ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО образованию
Волгоградский государственный технический университет
КАФЕДРА «автомобиле- и тракторостроение»
В. В. Шеховцов, М. В. Ляшенко, В. П. Шевчук,
Н. С. Соколов-Добрев, Е. М. Дейниченко
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ
ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИЛОВОЙ ПЕРЕДАЧИ
Методические указания
Волгоград
2008
УДК 629.114.2-235.018:681.3
Рецензент
профессор кафедры «Автотракторные двигатели» В. М. Славуцкий
Издается по решению редакционно-издательского совета
Волгоградского государственного технического университета
Разработка и исследование динамической модели силовой передачи : метод. указания / сост. В. В. Шеховцов, М. В. Ляшенко, В. П. Шевчук, Н. С. Соколов-Добрев, Е. М. Дейниченко ; ВолгГТУ. – Волгоград, 2008. – 22 с.
Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 190100 «Наземные транспортные системы» и по специальности 190201 “Автомобиле- и тракторостроение”. В них рассмотрены вопросы построения схемы и разработки динамической модели силовой передачи, определения моментов инерции вращающихся масс и крутильной жесткости их связей, определения собственных частот, получения в собственном спектре модели передачи заданной собственной частоты, исследования вынужденных колебаний в резонансной и нерезонансной областях, определения наилучшего места установки демпфера для гашения каждой из резонансных частот и необходимого значения его коэффициента демпфирования. Описывается также используемый для проведения работ программный комплекс, поэтому данные методические указания с успехом могут быть использованы и при выполнении научно-исследовательских работ по динамике автотракторных трансмиссий.
Волгоградский государственный
технический университет, 2008
Введение
Постоянное повышение потребительских показателей вновь создаваемых машин приводит к увеличению их быстроходности, повышению энергонапряженности силовых передач, усложнению их конструктивных схем и законов нагружения. Вследствие этого в современных машинах усложняется характер колебаний и увеличиваются нагрузки от них на детали. Большая часть повреждений в машинах происходит в результате возникновения тех или иных колебаний. Эти колебания детали машин совершают при воздействии на них периодически изменяющихся сил и моментов, определяемых условиями эксплуатации. Особенно опасными такие колебания становятся в резонансных зонах.
Борьба с колебаниями становится неотъемлемым условием обеспечения высокого качества машин. Она ведется на этапах их проектирования, доводки, серийного производства и эксплуатации. Конструктор должен уметь выполнить оценку динамики проектируемой машины и владеть методиками эффективной борьбы с колебаниями.
Причиной крутильных колебаний в валопроводах трансмиссионных систем является неравномерность крутящих моментов от движущих сил и сил сопротивления, которая вызывает изменение угловой скорости вала, т.е. то ускорение, то замедление его вращения. Так как вал обладает упругостью и на нем размещаются массы, в каждом сечении вала будет своя степень неравномерности частоты вращения. Последнее объясняется тем, что массы в одинаковые промежутки времени поворачиваются на разные углы и, следовательно, движутся с разными скоростями.
Колебания масс относительно друг друга, вызывающие закрутку отдельных участков вала, называют КРУТИЛЬНЫМИ.
В большинстве случаев валопроводы трансмиссий имеют сложную конструктивную форму. Чтобы определить угол смещения при колебаниях одного сечения вала по отношению к другому, необходимо, кроме действующих моментов, знать жесткость участков вала и значения моментов инерции вращающихся масс. На основе этой информации возможно определить частоты и амплитуды собственных и вынужденных колебаний.
Колебания валопроводов силовых передач обычно изучаются методом моделирования. При этом сначала строится сложная многомассовая разветвленная модель, по возможности наиболее полно описывающая реальную динамическую систему, а далее она редуцируется, то есть подвергается упрощению. Динамические параметры упрощенной модели должны быть такими, чтобы она была эквивалентной действительной системе в отношении крутильных колебаний.
Используемый для выполнения данного курса лабораторных работ программный комплекс DASP предназначен для разработки динамической модели передачи и анализа и синтеза ее динамических характеристик.
Описание программного комплекса
Автоматизированная система DASP позволяет формировать динамическую модель передачи в диалоге с ЭВМ, целенаправленно формировать ее собственный частотный спектр, выполнять исследование вынужденных резонансных и нерезонансных колебаний, управлять динамической нагруженностью участков модели передачи за счет изменения ее упруго-инерционных и демпфирующих характеристик.
При запуске программного комплекса на экран дисплея выводится главное меню, предлагающее выбрать нужную программу. Идентификаторы расчетных и иных параметров программ даны в таблицах 1.1-1.6. Если тот же идентификатор используется в нескольких программах, он указан в одной из таблиц (предыдущей).