Исследование работы дифференциала с внутренним трением в системе расчета динамики твердых тел

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Работа посвящена моделированию и анализу работы автомобильного дифференциала повешенного трения в системе расчета динамики связанных тел. Модель разработана в приложении по расчету динамики твердых и деформируемых тел — RecurDyn от компании FunctionBay.

Целью работы является разработка математической модели дифференциала с фрикционными шайбами и подтверждение адекватности ее работы. Разработанная математическая модель дифференциала проверена на возможность ее последующего использования при моделировании трансмиссии автомобиля в системе расчета динамики связанных тел. В работе создана и подробно описана математическая модель дифференциала, с помощью которой проведен анализ кинематики и динамики. Показаны способы моделирования простого симметричного дифференциала и самоблокируемого с использованием одной разработанной математической модели. Приведены известные аналитические зависимости, описывающие кинематические и силовые законы соотношения угловых скоростей и крутящих моментов между выходными звеньями и корпусом дифференциала. Выбран и описан способ расчета и моделирования момента трения в дифференциале. Представлено используемое авторами в работе уравнение, описывающее момент трения в дифференциале.

Разработан и описан виртуальный стенд, с помощью которого осуществлялось моделирование работы дифференциала. Выбраны нагрузочные режимы, эквивалентные различным условиям движения реального автомобиля, приведены их количественные параметры. В работе выбраны критерии оценки работоспособности математической модели дифференциала. Приведены результаты моделирования для всех нагрузочных режимов, по ним доказана адекватность разработанной математической модели дифференциала с фрикционными шайбами. Выполнены предложения о дальнейшем использовании разработанной модели дифференциала.

Об авторах

И. В. Чичекин

МГТУ им. Н.Э. Баумана

Автор, ответственный за переписку.
Email: chichekin_iv@bmstu.ru

к.т.н.

Россия, Москва

А. А. Шуранова

МГТУ им. Н.Э. Баумана

Email: arina1999_arina@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Андреев А.Ф., Ванцевич В.В., Лефаров А.Х. Дифференциалы колесных машин. Издательство «Машиностроение», 1987. 51−54 с.
  2. Вольская Н.С., Левенкова Е.Ю., Чудаков О.И. Конструкции приводов и распределительных механизмов современных автомобилей: Учебно-методическое пособие. 17−23 с.
  3. Агейкин Я.С., Вольская Н.С., Чичекин И.В. Проходимость автомобиля: учебник. М.: МГИУ, 2010. 275 с.
  4. Горелов В.А., Чудаков О.И. Повышение тягово-динамических свойств и активной безопасности ко-лесной машины за счет рационального перераспределения крутящего момента между осями. Сборник: Технологии и компоненты интеллектуальных транспортных систем. 2018. С. 181−192.
  5. Тарасик В.П., Пузанова О.В., Курстак В. И. Моделирование дифференциальных приводов ведущих колес мобильных машин. Вестник Белорусско-Российского университета. 2009. № 3(24). С. 42–53.
  6. Жилейкин М.М. Стабилизация движения двухосных колесных машин за счет перераспределения крутящих моментов между ведущими колесами. Известия высших учебных заведений. Машино-строение. 2017. № 3(684). С. 31−39.
  7. Чичекин И.В., Левенков Я.Ю., Вольская Н.С., Ширяев К.Н., Ястребов Г.Ю. Моделирование движения колесной машины высокой проходимости по деформируемому грунту. Труды НАМИ. 2020. № 4(283). С. 32−41.
  8. Чичекин И.В., Максимов Р.О. Моделирование работы автомобильного дифференциала в системе расчета динамики твердых тел // Известия МГТУ «МАМИ», 2019. № 2(40). С. 80−87. doi: 10.31992/2074-0530-2019-40-2-80-87.
  9. Официальный сайт программного обеспечения RcurDyn с функцией Help [Электронный ресурс]. Ре-жим доступа: https://functionbay.com/documentation/onlinehelp/default.htm , свободный. – Яз. англ. (дата обращения – 2021-10-13).
  10. Руководство по эксплуатации автомобиля ГАЗ-66-11 и его модификации // Министерство автомобильной промышленности СССР, 1986. С. 8−11.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Кинематическая схема движения автомобиля с колесной формулой 4х4 по криволинейной траектории

Скачать (139KB)
3. Рис. 2. Кинематическая схема дифференциала с фрикционными шайбами: 1 – полуоси, 2 – картер дифференциала, 3 — фрикционы, 4 – полуосевые шестерни, 5 – сателлиты, 6 – конические шестерни ЦП, 7 – крестовина

Скачать (38KB)
4. Рис. 3. Модель дифференциала с внутренним трением: а) звенья модели; б) схема размещения шарниров и силовых связей

Скачать (122KB)
5. Рис. 4. Графики изменения угловых скоростей звеньев дифференциала в процессе моделирования для режимов 1-8

Скачать (95KB)
6. Рис. 4. Графики изменения угловых скоростей звеньев дифференциала в процессе моделирования для режимов 1-8 (2)

Скачать (106KB)
7. Рис. 5. Графики изменения крутящих моментов на звеньях дифференциала в процессе моделирования для режимов 1-8

Скачать (100KB)
8. Рис. 5. Графики изменения крутящих моментов на звеньях дифференциала в процессе моделирования для режимов 1-8 (2)

Скачать (97KB)

© Чичекин И.В., Шуранова А.А., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».