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面对国家对实现农业现代化进程的加快和我国农业收获设备的性能落后这一矛盾问题,对近年来逐渐兴起的玉米收获机械等的研发成为重要方向之一,而在该类机械的研究中,其传动变速形式是研究的重点之一。目前,应用HST(Hydro Static Transmission)静液压传动技术的玉米收获机暴露出传动效率低、易漏油、驾驶员劳动强度大等缺点。而将液压传动和机械传动相结合的液压机械式无级变速传动HMT(Hydro-Mechanical Continuously Variable Transmission)静液压传动系统,应用于玉米收获机成为了国内外研究的重点。HMT传动系统是将液压系统和机械系统产生的功率,由行星齿轮组机构进行功率混合输出的双功率传动结构,该传动结构不仅缓解了驾驶员的驾驶强度,其还提高了传动效率。本课题研究重点是对现有的HST式静液压传动系统进行改进,通过对国内外HMT静液压传动系统进行充分研究,针对国内4行玉米收获机机型,设计出一种无离合器式HMT静液压传动系统,建立了 HMT传动系统双流传动的相关理论模型,分析了传动结构的相关特性,匹配计算了相关传动参数,并进行了系统和整机建模仿真分析。主要研究工作如下:(1)分析了所应用玉米收获机的传动结构,结合输出耦合式和输入耦合式分汇流结构组合方案的特点,确定采用输出耦合式分汇流结构,并为了扩大速度范围增加两挡机械变速形式,最高设计时速达到35km/h;最终HMT传动结构为单行星排无离合器式,主要包括单行星齿轮组机构、高低速挡有级变速轮系、差速器等。(2)建立了 HMT传动系统的速度、功率等理论模型,进行了相关传动比参数的设计计算,并对输出速度、分流比、系统效率等特性进行分析研究。(3)对HST液压系统回路进行分析,确定选用整体式HST泵实现液压调速,利用HMT系统功率模型计算出液压系统所需功率,选择合适的HST泵,并对液压系统的压力进行分析计算;对HMT传动系统的变速箱结构和传动结构进行了设计,利用ADAMS对HMT传动系统低速挡工况进行运动学仿真,利用ANSYS Workbench对箱体结构进行静力学仿真,并对其强度进行校核。(4)利用AMEsim建立整机模型,首先对其进行行驶工况仿真,包括液压系统转速、压力,收获机行驶速度,以及制动工况和排量比变化率对行驶性能影响等的仿真分析,得到相应参数变化曲线;然后对HMT传动模型分汇流结构中各构件的转速与设备行驶工况的增速前进、减速前进、静止、增速倒退、减速倒退的匹配关系进行了仿真分析。仿真结果显示HMT传动系统满足无级变速设计要求,高低速挡变速范围为-2.9～+8.8 m/s和-1.3～+3.8 m/s,当行星架和齿圈的相向转速差越大则输出速度越大。