В статье авторы рассматривают вибрационный процесс, который возникает при включении сцепления механических трансмиссий транспортных средств (ТС). Колебания, проявляемые на холостом ходу автомобиля, связанные с дефектом опор двигателя или стуком в зацеплении зубчатых передач, в представленной статье не рассматриваются. Исследуются вибрации, которые возникают в процессе буксования фрикционных дисков. Данное явление, известное в автомобилестроении как «рывки» сцепления, определяет как долговечность ТС, так и его комфортабельность. Определены две причины возникновения вибраций на переходных режимах работы. Одной из причин являются автоколебания фрикционных дисков, обусловленные изменением коэффициента трения в зависимости от скорости скольжения. Для примера рассмотрена модель механической системы, описывающая причину появления колебательных процессов, а также даны рекомендации по их исключению. Вторая причина возникновения «рывков» сцепления объясняется отклонениями геометрических размеров элементов конструкции. Сужение производственных допусков деталей и контроль точности при сборке позволяют уменьшить вероятность возникновения колебаний. Однако наилучшее техническое решение должно быть найдено на ранних этапах проектирования ТС, поскольку оптимизация лишь одной конструкции сцепления не приведёт к технически и экономически оправданному результату. Задача по уменьшению вибронагруженности автомобиля требует комплексного рассмотрения. В статье также предложена схема динамической системы ТС. Разработка модели позволит определить собственные частоты системы, выявить резонансные режимы работы и найти максимальные амплитуды колебаний инерционных масс. На этапе разработки конструкции сократятся значительные трудозатраты на проведение большого объёма лабораторно-дорожных испытаний и доводочных работ. Результатом проведённого исследования являются разработанные рекомендации, необходимые для прогнозирования и обеспечения виброзащищённости трансмиссии ТС от «рывков» сцепления.
In the article the authors consider the vibration process, which occurs when the vehicle mechanical transmission is switched on. Oscillations arising at idle speed of the vehicle and associated with an engine bearing system defect or its gear knocking are not considered in this article. Vibrations that appear during the slipping of friction discs have been investigated. This phenomenon, known in the automotive industry as a “jerk” of the clutch, determines both the durability of the vehicle and its comfortability. Two reasons to cause the vibrations in transient operating modes were determined. One of the reasons was the self-oscillations of the friction discs caused by the change in the friction coefficient depending on the sliding speed. As an example, a model of a mechanical system describing the causes of arising oscillatory processes was considered, and recommendations for their elimination were given. The second reason for the occurrence of clutch “jerks” was accounted for by the deviations in the geometric dimensions of the structural elements. The narrowing of production tolerances of parts and the control of accuracy during assembly made it possible to reduce the likelihood of oscillations. However, the best technical solution should be found at the early stages of the vehicle design, since the separate optimizing of the coupling design would not result in a technically and economically feasible effect. The task to reduce the vibration load on the vehicle requires a comprehensive consideration. The article also proposes the scheme of the vehicle dynamic system. The development of the model will allow to determine the natural frequencies of the system, to reveal the resonance modes of operation and to find the maximum amplitude of the inertial masses oscillations, thereby reducing the time, labor and materials costs to carry out a large amount of full-scale experimental and finishing work at the design development stage. The result of the research is the developed recommendations necessary for predicting and ensuring the vibration resistance of the vehicle against the “jerk” of the clutch.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.