多流传动系统负载优化匹配的综合裕度函数和参数化模型研究

多流传动系统属于复杂的机电液集成系统，不同功率流的功能生成与多物理过程耦合。针对抢险救灾用高速履带式特种工程车辆的载荷环境，研究车辆驱动功率流、辅助作业功率流、能量回收功率流等在多流传动系统中进行负载匹配的理论方法，建立各功率流的裕度函数和各功率流间的相互关联耦合函数，获得基于关联条件下的多流传动系统负载优化匹配的综合裕度函数，并建立综合裕度参数化模型，为多流传动系统优化集成设计提供指导。

项目针对高速履带式车辆在非道路条件下的载荷环境，具体选取了双功率流综合传动系统和多流独立静液驱动传动系统为研究对象，研究建立了双功率流综合传动系统的机械直驶功率流与液压转向功率流的匹配设计方法与参数化模型，建立了多流静液驱动传动系统裕度匹配仿真模型与试验系统。课题在双功率流综合传动系统液压转向机构的裕度设计、机械直驶功率流换挡离合器储备系统与摩擦热弹性失稳方面、多流静液驱动传动系统控制与裕度匹配取得了重要进展。.研究表明：（1）在双功率流综合传动系统液压转向机构的裕度设计方面，给出了高速履带车辆液压转向机构的工作压力设计指导原则，提出和验证了转向功率流设计比例系数Ψ0为0.45～0.7较好；（2）研究将直驶变速功率流的多片式湿式换挡离合器比压设计作为机械变速功率流裕度设计的优先环节，研究发现在离合器摩擦粗糙接触界面上存在温度波动和由此产生的应力场波动，离合器滑磨过程摩擦界面局部微观接触比压动态变化规律，峰值可达到平均比压的5~6倍，非均匀性模型明显，摩擦呈现出热弹性失稳，且该失稳状态与转速差、负载转矩等工作参数密切相关，这将深入指导离合器储备系数的设计；（3）针对高速履带车辆用两侧独立驱动的静液驱动形式，对静液驱动系统动态响应特性进行了仿真分析与试验研究，提出了车辆参数匹配与裕度设计方法，设计了静液驱动高速履带车辆直驶兼转向的行驶控制策略。仿真和试验结果显示，提出的转速调节直驶控制策略使静液驱动高速履带车辆直驶加速性能提高30%以上。.项目在双功率流综合传动系统的液压转向功率流裕度设计、机械直驶功率流换挡离合器储备系统与摩擦热弹性失稳方面、多流静液驱动传动系统控制与裕度匹配取得的重要进展，在最新研制的高速履带式装备上得到了应用，实现了传动系统的高工作可靠性和高集成性。