Введение к работе
исіуальносгь проблемы. Неослабевающее внимание сфер материального изводства и услуг ктранспортно-пассажирским перевозкам автомобилями 5ует значительного ускорения при совершенствовании старых и поиске ых конструктивных решений для автотранспортных средств (АТС). Все предопределяет сокращение сроков принятия решений, уменьшения гельности проектирования и объемов дорогостоящих натурных испы-ій при постановке изделий на производство. Возникла необходимость энейшей разработки определенных разделов теории автомобиля, изучаю-: и обобщающих на единой теоретической основе закономерности дина-еских сюйств АТС в реально существующих условиях эксплуатации, ешное разрешение возникших и возникающих проблем непосредственно ано с более глубокой научной проработкой имеющихся и созданием но-математических моделей, обладающих значительной универсальностью исследовании сложного взаимодействия отдельных узлов и элементов Z. Оказывается, что наиболее предпочтительны комплексные модели, тирующие динамическое состояние объекта и отражающие непростой ікгер реакций динамической системы на различные виды силового и ^магического воздействия этих факторов на элементы модели при за-эк, количественно изменяющихся соотношениях параметров, роведение эффективного анализа и синтеза подобных математических елей позволяют современные вычислительные комплексы. Актуальность эбного подхода не вызывает сомнения в силу того, что возможности ре-ия рассматриваемых теоретических и прикладных задач детерменирован-іи методами далеко не исчерпаны, несмотря на широкое применение в се о наземных транспортных средствах методов статистической динамики ъ работы. Совфшенствованиеэксплуатационньк свойств автомобиля на эве обоснованного назначения (согласования) динамических параметров едлагаемых математических моделях усложненной динамической систе-трансмиссии в условиях разгона АТС по ровной дороге, движения по эвностям, при работе фрикционного сцепления является основным шым направлением предлагаемой работы.
годика исследования. Согласование параметров математической модели юмиссии базируется на анализе слагаемых корневого уравнения, отыс-аемого из решения системы линейных дифференциальных уравнений жениямасс.
Введение понятия весовой функции, подразумевающей функциональную зависимость, определенным образом описывающую дополнительное изменение потенциальной энергии материального тела - АТС при взаимодействии его ходовой части с поверхностью дороги , а также согласующей функции, приводящей к максимизаци. величин работы буксования во фрикционном сцеплении (ФС), соста ляют основу методики настоящего исследования в виде теоретическ положений доведенных до численных результатов при помощи паке программных средств.
Объекты исследования. В качестве объектов исследований выбрс ны динамические модели трансмиссий АТС: МАЗ-5335, ЗИЛ-130-76 ГАЗ-53А, ВАЗ-2105 с штатными и отличающимися от штатных пара метрами: инерционных масс, упругодемпфирующей связи, движуще момента , момента сопротивления движению.
Научная новизна. К защите представляется новое научное направление, нашедшее свое обоснование в материале диссертационно! работы, научную новизну которой составляют :
1. Классификация двухмассовой модели с упругодемпфирующей связью между массами и определенным образом заданным силовым воздействием на массы от двигателя АТС и сопротивления движени Классификация основана на последовательном обращении в нуль ел гаемых корневого (характеристического) уравнения системы диффе ренциальных уравнений движения масс и состоит из двух классов ( содержащих четыре подкласса, которые, в свою очередь, подраздел ются на десять и семь групп соответственно.
-
Методика согласования параметров принятой динамической м( дели трансмиссии, заключающаяся в многофакторном определении разделительных линий в условиях перехода от подкласса, группы к другому подклассу, группе трансмиссий.
-
Методика пролонгации предложенной классификации моделей трансмиссий с числом инерционных масс меньшим и большим дву; а также исследования свойств механической трансмиссии при подбе параметров динамической модели, обеспечивающих появление тре кратного ненулевого корня и позволяющих существенно снизить коэффициент динамичности на переходных режимах.
\. Теоретические основы создания трансмиссий АТС с постоянным ічением первой собственной частоты колебаний инерционных масс, зависящий от номера включаемой передачи в коробке передач или ом другом механизме.
5. Нетрадиционный подход к изучению процесса взаимодействия ювой части АТС с неровностью , суть которого заключается во здении в систему дифференциальных уравнений движения масс ювой функции, записанной через линейную координату углового смещения обобщенного радиуса качения колеса АТС, при наезде ;й последнего на неровность дороги, представляемой n-ой суммой ;очно-линейных участков. При принятых допущениях выявлена [зь геометрических размеров колесной базы одиночного омобиля с реакцией динамической системы трансмиссии. 3. Условия появления дополнительной частоты колебаний масс в пуопределенной динамической системе трансмиссии АТС при іимодействии ходовой части автомобиля с "идеализированной" ювностью поверхности дороги.
7. Динамическая модель работы фрикционного сцепления , ^ставленная трехмассовой системой с упругодемпфирующей йью между двумя массами и линеаризированными силовыми кторами на выбранных участках их изменения. Исследование спе-альной функции, доставляющей максимум в величинах работы ссования , а также согласование параметров в этой модели , поз-тяющих уменьшить потери энергии при пробуксовке дисков ФС. іактичсская ценность. Полученные аналитические решения диф-ренциальных уравнений движения масс относительно независи-[х координат для предлагаемых к рассмотрению математических делей трансмиссий помогают более точно: представить и описать эцесс разгона АТС, определить максимальные нагрузки в меха-змах трансмиссии , обеспечить выбор параметров , приводящих нижению величин работы буксования во ФС без уменьшения )рости разгона АТС в момент замыкания ведущих и ведомых ;тей , спрогнозировать на уровне модели расходы топлива для раз-чных условий движения. Вычислительный комплекс, созданный разработанных теоретических положениях, делает возможным актическое использование результатов исследования при автомати-эованном проектировании АТС.
Созданная методика анализа динамической модели трансмиссии допускает более точно назначить величины параметров трансмиссии , соответствующих заданным эксплуатационным свойствам АТС. Реализация работы. Основные положения диссертации обсуждались научно- технических конференциях ВЗМИ в 1980, 1984 г., научно- те: нических советах ВНИИмотопром'а (1982,1987 г.),научно-методичес; и научно-исследовательской конференций МАДИ (1983 г.), Всесоюзні научно- техническом совещании "Динамика и прочность автомобиля" (Москва, 1984 г.), Всесоюзном семинаре "Проблемы совершенствовав автомобильной техники"( Москва, МВТУ им. Баумана, 1986 г.) Публикации. Содержание основных разделов работы нашло отражен 30 печатных публикациях и 10 научно-технических отчетах, в тезиса Всесоюзных совещаний и семинаров. Автор награжден бронзовой ме лью ВДНХ за экспонат "Кроссовый мотоцикл класса 125 см3" на юби ной выставке "Автопром 84 " в связи с выполненным исследованием оптимизации передаточных чисел в КП.
Структура и объем. Диссертационная работа состоит из введения, чє рех глав, общих выводов, библиографического списка использованно литературы (229 наименований), десяти приложений. Общий объем риалов диссертации составляет 681 стр., из них: основного текста -282 стр., 24 стр. библиографического списка использованной литерат 85 рис., 69 табл. Приложения к работе включают 13 стр. текста, листи примеры потока выходных величин программного комплекса на 210 расчет годового экономического эффекта от применения разработанн комплекса на 6 стр., акты о внедрении, долевом участии, справки на 1 пример исполнения механизма изменения крутильной жесткости тра^ миссии (МИКЖТ) на 6 стр., обоснование предлагаемой двухмассовой математической модели-38 стр.
