Снижение вибронагруженности полноприводного легкового автомобиля на стадии его доводки

• Автор: Прасолов, Алексей Вячеславович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Тольятти
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Состояние вопроса по исследованию вибрации и внутреннего шума автомобиля. Цели и задачи диссертации

1.1 Источники вибрации автомобиля. Обзор основных работ

1.2 Обзор работ по исследованию внутреннего шума автомобиля

1.3 Анализ методов моделирования колебательных процессов силового агрегата

1.3.1 Обзор теоретических методов исследования вибрации и внутреннего шума автомобиля
1.3.2 Обзор экспериментальных методов исследования вибрации и внутреннего шума автомобиля

1.4 Краткие выводы по главе, цели и задачи диссертации

Глава 2. Экспериментальное исследование вибронагруженности

автомобиля ВАЗ-21214

2.1 Подготовка эксперимента
2.1.1 Описание и схема полноприводного динамометрического стенда
2.1.2 Измеряемые параметры и регистрирующая аппаратура
2.1.3 Подготовка объектов испытания
2.2 Методика проведения эксперимента
2.2.1 План проведения эксперимента
2.2.2 Выбор режима испытаний
2.2.3 Определение минимального времени записи виброускорений
2.3 Обработка экспериментальных данных
2.4 Краткие выводы по главе
Глава 3. Исследование колебаний силового агрегата и органов управления
с помощью регрессионной модели
3.1 Корреляционный анализ экспериментальных данных

3.1.1 Постановка целей анализа, выбор программного обеспечения, описание алгоритма
3.1.2 Определение зависимости между варьируемыми факторами и вибрацией исследуемых узлов
3.1.3 Исследование зависимости с помощью двухмерных диаграмм рассеяния. Выводы о минимальном количестве датчиков
3.2 Построение расчетно-экспериментальной регрессионной модели трансмиссии
3.2.1 Выбор программного обеспечения и точности модели
3.2.2 Определение коэффициентов уравнений регрессии
3.2.3 Описание регрессионной модели
3.3 Оптимизация исследуемых факторов по минимальному уровню вибрации
3.3.1 Формирование обобщенного критерия оценки уровня вибрации
3.3.2 Оптимизации исследуемых факторов при помощи расчетнорегрессионной модели
3.4 Краткие выводы по главе
Глава 4. Экспериментальное определение уровня внутреннего шума,
создание методики доводки автомобиля по минимальному уровню вибрации
4.1 Дорожные испытания автомобиля по определению уровня внутреннего шума
4.1.1 Методика проведения дорожных испытаний автомобиля
4.1.2 Результаты дорожных испытаний автомобиля
4.1.3 Корреляция экспериментальных данных
4.2 Алгоритм методики
4.3 Краткие выводы по главе
Выводы и рекомендации
Литература
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Рост скоростей движения автомобилей, мощности и быстроходности их двигателей увеличили вибронагруженность силового агрегата автомобиля. Вибрационные нагрузки стали в значительной степени определять долговечность автомобиля и его комфортабельность, в частности, уровень шума, снижение которого приобретает все большее значение. Предельные значения уровней шума и вибрации оговорены в различных нормативных актах стран-импортеров и производителей автомобильной техники [12, 13, 1] и постоянно ужесточаются.
Наиболее сложным при проектировании является моделирование уровня вибрации и шума, для чего при построении математических моделей принимаются существенные допущения, а при моделировании шума в большинстве случаев используются эмпирические зависимости [40]. Моделирование данных процессов для полноприводных автомобилей усложняется дополнительными узлами трансмиссии и подвески, изменением распределения силовых нагрузок.
Одним из этапов производства автомобиля является «доводка». Он характеризуется испытаниями, экспериментами на реальных машинах, прототипах, ходовых макетах и т.п., проводимых с целью приведения параметров автомобиля до требуемых техническим заданием на автомобиль и нормативными документами. Проведение испытаний на реальном автомобиле исключает ошибки, связанные с неточностями математических моделей.
Технологии доводки автомобиля по уровню вибрации существуют у многих автопроизводителей, но являются «ноу-хау» и обусловлены наличием специальных методик, испытательного оборудования и программного обеспечения.
В настоящее время на ОАО «АВТОВАЗ» осуществляется постановка на производство модернизированной «Нивы LADA - 21214М ». Одним из главных требований технического задания на автомобиль является снижение уровня

перемещения в компенсирующих устройствах карданных передач на уровень вибронагруженности автомобиля.
В-третьих, при создании математических моделей для расчета колебаний силового агрегата используются допущения, которые влияют на точность и достоверность результатов.
В-четвертых, имеющиеся методики предназначены для использования при проектировании автомобиля, а их использование при доводке готового автомобиля, ходовых макетов, прототипов требует значительного усложнения моделей.
В-пятых, авторы многих работ по снижению вибрации силового агрегата не исследуют их связь с уровнем шума в автомобиле.
В-шестых, направление по доводке и экспериментальному исследованию легковых полноприводных автомобилей для снижения вибрации и шума малоизученно, а работы по исследованию колебаний многоосных транспортных средств и тракторов, в данном случае, не могут быть применимы в полном объеме.
В-седьмых, перечисленные методики не универсальны и в большинстве своем, имеют узконаправленную применяемость и рассчитаны на определенный тип автомобиля, расположение силового агрегата, и т.д.
Исходя из вышесказанного, целью данной диссертационной работы является создание методики снижения вибронагруженности полноприводного легкового автомобиля на стадии его доводки, путем оптимизации жесткостных характеристик подвески двигателя, трансмиссии и усилий осевого перемещения в компенсирующих устройствах карданных передач.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Провести экспериментальные исследования вибрационного состояния автомобиля ВАЗ-21214 в режиме «плавного разгона» для оценки уровня вибронагруженности узлов автомобиля и подготовки исходных данных для наполнения регрессионной модели;
2. Разработать методику оценки вибронагруженности узлов автомобиля в