机动力特性的滑转率纳入控制参数之中,从而使所建立的换档规律更加符合拖拉机的实际工况.研究了拖拉机换档数学模型的求解方法,进行了实例分析.证明所建立的动力性换档模型是合理的.
　　拖拉机AMT动力性换档规律的研究,丰富了拖拉机自动变速理论.但由于拖拉机作业工况的复杂性和多样性,因而在实际应用中,针对具体工况对该模型进行智能化修正将是后续研究工作的重点.

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