Крутильные колебания систем коленчатых валов

Информация » Кривошипно-шатунные механизмы » Крутильные колебания систем коленчатых валов

Коленчатый вал двигателя вместе с присоединенными к нему подвижными деталями представляет собою часть единой сложной механической упругой, колебательной системы как внутри, так и вне его, например, в трансмиссии автомобиля от маховика коленчатого вала до ведущего колеса транспортного средства. При работе установок с ДВС такие системы часто находятся в динамически возбужденном состоянии, когда их детали испытывают не только относительно легко прогнозируемые текущие силы и их моменты, передаваемые от работающих цилиндров, но и дополнительно знакопеременные и пульсирующие, высокочастотные нагрузки, возникающие из-за крутильных колебаний подвижных деталей данной системы. Возбуждает эти колебания переменный по величине и направлению крутящий момент двигателя. Кроме того, на трансмиссию и, следовательно, всю колебательную систему воздействуют ударные нагрузки, передаваемые от дороги через ведущие колеса.

Существуют свободные (собственные) и вынужденные колебания упругих механических систем, например, крутильные колебания валопроводов. Свободные колебания крутильная система коленчатого вала, выведенная из состояния покоя путем начальной закрутки, совершает под действием моментов сил упругости вала и моментов сил инерции связанных с ним масс без воздействия на систему внешних моментов. Такие колебания с течением времени затухают из-за внутреннего трения в деталях валопровода (вследствие гистерезиса – изменения структуры материала деталей) и внешнего трения относительно наружной среды, например, трения в подшипниках вала.

Вынужденные крутильные колебания данной системы – валопровода – возникают на работающем двигателе при воздействии на коленчатый вал периодически изменяющихся крутящих моментов. Характер вынужденных колебаний определяется зависимостями изменения крутящего момента двигателя и моментов сопротивления этим колебаниям. Когда совпадают частоты вынужденных и собственных колебаний, резко возрастают амплитудные закрутки отдельных участков валопровода и напряжения в нем, что может вызывать разрушения элементов крутильной системы. Любые крутильные колебания негативно влияют на работу двигателя и трансмиссии автомобиля – ускоряют износ и поломки деталей сцепления и других узлов. Для уменьшения отрицательных последствий от крутильных колебаний производят сложные расчеты их параметров (частот, амплитуд, напряжений в деталях валопровода), стремятся сдвинуть опасные резонансные режимы колебаний в нерабочую зону изменения частот вращения коленчатого вала, применяют специальные демпфирующие устройства (демп-феры коленчатого вала, коробки передач, сцепления; резиновые втулки карданной передачи и т.д.). Расчеты водопроводов на крутильные колебания проверяются экспериментально при специальных испытаниях двигателя и автомобиля. В эксплуатационных условиях допустимые уровни параметров крутильных колебаний обеспечиваются путем поддержания деталей и узлов крутильной системы в исправном техническом состоянии. И, наоборот, при накладке нескольких неблагоприятных факторов вероятность интенсивного разрушения деталей валопровода возрастает. Таким неблагоприятным сочетанием факторов может быть: неровная дорога, повышенные зазоры в узлах трансмиссии, неисправные демпфирующие устройства, нестабильно работающие цилиндры двигателя. Исправность валопровода оценивают различными способами, например, прокруткой трансмиссии на беговых барабанах при различных частотах вращения ведущих колес и передачах ее коробки. При этом могут измеряться параметры колебаний отдельных элементов валопровода и шумность работы узлов трансмиссии. Испытания крутильных систем автомобилей обычно проводят с использованием рекомендаций ГОСТ 26046–83 (общие требования к испытаниям на крутильные колебания).

Еще по теме:

Прочностной расчет вала
Проведем расчет на прочность вала-шестерни. Окружная сила на делительном диаметре шестерни: Н. Радиальная сила на шестерне: 12950 Н. Сила, возникающая в соединении вала-шестерни и полуоси: ÷10673 Н; Принимаем Н. Определим реакции опор. В плоскости OYZ: ; Н; ; Н. Проверка: В плоскости XOZ: Н; ...

Система воздухоснабжения дизеля
Дизель 14Д40двухтактный, 12-цилиндровый с V-образным расположением цилиндров, прямоточной клапанно-щелевой продувкой и комбинированной двухступенчатой системой наддува. Воздух для наддува, забираемый снаружи или непосредственно из кузова тепловоза, пройдя маслопленочные воздухоочистители, расположе ...

Расчет количества маневровых локомотивов для местной работы
Количество маневровых локомотивов для нужд станции должно удовлетворять следующему условию 0,4<<0,85 (4.8) где: - коэффициент, учитывающий возможные перерывы в использовании локомотива из-за враждебных передвижений, 0,93; - простой маневрового локомотива в связи его экипировкой и сменой брига ...


Навигация

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.transpexplore.ru