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1、液压与气压传动论 文题目：液压技术在汽车上的应用液压伺服无极变速系统学校： 西安工业大学 专业：机械设计制造及其自动化姓名： 学号： 完成日期： 2012.12.22 目 录 目 录2【摘要】3【关键词】3一液压技术在汽车上主要应用3二、CVT（无级变速器）3二液压伺服无级变速器的总体方案4四变量泵的基本控制方法61排量控制62流量适应控制61)限压式变量泵62)流量敏感型变量泵73)恒压变量泵73压力适应控制74功率适应控制7五 总结8【参考文献】8【摘要】液压伺服无级变速器主要包括液压无级变速器和液压伺服系统两部分，在确定液压伺服无级变速器的总体方案之前，需要对原有的液压无级变速器的工作原
2、理和结构以及变量泵的基本控制方法进行分析研究，对液压伺服系统中变量机构的控制型式进行探讨，在此基础上来确定液压伺服无级变速器的总体方案。【关键词】液压技术，无极变速系统，机油泵、液压挺杆、汽油泵、喷油嘴，变量泵定量马达，容积调速方式，双向变量泵、双向定量马达、辅助油泵、低压溢流阀和高压安全阀。一 液压技术在汽车上主要应用1. 汽车上大量应用液压,气压,和液力传动1 ABS 是液压的,靠液压油缸高频动作.夹紧-放开制动夹钳,使车轮连滚带滑,防止抱死.2 液压助力转向 方向盘带动分配器,分配器向转向机构两侧油缸供油,只要转向器一转,两侧油缸一个进油,一个回油,推动车轮偏转.3 高级车的离合器也是液
3、压的,前几天有个网友还发过液压图4 AT自动变速器是液力耦合器+油缸+齿轮组5 刹车是液压或气动的.2.其他： 【1】 离合器系统 【2】转向系统 【3】刹车系统 【4】自卸车的自卸系统 【5】吊车吊车臂液压系统 【6】大车本身的固定系统液压【7】无极变速系统以及机油泵、液压挺杆、汽油泵、喷油嘴、后备箱撑杆、液压离合器等。二CVT（无级变速器） CVT也叫无级变速器，是汽车变速器的一种，与有级变速器的主要区别在于：它的速比不是间断的点，而是一系列连续的值，从而实现了良好的经济性、动力性和驾驶平顺性，而且降低了排放和成本。 我国目前销售的汽车装备了各种变速器，包括手动变速器（MT）、自动变速器（
4、AT）（含DSG）和无级变速器（CVT）。无级变速器(CVT：Continuous Variable Transmission)与有级式的主要区别在于：它的速比不是间断的，而是一系列连续的值。譬如可以从3.455一直变化到0.85。CVT结构比传统自动变速器简单，体积更小，它既没有手动变速器的众多齿轮副，也没有自动变速器复杂的行星齿轮组，它主要靠主、从动轮和金属带或滚轮转盘来实现速比的无级变化。三液压伺服无级变速器的总体方案液压无级变速器工作原理及结构分析：液压无级变速器(简称变速器)最根本工作原理就是液压传动技术的容积式调速。为满足不同的使用场合的要求，变速器有着多种结构型式和容积调速方案以
5、供选择使用。本变速器采用了一体化的结构型式和变量泵定量马达的容积调速方式，是一种应用在除草机械上的变速器。它是由双向变量泵、双向定量马达、辅助油泵、低压溢流阀和高压安全阀等元件组成的闭式容积调速系统。变速器液压工作原理图和结构简图如图：圈21液压无级变速器工作原理图1变量泵2辅助泵 3、4单向阀 5定量马达 6、7安全阀由图22可以看出，变速器的全部元件都安装在全封闭的机壳内。驱动力由变速器输入轴(1)输入，经滑块联轴器带动变量泵的转子(5)旋转。转子(5)中的球塞在变量泵定子内表面反力和转子离心力的共同作用下，沿本身轴线在转子的球塞孔中往复运动，完成吸油和压油过程。由变量泵压出的油液经配油轴
6、(9)的油道送入马达的球塞腔内，推动球塞运动。在液压力和马达定子内表面反力的共同作用下，驱动马达转子(12)旋转，经滑块联轴器通过输出轴将动力输出。由马达排出的油液再经配油轴(9)的油道返回到变量泵，使油液在系统中完成次循环。配油轴(9)同时完成为泵和马达配油的工作。辅助油泵(14)通过单向阀随时向主回路充液，以保证液压系统的正常工作。高压安全阀用来限制主回路高压侧的最大工作压力，防止系统超载。通过变速手柄(4)可以改变变量泵的转子与定子的偏心距和偏心方向，使变量泵的排量和压油方向发生变化，从而实现对变速器的无级调速和输出轴旋转方向的控制。图22径向球塞型液压无级变速器结构简图l、输入轴2、滚
7、珠轴承3、泵球塞4、变速手柄5、泵定子6、卸荷阀杠杆7、联结螺钉8、马达定子9、配流轴lo、泵壳ll、输出轴12、马达转子13、马达球塞14、辅助油象15、泵转子泵与马达之间的油路通过装在配油轴(9)盘体内的两只单向阀与壳体沟通。两只单向阀分别起吸油及止回功能。当推动手动卸荷顶杆(6)到底时，打开两只单向阔使高压油腔接通，此时无论正反转(倒顺车)，都可使系统卸荷，使交速器处于安全制动状态。从以上简介中可以看出，液压无级变速器有以下结构特点；1)变速器的全部元件都安装在机体内，元件之间采用内连接形式联接。因而不会产生外泄漏现象，可靠性好，容积效率高。由于元件均在液压油中工作，磨损小，日常维修、保
8、养工作量小，使用寿命长。2)变速器的输入轴和输出轴由球轴承支承在机体中，并通过滑块联轴器分别与变量泵的转子和马达的转子相连接。由于配油轴与变量泵的转子、马达转子之间采用静压支承，使其能承受较大的径向力，工作性能稳定。3)液压无级变速器外形规整，结构全封闭，使其对工作环境无污染，并具有防尘、防水等性能，可在工作环境比较恶劣的条件下作业。四变量泵的基本控制方法对液压无级变速器进行伺服控制，改变原有手动的变速形式，归根结底是改变对变速器中变量泵的控制型式，这就需要对变量泵的变量调节机构进行研究，以求获得最佳的控制效果。除了工程机械上有时采用改变发动机转速来调节泵的流量外，变量泵大多数通过改变泵的几何
9、参数或配流角度来调节液压泵的流量。机构的位置控制作用来确定泵的排量。这三种控制功能实际都是在排量控制基础上提出特定调节要求而进行的。1排量控制排量调节泵能在任意给定工作压力下，实现排量与输入信号成比例的控制功能，但对流量来说是开环控制。2流量适应控制流量适应控制是指泵供给系统的流量自动地与系统的需要相适应。这种流量供给系统由于消除了过剩的流量，没有溢流损失，提高了效率。流量适应控制的基本方法是采用变量泵以下是几种较常见的流量适应控制变量泵。1)限压式变量泵限压式变量泵出口接有调速阀，构成了容积节流调速回路。该泵的工作原理是利用输出压力与参比弹簧反力的合力来推动定子移动，使偏心距改变，即排量改变
10、。并使排量总在与反馈压力相应的平衡位置上。最大输出流量可由限制定子的最大偏心距来给定。2)流量敏感型变量泵它与限压式变量泵的区别仅仅是以流量检测信号代替了压力直接反馈信号。当没有过剩流量时，流过液阻霆的流量为零，控制压力岛也为零。这时泵的输出流量最大，作定量泵供油。当有过剩流量流过时，流量信号转为压力信号风。然后和弹簧反力比较来确定偏心距。适当选择液阻R可以把控制压力限制在低压范围。3)恒压变量泵恒压变量泵为另外一种流量适应交量泵。它是流量作适应调节时，压力变动十分微小的变量泵。泵的工作原理是：当输出压力比减压阀调定压力小时，减压阀全开，不起减压作用。这时，变量机构液压力平衡，在复位弹簧作用下
11、处于排量最大位置。当泵的输出压力大于等于减压阀调定压力时，减压阀阀芯左移。使供油压力和变量机构下腔部分与油箱相通，变量机构失去平衡。在上腔压力下推动变量机构下移复位弹簧，直至重新取得平衡。与此同时，变量机构的移动使流量作适应变化。3压力适应控制 压力适应控制指泵供给系统的压力自动她与系统的负载相适应，完全消除多余压力。常见的压力适应控制系统有恒流源系统、旁路节流系统和负载压力反馈。下面以流量敏感型稳流量变量泵为例说明。把定差溢流阀用于变量泵时可以解决由于压力追随中泄漏和压缩性引起的不稳定问题。把定差溢流节流阀的溢流信息，作为变量泵的变量信号，向减小流量方向变化。就可以完全消除溢流量，又保证输出
12、流量不受外载影响。图27为流量敏感型稳流量变量泵的工作原理图。4功率适应控制液压功率由压力与流量的乘积决定。无论是流量适应还是压力适应系统，都只能做到单参数适应。因而都是不够理想的能耗控制系统。功率适应变量泵能同时满足系统要求的压力与流量两参数。五 总结经过对网上一系列关于液压伺服无级变速器的研究，我对液压伺服无级变速器有了深刻的认识，液压伺服无级变速器是一个新课题，要求在原有液压无缀变速器的基础上实现稳定输出。在对现有的液压无级变速器和变量泵变量控制方法研究的基础上，确定了无级变速器的总体方案，设计了液压伺服无级变速器的工作原理图。对液压伺服控制系统的关键技术进行了研究，重点对液压饲服系统中的关键部件如节流阀、液压伺服控制滑阀、变量控制油缸等进行了设计与研究，确定了它们的结构型式以及主要参数。【参考文献】 1徐绳武柱塞式液压泵第1舨北京：机械工业出版社，19852 兰姆贝克美液压泵和液压马达选择与应用第1版北京：机械工业出版，19893刘长年液压伺服系统的分析与设计第1版北京：科学出版社，19854王春行液压伺服控制系统第l版北京：机械工业出版社，19815王占林近代电气液压伺服控制第1版北京：航空航天大学出版社，20052
