挖掘机液压马达和负载的转动惯量

车辆无级传动可以随着外界载荷和道路情况连续调节传动比，使车辆动力系的动力场通过无级变速器后与车辆所需的动力场达到最佳匹配，进而减少了车辆换挡过程的冲击，提高车辆的舒适性，改善车辆的燃油经济性。这在能源短缺、环境污染日益加剧的21世纪有着重要意义。
液压机械无级变速器是综合了机械传动高效率和液压传动无级变速两方面优点的新型传动机构。日本小松公司开发了液压机械变速器成功用于推土机上。和液力机械传动相比，装载量最大可提高30％，燃油经济性最大提高25％。而国内在这方面的研究尚处于理论研究方面。
1 液压机械无级传动原理
图1是液压机械无级传动的一种方案。输入功率通过两路传递，一路经液压路（双向），主要起调速作用，一路经机械路，主要用来传递功率。对应机械路每一个固定的传动比，连续调节液压路的传动比，就可以得到一个总传动比连续变化的范围，称为段。液压机械传动的基本工作特征是在一段内液压分路传动比与总传动比成正比变化，马达的最高转速对应着该段的末速度，当这段的末速度等于后一段的初速度，即后一段初速度对应马达最高转速位置，此时马达的转速不出现突变，后一段内总传动比与液压回路的传动比成反向变化，即可得到逐段连续提高的扩大范围的无级变速,见图2。

液压机械无级变速器必须与发动机合理匹配才能发挥其优势。匹配的关键是根据各种路况和发动机特性调节变速器的传动比，使发动机工作在最佳状态。
2发动机的转速转矩模型
发动机的工作过程复杂，一般认为发动机输出转矩是油门开度和转速的函数。可用实验的方法得到发动机在不同油门开度下、不同输出转速下的转矩值，用数学插值的方法得到发动机的转速—转矩的稳态模型，形成一个转速、油门开度和发动机输出转矩的查询表。图3即为经过插值运算得出的发动机的转速—转矩模型。
发动机一般工作在非稳态，此时发动机的实际输出转 矩和稳态转矩存在较大差别。可将发动机简化为一个转矩发生器和转动惯量，其动力学方程式为：
Ie＝Te－Tc
式中：Ie——发动机的等效转动惯量
Te——发动机的稳态输出转矩
Tc——发动机的负载转矩
ωe——发动机的输出轴角速度

3 液压机械无级变速器的控制方案
液压无级变速器的电液控制方案