Исследование причин возникновения вибраций на переходных режимах движения автомобиля

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.

автомобильное транспортное средство, трансмиссия, сцепление, фрикционные накладки, вибронагруженность, градиент коэффициента трения

1. Полунгян А.А., Фоминых А.Б. Динамика колёсных машин. Ч. I: Учебное пособие / Под ред. А.А. Полунгяна. - М.: Изд-во МГТУ, 1995. - 88 с., ил.

2. Mancher P Kupplungsrupfen, Möglichkeiten zur Vermeidung. - LuK-Kolloquium. - 1990. - P. 103-117.

3. William C. Orthwein. Cluthches and Brakes. Design and Selection. 2nd Edition. - New York, Basel: Marcel Dekker, Inc., 2004. - 351 p.

4. Косов В.П. Проектирование гидромеханических передач транспортных машин. Часть 2. Фрикционные устройства ГМП: Учеб. пособие. - Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 1998. - 103 с.

5. Зельцерман И.М., Каминский Д.М., Онопко A.Д. Фрикционные муфты и тормоза гусеничных машин. -М.: Машиностроение, 1965. - С. 8-10.

6. Albers A., Krüger A., Lux R., Albrecht M. Prüfen von Antriebssträngen am Beispiel des Kupplungsrupfens -Ganzheitliche Antriebsstrangentwicklung. - ATZ -Automobiltechnische Zeitschrift, January 2001, Volume 103, Issue 1, pp. 44-49.

7. Вибрации в технике: Справочник в 6-ти т. / Ред. В.Н. Челомей (пред). - М.: Машиностроение, 1980. -Т.3. Колебания машин, конструкций и их элементов / Под ред. Ф.М. Диментберга и К.С. Колесникова, 1980. - 544 с., ил.

8. Лихачёв Д.С., Тараторкин И.А., Харитонов С.А. Особенности динамической нагруженности трансмиссии транспортного средства с комбинированной энергоустановкой // Труды НАМИ. - 2016. - № 4 (267). - С. 22-31.

9. Лихачёв Д.С., Батизи В.М. Оптимизация уровня вибронагруженности на переходных режимах движения автомобиля / Приоритетные задачи и стратегии развития технических наук: Сб. науч. тр. по итогам международной научно-практической конференции. -Тольятти, 2017. - № 2. - С. 31-36.