Математическое моделирование и выбор оптимальных проектных решений в САПР преобразователей момента инерционных передач

• Автор: Белецкий, Андрей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.18, 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 149 с. : ил.

1.1. Формирование возмущающего момента в трансмиссии

1.2. Теоретические основы моделирования микропрофиля как случайной функции.

1.3. Методы моделирования и оптимизации конструктивных параметров преобразователей момента

1.4. Методы автоматизированного проектирования объектов с дискретными параметрами.

1.5. Средства графического моделирования редактора КОМПАС

Г рафик
Выводы.
Глава 2. Математическое моделирование рабочего процесса преобразователей момента инерционных передач трансмиссий колесных машин.

2.1. Моделирование микропрофиля опорного основания.

2.1.1. Моделирование микропрофиля, заданного дисперсией ординат и аналитическим описанием автокорреляционной функции

2.1.2. Моделирование микропрофиля, заданного массивом дискретных наблюдений.

2.2. Моделирование возмущения в трансмиссии
2.3. Разработка и анализ уточненной математической модели преобразователя момента.
2.4. Разработка алгоритма расчета совместной характеристики приводного двигателя и инерционной передачи с ПМ
Выводы.
Глава 3. Структура программного обеспечения.
3.1. Декомпозиция процесса проектирования преобразователя момента
3.2. Применение метода последовательного анализа вариантов при оптимальном проектировании преобразователя момента.
3.3. Разработка методов и алгоритмов использования редактора КОМПАСГрафик для решения задач графического моделирования
3.4. Структура и взаимосвязь комплекса разработанных программ и
базы данных
Выводы.
Глава 4. Результаты анализа проектных вариантов.
4.1. Сравнительный анализ характеристик преобразователей
момента
4.2. Разработка технического задания на проектирование.
4.3. Выбор оптимального проектного решения.
Выводы.
7 Основные выводы и результаты работы.
Библиографический список
Приложение
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ордината неровностей микропрофиля опорного основания
ордината неровностей микропрофиля опорного основания, сглаженных
ордината перемещения остова машины над ведущим мостом
ордината перемещения ведущего моста машины
кш коэффициент демпфирования шины
кр коэффициент демпфирования амортизатора подвески
Сш жесткость шины
Ср жесткость упругого элемента подвески
М приведенная подрессоренная масса подвески ведущего моста ш приведенная неподрессоренная масса ведущего моста
передаточная функция системы, р оператор Лапласа
частотная передаточная функция системы, Т о круговая частота, радс
е межцентровое расстояние планетарного ряда а, геометрические параметры ПМ, аЬе
параметр цикличности ПМ, отношение угловых скоростей ведущего и грузового звеньев
п число сателлитов планетарного ряда масса грузового звена
расстояние от оси вращения груза до его центра масс а угол поворота ведущего звена ПМ р угол поворота ведомого звена ПМ реактора у угол поворота грузового звена относительно ведущего звена
2 момент инерции реактора относительно оси вращения
4 момент инерции ведомого маховика и приведенных к нему масс ведомых элементов относительно оси вращения.
ВВЕДЕНИЕ


Теоретические и практические результаты работы применены в отделе САПР ОАО Липецкий Трактор для проектирования перспективных конструкций трансмиссий и ходовых систем тракторов и многоцелевых колесных машин, в ОАО Липецкий опытноэкспериментальный завод Гидромаш при проведении опытноконсзрукторских работ по созданию ПМ для автомобилей КАМАЗ, в учебном процессе ЛГТУ в рамках дисциплин Математические модели динамических систем и Основы САПР в автотракторостроении, в курсовом и дипломном проектировании. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Первой Международной научнотехнической конференции Бесступенчатые передачи, приводы машин и промысловое оборудование г. Калининград, на первой Международной научнопрактической конференции Автомобиль и техносфера г. Казань, на международной научнопрактической конференции Прогресс транспортных средств и систем г. Волгоград, на IV международной научнотехнической конференции Вибрационные машины и технологии г. Курск, . Положения диссертации неоднократно докладывались на научных конференциях факультета инженеров транспорта Липецкого государственного технического университета. По теме диссертации опубликовано работ. ПМ, в 4 методы математического моделирования планетарных ПМ. Диссертационная работа изложена на 5 с. Библиографический список содержит 3 наименований. В первой главе анализируются работы, посвященные оценке влияния микропрофиля опорного основания на формирование момента сил сопротивления трансмиссии колесной машины, а также теоретические основы моделирования микропрофиля как случайной функции. Рассмотрены методы моделирования и оптимизации конструктивных параметров ПМ. На основании анализа рассмотренных работ сформулированы задачи диссертационного исследования. Во второй главе проведено математическое моделирование микропрофиля опорного основания и рабочего процесса ПМ. Полученная математическая модель рабочего процесса ПМ учитывает влияние случайного характера микропрофиля опорного основания на колебания ведущего моста и, как следствие, на величину и характер изменения момента сил сопротивления, а также сглаживание шиной неровностей опорного основания. В третьей главе разработана структура прикладного программного обеспечения на основе последовательной декомпозиции задачи проектирования оптимальной конструкции ПМ и метода последовательного анализа вариантов, разработаны алгоритмы использования КОМПАСГрафик для решения задач графического моделирования. В четвертой главе проведен сравнительный анализ характеристик преобразователей момента разных схем. На основе разработанного программного обеспечения спроскгирован ПМ динамического автоматического сцепления перспективного грузового автомобиля, проведена оценка влияния учета статистических характеристик опорного основания на динамические качества автомобиля и нагруженность трансмиссии. Заключение обобщает результаты проведенных исследований и отражает основные результаты работы. Глава 1. Проектирование перспективных конструкций трансмиссий колесных машин, к которым можно отнести и бесступенчатые инерционноимпульсные передачи с механическими преобразователями момента, с одной стороны, невозможно без точной количественной оценки момента сил сопротивления движению машины, определяющего весь рабочий процесс передачи, а с другой стороны без применения современных методов проектирования, направленных на широкое использование средств вычислительной техники. Для оценки современного состояния проблемы создания перспективных конструкций трансмиссий было проведено исследование отечественных и зарубежных литературных источников и сети Интернет, основные положения которого изложено в настоящей главе. Движение колесной машины по опорному основанию характеризуется непрерывным изменением сил взаимодействия шины в площадке контакта с дорожной поверхностью. Величина этих сил, в основном, зависит от характеристик неровностей и улругодемпфирующих свойств подвески и ходовой системы 6. В качестве примера на рис. Фактором, определяющим нагрузки в трансмиссии и динамические качества колесной машины, является момент сил сопротивления движению, и его точная количественная оценка необходима при анализе математической модели трансмиссии и ее элементов. Рис.