close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Внутренняя динамика силовых передач..pdf

код для вставкиСкачать
ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ
ставляет 0,7 % от ном
 314,16 рад/с ( ном

г
г
 3000 мин 1 ).
Таким образом, разработанная ГОС является практически гибкой и можно считать, что
ГСПЧВ с ГОС астатична и имеет нулевой наклон статической характеристики.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Солоденков, С. В. Результаты исследована способов
повышения устойчивости гидромеханической системы
постоянной скорости / С. В. Солоденков, Ю. Н. Лаптев,
Е. А. Дьячков. – Волгоград, 1993. Деп в ЦНИТЭИтракторсельхошаш 13.07.93. № 712-ТС.
2. Попов, Д. Н. Динамика и регулирование гидро- и
пневмосистем: учеб. для вузов / Д. Н. Попов. – М.: Машиностроение, 1987. – 464 с.
3. Солоденков, С. В. Исследование математической
модели гидромеханической системы постоянной скорости
на устойчивость / С. В. Солоденков, Ю. Н. Лаптев // Тез.
докл. IV всес. науч. конф. «Автоматизация поискового конструирования и подготовка инженерных кадров», 8−10 сентября 1987. – Волгоград: ВолгПИ, 1987. – Т. 1. – C. 110.
4. Солоденков, С. В. Исследование устойчивости гидромеханической системы постоянной скорости и способы
ее повышения / С. В. Солоденков, Ю. Н. Лаптев // Конструирование и эксплуатация автомобилей и тракторов. –
1989. – Вып. 4. – C. 93.
5. Солоденков, С. В. Анализ устойчивости гидромеханического привода постоянной частоты вращения наземной транспортной машины / С. В Солоденков, Д. А. Поляков // Межвуз. сб. науч. тр. «Наземные транспортные системы». – Волгоград: ВолгГТУ, 2000. – C. 59−64.
6. Математическая модель гидромеханической системы
постоянной частоты вращения и некоторые результаты ее
исследования / С. В. Солоденков, А. С. Горобцов, В. Д. Зорин, М. Д. Селезнев // Известия ВолгГТУ : межвуз. сб. науч.
ст. № 3 / ВолгГТУ. – Волгоград, 2004. – (Серия «Транспортные наземные системы» ; вып. 1). – C. 125−128.
7. Определение границы устойчивости гидромеханической системы постоянной частоты вращения наземной
транспортной машины по ее линейной математической
35
модели / С. В. Солоденков, А. С. Горобцов, В. Д. Зорин,
Д. А. Мелехов // Матер. междунар. науч.-практ. конф. «Прогресс транспортных средств и систем−2005», 20−23 сентября
2005. – Волгоград: ВолгГТУ, 2005. – Ч. 2. – C. 435, 436.
8. Солоденков, С. В. Математическая модель гидромеханической системы постоянной частоты вращения /
С. В. Солоденков, А. С. Горобцов, К. И. Лютин // Автомобильная промышленность. – 2008. – № 8. – C. 21−24.
9. А.с. 119622 СССР, МПК G 05 D 13/22. Центробежный регулятор скорости / Солоденков С. В., Лаптев Ю. Н.;
заявитель Волгоградский политехнический ин-т. –
№3755528; заявл. 22.06.1984; опубл. 07.12.1985.
10. Солоденков, С. В. Разработка и исследование устройств пневмогидроавтоматики, повышающих устойчивость систем автоматического управления / С. В. Солоденков // Тез. докл. VI всесоюз. симпозиума по пневматическим (газовым) приводам и системам управления (с междунар. участием). – М.: Тула: 1991. – C. 93.
11. Лаптев, Ю. Н. Расчет оптимизации корректирующих устройств приводов постоянной частоты вращения / Ю. Н. Лаптев, С. В. Солоденков // Тез. докл. науч.техн. конф. «Промышленная гидравлика и пневматика». –
Киев: РДЭНТД, 1992.
12. Солоденков, С. В. Задача повышения устойчивости гидродинамических систем постоянной частоты вращения / С. В. Солоденков, К. В. Приходьков // Известия
ВолгГТУ : межвуз. сб. науч. ст. № 8 / ВолгГТУ. – Волгоград:, 2007. – (Серия «Наземные транспортные системы» ;
вып. 2). – C. 29−32.
13. Бондаренко, А. В. Повышение устойчивости гидромеханической системы постоянной частоты вращения
при помощи гидравлической обратной связи / А. В. Бондаренко, С. В. Солоденков // Матер. IV межвуз. науч.практ. конф. мол. уч. и студ. «Теория, практика и перспективы развития современного сервиса. (Автосервис: техника, технологии, материалы)», 12−13 марта 2009. –
Волгоград: Волгогр. филиал ФГОУ ВПО «Рос. гос. ун-т
туризма и сервиса», 2009. – C. 43−47.
14. Для повышения устойчивости гидромеханической
системы постоянной частоты вращения / С. В. Солоденков, К. И. Лютин, А. С. Горобцов, С. С. Фоменко // Автомобильная промышленность. – 2010. – № 2. – C. 14−16.
УДК 62-25
Е. И. Тескер, В. Ю. Тараненко
ВНУТРЕННЯЯ ДИНАМИКА СИЛОВЫХ ПЕРЕДАЧ
Волгоградский государственный технический университет
(e-mail: agromash-vlg@rambler.ru)
В статье рассмотрены исследования факторов, влияющих на динамическую нагруженность зубчатых
колес коробок перемены передач гусеничных тракторов.
Ключевые слова: зубья, колебания, динамическая нагрузка.
The article discusses a study on factors affecting the dynamic encumbrance of gear boxes transmission tracked
tractors.
Keywords: teeth, the vibrations, the dynamic load.
Известные модели, описывающие динамические процессы, вызванные перезацеплением
зубьев, можно классифицировать по следующим типам:
– одиночный удар зубчатых колес, обусловленный погрешностью шага зацепления (ударная модель);
– кромочное взаимодействие зубьев, обу-
36
ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ
словленное той же погрешностью (кромочная
модель);
– параметрическое возбуждение динамических нагрузок, обусловленное периодическим
изменением жесткости зацепления;
– кинематическое возбуждение, вызываемое периодическими погрешностями зубчатых
колес;
– виброударные колебания зубчатых колес,
вызванные боковыми зазорами между зубьев
(виброударная модель).
Основными возбуждающими факторами
при перезацеплении являются погрешность шага зацепления и дискретное нагружение зубьев.
Постоянная погрешность шага зацепления действует в течение всего времени нахождения пары зубьев в зацеплении с учетом того, что имеет место кромочное взаимодействие зубьев на
входе и выходе из зацепления, а также перио-
дическое изменение мгновенного передаточного отношения зубчатой пары. Дискретный характер нагружения связан прежде всего с внезапным приложением и снятием нагрузки на
зубе при входе и выходе из зацепления.
Экспериментальными исследованиями установлено [1], что нагрузка на зубьях силовых
передач в резонансных режимах, в зависимости
от условий эксплуатации, увеличивалась в
1,75…3 раза, по сравнению со статическими
нагрузками. С увеличением погрешности шага
резонансная частота крутильных колебаний
зубчатых колес смещается в сторону меньшей
скорости вращения.
В работе [2] были проведены исследования
факторов, влияющих на динамическую нагруженность зубчатых колес коробок перемены
передач гусеничных тракторов. Полученные
при этом результаты, приведены на рис. 1–2.
а
б
Рис. 1. Влияние Δfpbr на Кдин.ср:
а – Мкр.ст = 35 кгс·м; б – Мкр.ст = 60 кгс·м [14]
Из графиков видно, что существенное
влияние на динамическую нагруженность оказывают погрешности шага fpbr, диаметрального
зазора в сопряжении «вал – шестерня», скорость вращения шестерни V и передаваемый
крутящий момент Мкр.ст.
Очевидно, что для повышения достоверности и точности расчетов несущей способности
зубчатых передач необходимо совместное изучение процессов формирования динамических
нагрузок, вызванных резко–переменным характером изменения эксплуатационных нагрузок
самоходных машин и внутренней динамикой
передач зацеплением.
В процессе эксплуатации механических
систем в результате износа происходят необратимые изменения зазоров сопряжений и геометрии контактируемых поверхностей силовых
элементов приводов, что существенно влияет
на условия формирования и величину динами-
ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ
ческих нагрузок. Изменение технического состояния приводов и трансмиссий сопровождается также изменением вибрационных характеристик. Влияние дефектов основных силовых
37
элементов (подшипниковых опор и зубчатых
колес) на динамическую нагруженность приводов и трансмиссий выявляется методами вибродиагностики.
а
б
Рис. 2. Влияние диаметрального зазора на Kдин.cp:
а – Мкр.ст = 20 кгс·м; б – Мкр.ст = 35 кгс·м
В общем случае на вибрационные характеристики оказывают влияние три группы факторов: нелинейная жесткость подшипников, дефекты изготовления и сборки, дефекты эксплуатации в виде усталостного разрушения (питтинга),
износа, изменения зазоров, посадок, геометрических характеристик и режима смазки.
Разрушение (питтинг) рабочих поверхностей влияет на характер вибрации во всем частотном диапазоне, поскольку контактное взаимодействие поверхностей, имеющих дефекты,
а также разрушение масляной пленки приводят
к возникновению ударов, которые выявляются
по интенсивности высоких гармоник и увеличению случайных составляющих в сигнале вибрации. Дефекты износа проявляются только на
этапах длительной эксплуатации.
Выше было показано, что динамическая нагруженность зубчатых передач вызывается погрешностями изготовления и монтажа, а также
периодическим изменением жесткости зубьев
по фазе зацепления.
Погрешности изготовления зубьев характеризуются кинематической погрешностью (погрешность шага), погрешностью профилей
зубьев, а также погрешностями монтажа. Влияние отмеченных дефектов при диагностике вы-
является измерением вибрационных характеристик, по результатам которых можно судить об
эксплуатационной динамической нагруженности привода.
Периодическое изменение жесткости зубьев
и погрешности шага вызывают появление вибраций зубчатой передачи, колебаний на зубцовой частоте и ее гармониках, при этом частота
колебаний определяется соотношением:
fz = z1 f1 = z2 f 2 ,
где z1 и z2 – числа зубьев и fr1, fr2 – частоты вращения сопряженных колес.
Переменная (накопленная) погрешность в
шаге зацепления и нарушение соосности вызывают вибрации практически на всех частотах
вращения валов.
При интенсивном износе зубчатых колес
нарушаются микро и макрогеометрия контактируемых зубьев, изменяются геометрические
характеристики профилей зубьев, увеличивается шаг зацепления, что приводит к ударному
режиму возбуждения вибраций и к росту спектральных составляющих гармонического ряда
частот, кратных частоте зацепления (kfz), а также появлению промежуточных частотных составляющих (fm) и перераспределению энергии
на высоких частотах.
38
ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ
Кроме того, появление дефектов в виде
ямок выкрашивания приводит к увеличению
деформации зубьев и флуктуации давления
смазки в упругодинамическом контакте.
Эти явления также вызывают увеличение
динамической нагруженности, которое проявляется по увеличению амплитуд гармоник
kfr, росту амплитуд комбинационных частот mfz ± mfr и «промежуточных» частот
(fm + fm ± nfr).
В ряде случаев в процессе эксплуатации
зубчатых колес возникает явление заедания.
При заедании происходит разрыв масляной
пленки и интенсивный адгезионный износ
зубьев.
На рис. 3 показаны спектры вибрации, иллюстрирующие динамическую нагруженность
зубчатых передач, вызванную различными видами повреждений зубьев в условиях эксплуатации.
Таким образом, питтинг и изменение геометрии в результате изнашивания существенно
влияют на нагруженность силовых элементов,
что необходимо учитывать при расчетах долговечности приводов и трансмиссий.
а
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
б
Рис. 3. Спектры вибраций (продолжение):
а – при погрешности расположения осей; б – при увеличении
бокового зазора
УДК 629.113
1. Айрапетов, Э. П. Состояние и перспективы развития методов расчета нагруженности и прочности передач
зацеплением: методические материалы / Э. П. Айрапетов. –
Ижевск: ИжГТУ, 2000. – 116 с.
2. Канне, М. М. Технологическое обеспечение качества высоконагруженных передач с эвольвентными цилиндрическими зубчатыми колесами: дис. ... д-р. техн. наук /
М. М. Кане. – Минск, 1997.
3. Ширман, А. Ч. Практическая вибродиагностика и
мониторинг состояния механического оборудования /
А. Ч. Ширман, А. Б. Соловьев. – М.: Машиностроение,
1985. – 400 с.
К. В. Чернышов, А. В. Поздеев, И. М. Рябов
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ АЛГОРИТМА ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ
ЖЕСТКОСТЬЮ УПРУГОГО ЭЛЕМЕНТА В ОДНОМАССОВОЙ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ
Волгоградский государственный технический университет
(e-mail: chernykv@rambler.ru)
В статье представлено обоснование алгоритма оптимального управления жесткостью упругого элемента в
одномассовой колебательной системе с целью минимизации вертикальных перемещений подрессоренной массы.
Ключевые слова: одномассовая колебательная система, жесткость упругого элемента, оптимальное управление.
The article presents the rationale of the algorithm of optimal control of the stiffness of the elastic element in the
single-mass oscillation system to minimize the vertical displacement of the sprung mass.
Keywords: single-mass oscillation system, stiffness of the elastic element, optimal control.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
4
Размер файла
416 Кб
Теги
динамика, внутренние, передача, pdf, силовых
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа