Методика моделирования гидродинамических процессов в картере ведущего моста автомобиля семейства «КАМАЗ»

Введение. Повышение энергоэффективности, экологичности и безопасности колёсных транспортных средств – три основных тренда совершенствования их конструкций. Высокий уровень потребительских свойств автомобиля зависит от технического уровня всех его компонентов, в том числе и от технико-экономических показателей ведущих мостов. Функциональные и технические характеристики ведущих мостов определяют важнейшие эксплуатационные свойства автомобиля. В первую очередь – тяговые и динамические показатели, топливную экономичность, уровни шума, плавность хода, опорную проходимость и другие характеристики. Известно, что почти все указанные свойства в значительной степени определяются конструктивным исполнением, режимами смазки вращающихся деталей и характеристиками трансмиссионного масла. Традиционно исследования режимов работы механизмов ведущего моста и его системы смазки выполняются в условиях лабораторных и стендовых испытаний. Однако в последние годы в практике проектирования автомобильной техники всё большее применение находят технологии «цифровых испытаний», или компьютерного моделирования.

Цель исследования – разработка методики компьютерного моделирования гидродинамических процессов смазки в картере ведущего моста с использованием программного комплекса FlowVision. Методология и методы. При разработке методики использовались классические уравнения гидродинамики в форме уравнений Навье-Стокса, методы численного решения уравнений в частных производных и компьютерного моделирования динамики сплошной среды.

Результаты и научная новизна. Результатом выполненной работы является разработанная методика. Научную новизну работы представляет новый метод решения актуальной проблемы с использованием технологии компьютерного моделирования.

Практическая значимость. Разработанная методика позволит сократить объёмы натурных испытаний при разработке и оптимизации систем смазки агрегатов трансмиссии.

1. Яскевич З. Ведущие мосты / Пер. с польск. Г.В. Коршунова. – М.: Машиностроение, 1985. – 600 с.: ил.

2. Горобцов А.С., Долотов А.А., Клементьев Е.В., Ляшенко М.В., Потапов П.В., Шеховцов В.В. Испытательный стенд для исследования условий работы механизмов ведущего моста грузового автомобиля // Известия ВолгГТУ. Сер. Наземные транспортные системы. Вып. 11. – 2015. – № 5 (165). – C. 10–13.

3. Маломыжев О.Л., Федотова Н.Е., Медведева И.С., Прокопьев И.С. Математическая модель принудительных систем смазки сельскохозяйственных машин и оборудования // Тракторы и сельхозмашины. – 2016. – № 4. – С. 48–51.

4. Маломыжев О.Л., Федотова Н.Е., Скутельник В.В. Метод расчёта подач масла к деталям агрегатов сельскохозяйственных машин // Тракторы и сельхозмашины. – 2016. – № 12. – С. 19–22.

5. Шуханов С.Н., Маломыжев О.Л., Федотова Н.Е. Расчёт расходов масла в агрегатах трансмиссий энергонасыщенных тракторов сельскохозяйственного назначения с принудительной системой смазки // Вестник АПК Верхневолжья. – 2017. – № 2. – С. 75–78.

6. Jinning Li, Zeyu Ma, Ming Jiang, Yunqing Zhang and LiWan. Optimized design of the flow network in the lubrication system for the heavy vehicle transmission // Advances in Mechanical Engineering. – 2017. – Vol. 9 (4). – Р. 1–16.

7. Qianlei Peng, Liangjin Gui & Zijie Fan. Numerical and experimental investigation of splashing oil flow in a hypoid gearbox // Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics. – 2018. – Vol. 12. No. 1. – Р. 324–333.