Preview

Труды НАМИ

Расширенный поиск

Применение модального и гармонического анализа для прогнозирования вибрационного состояния автомобильной коробки передач на ранней стадии проектирования

https://doi.org/10.51187/0135-3152-2021-3-30-36

Аннотация

Введение (постановка задачи и актуальность). В связи с необходимостью повышения рабочих частот вращения и входного крутящего момента автомобильных трансмиссий проблема их вибрации становится всё более актуальной.

Цель исследования – обоснование применимости гармонического анализа, позволяющего определить фактические значения вибрационных величин при установившемся колебательном процессе, для начальной оценки виброактивности коробки передач (КП).

Методология и методы. Расчёт виброактивности КП выполнен с помощью модального и гармонического анализов, реализованных методом конечных элементов, с последующим экспериментальным исследованием вибрации КП на обкаточном стенде.

Результаты и научная новизна. Представленные результаты экспериментальных и расчётных исследований показывают, что различие между экспериментальными и расчётными значениями составляет не более 4,2%. Это доказывает возможность применения модального и гармонического анализа для прогнозирования вибрационного состояния КП на стенде на ранней стадии проектирования изделия.

Практическая ценность. Приведённый алгоритм расчёта позволяет прогнозировать с достаточной степенью точности вибрации КП до изготовления опытного образца в экспериментальном производстве.

Об авторе

Д. С. Новиков
ПАО «Автодизель» (ЯМЗ)
Россия

Новиков Дмитрий Сергеевич, канд. техн. наук, главный конструктор по КПиС

г. Ярославль 150040, Российская Федерация



Список литературы

1. Тихомиров А.Д. Ворота качества // Эффективные системы менеджмента – гарантии устойчивого развития. – 2016. – Т. 2. – № 5. – С. 271–275.

2. Choy F.K. et al. Modal simulation of gear box vibration with experimental correlation // Journal of Propulsion and Power. – 1993. – V. 9. – No. 2. – P. 301–306.

3. Inoue K., Townsend D.P., Coy J.J. Optimum design of a gearbox for low vibration / Proposed for presentation at the Sixth International Power Transmission and Gearing Conference, 1992. – P. 13–16.

4. Jacobson M.F., Singh R., Oswald F.B. Acoustic radiation efficiency models of a simple gearbox / ASME International Power Transmission and Gearing Conference, DE-88. – San Diego, CA, October 6–9 1996. – P. 597–601.

5. Vijaykumar M., Shivaraju M., Srikanth M. Vibration Analysis for Gearbox Casing using Finite Element Analysis // The International Journal of Engineering and Science (IJES). – 2014. – V. 3. – No. 2. – P. 18–36.

6. Шилов С.М. Применение модального анализа, реализованного в пакете ANSYS, для оценки динамического поведения картера коробки передач транспортного дизеля / Сборник трудов Четвёртой конференции пользователей программного обеспечения CAD-FEM GmbH. – Москва, 2004. – С. 124–126.

7. Kumar A., Patil P.P. Dynamic Vibration Analysis of Heavy Vehicle Truck Transmission Gearbox Housing Using FEA // Journal of Engineering Science & Technology Review. – 2014. – V. 7. – No. 4. – P. 66–72.

8. Zhao G.Y., Peng F., Shu W.Z., Shan G.T. Dynamic Mechanical Analysis of Automotive Gearbox Casing // Advanced Materials Research. – 2011. – V. 230. – P. 539–543.

9. Компьютерно-информационные технологии в двигателестроении / Яманин А.И. [и др.]. – М.: Машиностроение, 2005. – 480 с.

10. Новиков Д.С., Шилов С.М. Влияние степени детализации конечно-элементных моделей коробки передач транспортного двигателя на собственные частоты и формы колебаний картера коробки [Электронный ресурс] / Сборник трудов Восьмой конференции пользователей программного обеспечения CAD-FEM GmbH. – Москва, 2008. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

11. Vibration and shock handbook / De Silva C.W. [and et.]. – CRC press, 2005.

12. Мачнев В.А. Вибрации в зубчатых колёсах коробки передач // Нива Поволжья. – 2008. – № 2. – С. 55–57.

13. Двигатели ЯМЗ-6565, ЯМЗ-65651, ЯМЗ-65652, ЯМЗ-65653, ЯМЗ-65654, их модификации и комплектации. Дополнение к руководству по эксплуатации 236Н-3901150РЭ. – 2013. – 89 л.

14. Шилов С.М. Оценка динамического поведения картера коробки передач транспортного двигателя с помощью модального анализа / Сборник трудов Шестой конференции пользователей программного обеспечения CAD-FEM GmbH. – Москва, 2006. – С. 95–100.

15. Мачнев В.А., Мачнев А.В., Комаров В.А., Салмин В.В. Формирование вибрационных сигналов в коробке передач трактора // Нива Поволжья. – 2015. – № 1. – С. 50–55.

16. Леонтьев Н.В. Применение системы ANSYS к решению задач модального и гармонического анализа. – Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 2006. – 101 с.


Рецензия

Для цитирования:


Новиков Д.С. Применение модального и гармонического анализа для прогнозирования вибрационного состояния автомобильной коробки передач на ранней стадии проектирования. Труды НАМИ. 2021;(3):30-36. https://doi.org/10.51187/0135-3152-2021-3-30-36

For citation:


Novikov D.S. Application of modal and harmonic analysis to predict the automotive transmission vibration at an early stage of design. Trudy NAMI. 2021;(3):30-36. (In Russ.) https://doi.org/10.51187/0135-3152-2021-3-30-36

Просмотров: 252


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0135-3152 (Print)