Анализ динамических характеристик автотракторной силовой передачи (148455)

Посмотреть архив целиком

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра: «Автомобиле - и тракторостроение»






Анализ динамических характеристик

автотракторной силовой передачи

по дисциплине: “САПР в тракторостроении”





Выполнил:

студент группы АТФ-4С

Дитковский Р.С.

Проверил:

Соколов-Добрев Н.С.






Волгоград, 2010



Введение


Нагруженность силовых передач тягово-транспортных средств в эксплуатации имеет динамический характер. Она формируется в результате действия как внешних, так и внутренних возмущений. Основными среди внешних считаются флуктуации тягового сопротивления и крутящего момента двигателя, возмущения от колебаний остова на подвеске, для гусеничных машин – от неравномерности перемотки гусеницы, а также воздействия со стороны системы управления. Основными среди внутренних считаются кинематические и силовые возмущения от перезацепления шестерен, несоосности валов, неравномерности вращения кардана, деформаций и смещений корпусных деталей.

Неравномерность действия внешних нагрузок вызывает крутильные и изгибные колебания в валопроводе силовой передачи. Их роль в процессе накопления усталостных повреждений значительна. По современным данным, до 80 % отказов в передачах обязано своим происхождением именно колебаниям.

Выполняемые в этом курсе лабораторные работы основаны на используемых в инженерной практике методах анализа динамических характеристик передач на этапе проектирования.




Лабораторная работа № 1

РЕДУЦИРОВАНИЕ МОДЕЛИ СИЛОВОЙ ПЕРЕДАЧИ И ПОЛУЧЕНИЕ В ЕЕ СПЕКТРЕ ЗАДАННЫХ СОБСТВЕННЫХ ЧАСТОТ


1.1 Исходные данные для выполнения исследований


Исследования выполняются на базе динамической модели силовой передачи трактора ВТ-100 производства ВгТЗ. Начальная динамическая модель передачи приведена на рис. 1а, редуцированная до 10 масс динамическая модель приведена на рис. .















В таблице 1 приведены значения моментов инерции масс модели и жесткости их связей при включенной в КПП третьей передаче, на которой выполняется основная часть сельскохозяйственных работ.

Каждый студент для выполнения исследования получает у преподавателя задание, в соответствии с которым он должен изменить (пересчитать) величины моментов инерции масс и жесткости связей исходной 10-массовой модели на основе предложенных преподавателем коэффициентов. Пример задания для каждого студента показан в таблице 2. В соответствии с приведенными в таблице коэффициентами должны быть изменены параметры соответствующих элементов исходной модели.

Упруго-инерционные параметры динамической модели передачи


Таблица 1

Моменты инерции масс (приведены к оси ведущего колеса)

Обозначение массы

Узел

Момент

инерции, кгм2

I1

Двигатель и ведущие элементы муфты сцепления

2604,8

I2

Ведомые элементы муфты сцепления

101,01

I3

Карданный вал

11,99

I4

Ведущие элементы коробки передач

94,691

I5

Ведомые элементы коробки передач

163,2

I6

Главная передача

126,95

I7

Водило планетарного механизма поворота и шкив фрикциона

11,388

I8

Конечная передача и шкив остановочного тормоза

10,422

I9

Гусеничный обвод и вращающиеся детали ходовой системы

80,64

I10

Поступательно движущиеся массы трактора и плуга

4518,2

Жесткость участков валопровода (приведена к оси ведущего колеса)

Обознач. Участка

Участок

Жесткость

связи, Нм/рад

С1

Двигатель – ведомые элементы муфты сцепления

24960000

С2

Ведомые элементы муфты – карданный вал

427560000

С3

Карданный вал – ведущие элементы коробки

6688000

С4

Ведущие – ведомые элементы коробки

80753000

С5

Ведомые элементы коробки – главная передача

1874448000

С6

Главная передача – механизм поворота

327750000

С7

Механизм поворота – конечная передача

50596000

С8

Конечная передача – ходовая система

45009000

С9

Ходовая система – массы трактора и плуга

58380000




Коэффициенты для изменения параметров элементов

Таблица 2

Параметр

I1

I2

I3

I4

I5

I6

I7

I8

I9

I10

Коэффициент

2

2,1

2,2

2,3

2,4

2,5

2,6

2,7

2,8

2,9

Параметр

С1

С2

С3

С4

С5

С6

С7

С8

С9

Коэффициент

2

2,1

2,2

2,3

2,4

2,5

2,6

2,7

2,8


1.2 Редуцирование модели


1.2.1 Метод редуцирования

Каждый студент должен выполнить дальнейшее редуцирование 10-массовой модели до 6-массовой. Редукция модели проводится по методу Ривина и основана на замене отдельных элементарных двухмассовых колебательных систем (рис. ) одномассовыми (рис. ) путем объединения двух масс в одну и пропорционального изменения податливости связей объединенной массы.



Ik-1 Ck Ik+1 C'k-1 I'k C'k+1


а) б)

Рис. 2. Схемы парциальных систем


Величина момента инерции объединенной массы и новые величины жесткости ее связей рассчитываются в соответствии со следующими формулами:


,

,

,



где - момент инерции объединенной массы;

- моменты инерции объединяемых масс;

- крутильная жесткость связей объединенной массы;

- крутильная жесткость связи объединяемых масс.

При этом способе первая и последняя массы системы не участвуют в редукции - их масса не может быть распределена между другими, также и к ним не может быть добавлена масса, иначе редуцированная модель может отличаться по динамическим свойствам от нередуцированной. Таким образом, метод позволяет редуцировать модель, включающую в себя не менее трех масс.


1.2.1 Выполнение редуцирования

Редуцирование выполняется при помощи программного комплекса DASP1.

После расчета на экран выдаются новые значения момента инерции объединенной массы и жесткость ее связей с предыдущими и последующими массами, а также распечатываются значения моментов инерции масс и жесткости связей новой системы и ее парциальные частоты.

На последующем шаге для редуцирования снова выбираем массу с наивысшей парциальной частотой и повторяем операции. В результате будет получена модель, редуцированная до 6 масс. Ход редуцирования отражаем в таблице 3.

Последовательность редуцирования модели



Таблица 3

Число

Номер массы или связи

масс

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


Моменты инерции масс, кгм2


2604,8

101,01

11,9

94,691

163,2

126,95

11,388

10,422

80,64

4518,2

10

Крутильная жесткость связей, Нм/рад


0,25*108

0,428*109

0,669*107

0,808*108

0,187*1010

0,328*109

0,506*108

0,45*108

0,584*108


Парциальные частоты колебаний масс, Гц


15,6

337

961

153

551

663

917

482

180

18,1


Моменты инерции масс, кгм2


2604,8

101,01

112,91

163,2

126,95

11,388

10,422

80,64

4518,2

9

Крутильная жесткость связей, Нм/рад


0,25*108

0,735*107

0,355*108

0,187*10

0,328*109

0,506*108

0,45*108

0,584*108


Парциальные частоты колебаний масс, Гц


15,6

90

98,1

544

663

917

482

180

25,6


Моменты инерции масс, кгм2


2604,8

101,01

112,91

163,2

126,95

138,388

80,64

4518,2

8

Крутильная жесткость связей, Нм/рад


0,25*108

0,735*107

0,355*108

0,187*1010

0,472*108

0,419*108

0,584*108


Парциальные частоты колебаний масс, Гц


15,6

90

98,1

544

619

128

178

25,6


Моменты инерции масс, кгм2


2604,8

101,01

112,91

163,2

290,15

80,64

4518,2

7

Крутильная жесткость связей, Нм/рад


0,25*108

0,735*107

0,351*108

0,467*108

0,419*108

0,584*108


Парциальные частоты колебаний масс, Гц


15,6

90

97,6

113

88

178

25,6


Моменты инерции масс, кгм2


2604,8

101,01

112,91

163,2

290,15

370,79

6

Крутильная жесткость связей, Нм/рад


0,25*108

0,735*107

0,351*108

0,249*108

0,448*108


Парциальные частоты колебаний масс, Гц


15,6

90

97,6

96,6

78

84






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.