双流传动履带车辆转向机构的研究现状及发展趋 - 农业工程技术杂志社投稿

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双流传动履带车辆转向机构的研究现状及发展趋

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双流传动履带车辆转向机构的研究现状及发展趋势孙勇。2，李文哲(1．尔北农、Ip大学，哈尔滨 l；2．黑龙江农业职业技术学院，黑龙汀住木斯 l)摘要：转向机构足履带车辆的重要组成部分，转向性能是整车性能的霞。婴评价指标，其性i能的优劣由．接影响着车辆的转向机动性和生产效率。因此，对性能优良的双流传动转向机构的研究‘直足午辆l：程领域科研【：作者匝待解决的课题二为此，详细介绍r各种双流传动转向机构的优缺点，分折J7新型双流传动转向机构的I．作原理和【蚓内外研究现状，提…双流传动履带车辆转向机构的发腱趋势关键词：农业』：程；双流传动；综述；腹刊≯车辆；转向；现状；趋势中图分类号：$219．032．3文献标识码：A文章编号：1003—188X(2008)03--0235--030引言最早的综合传动装置转向机构是机械式的，只能实现数日有限的规定转向半径，如美国M48和M60及以色列梅卡瓦(MERKAVA)坦克上所使用的cD850传动，意大利OF40坦克卜所使用的RK304传动，韩圈K88式坦克的LSG3000综合传动装置等i zF公司的I。SG3000每一个挡位都具有3个规定转向半径，代表 r机械式转向机构的最高水平。机械式转向机构能够实现的规定转向半径的数目有限、转向效率低、I：作不平稳、磨损发热严重，严重地制约了履带车辆转向性能的提高所以，现代履带车辆综合传动装置的转向机构基本卜都采用无级传动形式、现代履带车辆转向动力系统为充分利用发动机的功率，节约能源以及获得优良的动力性能最理想的力‘法是从传统的有级传动发展为无级传动c．)随着F1动换拌技术的发展和双流传动装置在履带车辆中使用I_j益增多，提fH了双流传动在转向过程中自动换挡这一新课题=j这是对履带车辆在转向行驶期问禁止换挡传统观念的一科I革新转向期问F1动换挡_lr以防止『#f于驾驶员经验不足、挡位选择不当而造成的发动机熄火、同时，对双流传动来说，降挡又可自动调整规定转向半径，保证通过狭窄的转向路段。1双流传动履带车辆转向机构的研究现状收稿日期基金项目作者简介通讯作者Z00卜0903黑龙江省博上后落户基金资助项日(LHB一∞06094)孙勇(1974)，男，黑龙江青冈人，东北农业大学博I：生，黑龙江农业职业技术学院讲师，(E ma]1)Sunvon@16：3．COill李文哲(1955)，男，哈尔滨人，教授，博』一生导师，I。学博L、传统履带车辆采用转向离合器一制动器式转向机构，它是一种译功率流的转向机构。其依靠离合器表面的摩擦力传递转矩，当分离某一侧的转向离合器时，就叮以减少或切断该侧驱动轮所传递的功率，使车辆转向转I；『|J半径的大小南驱动轮所传递功率的减少量即离合器分离的程度所决定}_{l于其操纵性差、牛产效率低、能耗较大，随着疆带4i辆功率的不断增大，离合器一制动器式转向机构已小能满足其行驶机动性和【：作效率越来越高的要求一双流转向装置的出现，可追溯到l939～l940年法罔的Somua和B2，现在都采用液压转向机，如德罔1942～l9434t-：的豹式主战坦克和19,42年的虎犁坦克和美罔的M46．所渭双流转向机构是将发动机功率分成哺路，一路为变速分路，控制两侧履带的直线ij驶速度；另一路为转向分路，专门控制转、向运动，两路功率住两侧}厂流行星排中汇合后再经两侧的侧传动，最后传到驱动轮。，装有双流转向机构的车辆，在转向机构中没仃给j“差速的命令时，可以保证直线行驶稳定。rk，通过转向机构也能得到一侧履带与另一侧履带自动的转速补偿，将发动机功率分成变速和转向两路并列传递，双功率流转向机构将用于直驶推进的变速机构与造成左、右侧履带速度差的转向机构住传动系中并列。．转向机构在乍辆直驶时不造成两侧履带的速度差，在转向时，变速流提供各挡不同的直线行驶速度与转向机构造成的两侧履带的速度差汇流．实现车辆的转向。随着履带拖拉机功率的增大和车速的提高，传统的机械式转向机构已不能满足其行驶机动性和r：作效率越来越高的要求。双流转向机构的手要特点：1)规定转向半径的数日是变速分路的挡数与235、2008年3月农机化研究第3期转向分路中固定传动比的数日乘积。在一个或同时在两个分路中具有兀级传动，就成为无级双流转向机构。2)转向特性取决于变速机构的挡次、，因此，在高速挡行驶时，只能以大半径转向。3)如果在转向分路中，没有单独的差速机构，或者如果转向轴可以通过稳定离合器，或辅助制动器吲定住时，则直线行驶是稳定的。4)如传到汇流排的转向分路转速符号不同但数值相同时，则为差速式双流转向机构i，5)总功率是【}1变速机构来的直线行驶功率和经转向机构来的转向功率组成。双功率流转向机构，具有转向时平均速度不降低、转向工作效率高、左右履带的速度差能够兀级调节、可实现由方向盘操纵进行精确的力‘向控制和机动性好等优点，在西方发达围家的军用履带车辆上得到普遍应用。日前主要有5种：机械式双功率流转向、机械液压双流差速转向机构、液压液力复合转向(动静液复合转向)机构、液压兀级转向机构和液压复合转向机构。、1．1机械式双功率流转向机构在单功率流转向机构的基础Ei最早出现的是直驶和转向两功率流均南机械装置来实现的机械式双功率流转向机构．．此种转向机构主要由两个变速箱(一个主变速箱，一个分动箱)、行星齿轮机构、离合器和行星机构制动器组成，在转向性能上较单功率流转向机构有很大提高，但是其转向半径仍然是有级的，挡位越低，得到的转向半径越小；挡位越高，得到的转向半径越大，仍然无法适应车辆在所有不同曲率的道路卜-用圆滑轨迹转向行驶的需要，也不能排除部分接合摩擦元件进行滑磨转向及南滑磨所带来的一系列问题。1．2机械液压式双流差速式转向机构机械式转向机构的转向性能容易受到驾驶员的驾驶技术、体力条件和离合器、制动器磨损的影响，并且容易给驾驶员带来疲劳。随着机电液及人机I：程技术的发展，机械式转向机构必将会在大功率拖拉机、推土机等工程车辆上二遭到淘汰。在机械系统上附加液压泵，液压马达驱动的机械液压转向系统将逐渐得到应用。机械液压式双流差速式转向机构是南发动机、变量泵、控制阀、定量马达、多挡变速箱以及后桥转向差动机构组成。它将南发动机传来的机械功率流在多挡变速箱的输入轴上分流，一路流经由液压泵一液压马达组成的转向调速系统；另一路流经多挡变速箱，最后在行星排卜合流，然后经行星排中一236的某一部件(如行星架)传到车辆的最终传动轴}J-由于液压泵和液压马达可以无级控制，因此使用这类转向机构既可获得车辆两侧的速度差实现兀级控制，又克服了机械式转向机构的许多缺点?若液压马达不r：作，只有来自中央传动的功率流，车辆做直线行驶；若只有来自液压马达的功率流，车辆r订实现转向半径为零的原地转向；若同时输入两路功率流，由于液压码达可实现无级控制，因此车辆两侧履带驱动轮转速差可以有无穷多个，可得到无穷多个转向半径，可实现无级转向。驾驶员只要操纵转向盘转动液压装置，就可使车辆稳定地沿一定的网弧行驶。1．3液压液力复合传动液压液力复合转向方案是德曰RENK公卅的专利，用于该公司[tSWI。系列多种综合传动装置卜，如用于豹2坦克的llOOkW的HSWL一354综合传动和』fj于黄鼠狼步兵战车的HSWI，194等。液压机械兀级传动除了可以用在综合传动装置的转向机构卜．，也ur以用在变速机构中实现车辆的尤级变速，美闰(；F公司的HMPT500，该综合传动用于装备M2步兵战车和M3骑兵战车，在试验和战斗中使用效果优良，其后续型号也得到了广泛的应用1．4纯液压无级转向要实现履带车辆转向半径可控且连续无级变化的转向性能，采用容积式液压泵和液压马达等无级变速元件是较现实可行的方法。纯液压转向机构通过泵的正反两向无级变量调节，实现发动机动力经双流传动转向路到汇流行星排问的无级变化的传动比，最终实现车辆向左右两侧的转向半径可连续尤级变化。直驶时，通过液压泵和液压马达的闭锁(变量泵的排量为零)实现转向零轴的闭锁，从而保持稳定的直驶。在变速机构挂空挡转向的情况下，发动机所发出的功率全部由转向路的液压元件传递，可实现车辆原地转向。采用液压无级转向机构的典型综合传动装置是德困RENK公司20世纪60年代研制的HSWL123综合传动，德国zF公司的I。sG—1500，美国MlAl坦克上所使用的X一1100，英国挑战者主战坦克所使用的TN54和法国勒克莱尔主战坦克f：的ESM500等。1．5液压复合转向机构为克服纯液压转向机构的上述缺陷，目前出现 r多种采用功率较小的液压元件(双泵双马达)的液压复合转向方案。但是，采用液压元件的兀级变速特性来实现履带车辆的无级转向是较佳的选择，解决液压元件功率不足和效率低则是该方向研究的霞点．、2008年3月。农机化研究第．三．期物法测量叶片面积[J]．农业工程学报，2002，18(1)：[5]张长利，房俊龙，潘伟．用遗传算法训练的多层前I54—158．馈神经网络对番茄成熟度进行自动检测的研究[J]· f3]索兴梅，王崇桃．人工神经网络在农业中的应用研农业工程学报，2001，17(3)：99—103·究[J]．计算机与农业，20'02(2)：．E6]沈佐锐，于新文．温室白粉虱自动计数技术研究初E4]陈佳娟，纪寿文，李娟，等．采用计算机视觉进行报[J]．生态学报，2001(1)．·棉花虫害程度的自动测定·[J]．农业工程学报，[7]蔡健荣．利用计算机视觉定量描述茶叶色泽[J]·农2001，17(2)：56—59．业机械学报，2000，27(4)：87—91 rComputerVisionTechnology inAppleLeafBladeNutritionDiagnosisWANGBo．XUJmg(E1ectricalEngineeringDepartment，ShanxiInstitute ofTechnology，Xi’an，China)Ab季仃act：The plant nutrition diagnosis method is very many，but regardless of what method，as a result of,the comDlex exami‘nation engineering factor，exists in the practical application certainly difficultly，the people hoped obtain quickly the simpler more and direct examination method and the t001．Along with the computerV1slon techn0109v specialization and computer hardwareCOSt reducing with the speed enhancement，has changed more and mofe in the agricultural product diagnosis domain using the computer vision has the attractmn·The aPPle leaf bjade nutrition condition diagnosis is a premise which carries on applies fertilizer rationally，therefore has the count for much significance．Kev words：computer application；computer vision techfiology；summary；nutrition；diagnosis一．：．．———————————————_=．—————————二．二—————————————————————————一(上接第237页)(12)：67—70．[4]毕小平，王普凯，李海军，等．履带车辆动态转向过程的仿真模型[J]．兵工学报，2003(11)：55卜554．[5]苑士华．多段液压机械双流无级传动的理论与试验7研究[D]．北京：北京理工大学，1999．[6]Y．Zhang，z．Zou，X．Chen，et a1．Simulation and analv si s of traft sifti s sion shift dynamics[JJ．Int．T．ofVehi cleDe sign，2003，32：273-289．AbstractID：1003．188X f2008)03-0235-EA『7]O．Rubinstein，R．Hitron．ADetailedMulti—bodyModel forDynami cSimulation ofOff—roadTrackedVehi cle s[J]．Journal ofTerramechan卜 cs，2004，41：163—173．[8]KHuhl，BHCho，J‘HChoi。Development of a track tehsioll monitoring systein in trackedVehi c1 es on flat ground[J]．ProcIn stnMeshEngrs，200l，2】5：567—57&·Actualities andDevelopingTendency ofTurningMechanism ofTrackedVehicles withTwinDriving。SUNYon91一，LIWen—zhel．(1．NortheastAgriculturalUniversity，Harbin1，China；2．HeilongjiangAgriculturePolytechnicUniv— ersity，Jiamusi l，China)Abstract：Turning mechanism is important assemblies for tracked vehicles．Turning performance is important evaluating indicator．The performance of the turning mechanism directly affects the mobility and productivity of theCrawler．Therefore，there are still some problems c／ying out for solutions‘in superior turmng mechanism for vehicle engineering area．The advantages and disadvantages were introduced in this paper about all kinds of transmission matched with twin driving．The working principle and studying actuality of turmng mechanism with twin driving are introduced both here and nbroad．It is pointed out that the developing tendency of the turning mechanism of tracked vehicles with twin dri、ving·．Kev words：agricultural engineering；twin driving；summary；tracked vehicles；turning；status；trend．．240．．