混合动力拖拉机动力耦合装置的研制

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1、万方数据第28卷2012笠第16期8月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering、，01．28No．16Aug．201229混合动力拖拉机动力耦合装置的研制邓晓亭1，朱思洪1※，钱忠祥2，张莹1(1．南京农业大学工学院，南京210031；2．常州东风农机集团有限公司，常州213012)摘要：近年来，农用车辆特别是拖拉机对环境和资源造成的压力逐年增大，开展节能环保拖拉机特别是混合动力拖拉机的研发已成为迫在眉睫的重要课题，而动力耦合装置是混合动力拖拉机的核心。该文根据拖拉机工作

2、特性和传动特性要求，对混合动力拖拉机动力耦合装置传动比、特征参数和齿数匹配等进行了设计。根据传动载荷需求和制造工艺要求进行了结构设计和强度校核，研制了适用于并联式混合动力拖拉机的动力耦合装置。在自行搭建的混合动力拖拉机试验台上对该耦合装置进行了测试。试验结果表明，该装置能够满足拖拉机工作状态下的工作特性要求，输出端转速对动力源的转速变化很敏感，实时变化性能优，而输出端转矩对动力源转速变化不敏感。该耦合装置的研制为混合动力拖拉机的研发提供了基础。关键词：拖拉机，环保，结构设计，动力耦合装置，试验·doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2

3、012．16．005中图分类号：$219．4文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一16—0029-06邓晓亭，朱思洪，钱忠祥，等．混合动力拖拉机动力耦合装置的研制[J]．农业工程学报，2012，28(16)：29—34．DengXiaoting，ZhuSihong，QianZhongxiang，eta1．Researchanddevelopmentonpowercouplingdeviceofhybridelectrictractor[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEng

4、ineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(16)：29—34．(iIlChinesewithEnglishabs仃act)0引言环境污染和资源消耗是当今世界面临的重要问题。而农用车辆对环境和资源造成的压力逐年增加，开展新型节能拖拉机的研发已成为迫在眉睫的重要课题。优于传统驱动系统和纯电动驱动系统的混合动力驱动系统(hybridelectricpowertrain)是最具实用价值、有良好节能环保效果且在短期内易于实现的驱动技术。动力耦合装置是混合动力驱动系统的核心，因此开展适用于混合动力拖拉机动力耦合装置的研究对农用车

5、辆向节能环保方向发展具有重要现实意义。国内外对于动力耦合装置的研究主要集中在混合动力汽车方面。Yang等对混合动力汽车双电机用行星轮系动力耦合功率分流系统进行了理论和仿真研究，论证了该动力耦合装置适用于双模驱动系统中[1】。ⅪM等根据4节点杠杆模型原理，对混合动力汽车用动力耦合装置从传动比和传动效率方面对汇流、分流和混流系统进行了理论分析和比较，设计了2种汇流和混流式双模驱动系统理论模型【2】。HAN等将混合动力驱动系统应用到货车收稿日期：2012—02．06修订日期：2012．07．19基金项目：2010年引进国际先进农业科学技术计划(948计划)项目

6、(2010一Z18)；2009年江苏省普通高校研究生科研创新计划作者简介：邓晓亭(1984一)，女，山西新绛人，博士生，南京农业大学工学院，主要从事车辆电驱动及控制方面的研究。南京南京农业大学工学院，210031。Emaihxiaotingdeng@yahoo．tom．cn※通信作者：朱思洪(1962一)，男，湖北十堰人，教授，博士生导师，南京农业人学工学院，主要从事车辆系统动力学及控制和车辆电驱动及控制方面的研究。南京南京农业大学工学院，210031。Emaihzhusihong@njau．edu．ca上，利用advisor软件分别建立了传统驱动系统、

7、串联驱动系统和并联驱动系统，通过配置不同的电机，对各种驱动系统进行了经济性和加速特性比较以及循环工况损失路程比划31。日本丰田公司研发的混联式动力耦合装置THS，成功应用在prius车上，并实现产业化发展[4-lo]。高建平等对混合动力汽车动力耦合装置从机电耦合角度进行分类和分析，比较了各类耦合器的优劣【111。崔星和项昌乐对混合动力汽车用单行星排机电混合无级变速动力耦合器装置的分汇流系统进行了研究，并从使用性能角度对该装置各工作模式的结构进行了优化选择[121。朱福堂等对应用于动力耦合装置的行星齿轮机构进行了方案设计及优选，并提出了评价指标和评价方法[

8、131。何耀华等分别设计了各自的功率分流耦合机构，并对其工作特性进行了分析[14