Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Колесные и гусеничные машины

Диссертационная работа:

Воробьёв Вениамин Вениаминович. Совершенствование конструкционных параметров инерционно-фрикционного амортизатора подвески АТС : дис. ... канд. техн. наук : 05.05.03 Волгоград, 2006 232 с. РГБ ОД, 61:07-5/1343

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введенме , 4

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РАБОТЫ ДЕМПФИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ПОДВЕСКИ СОВРЕМЕННЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 8

1.1. Экспертная оценка значимости свойств подвески для пользователей серийных легковых автомобилей 8

1.2. Недостатки телескопических гидравлических амортизаторов

1.2.1. Конструкционные недостатки гидравлического амортизатора 15

1.2.2. Эксплутационные недостатки гидравлического амортизатора 20

1.2.3. Функциональные недостатки гидравлического амортизатора 25

1.3. Направления и тенденции по улучшению виброзащитных характеристик подвесок автомобиля 28

1.3.1. Анализ базовых конструкций инерционно-фрикционных амортизаторов 30

1.4. Цель и задачи исследования 37

ГЛАВА 2. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ИФА НА ВИБРОЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА ПОДВЕСКИ АТС 38

2.1. Разработка структурных схем подвески АТС, исходя из принципов работы ИФА 38

2.2. Оценочные показатели конструкций ИФА 41

2.3. Определение параметров структурных элементов ИФА

2.3.1. Определение формы и размеров инерционного элемента 46

2.3.2. Определение параметров муфты с учётом свойств фрикционных материалов 54

2.3.3. Влияние параметров МПД на структурные элементы ИФА 63

2.4. Особенности расчёта конструкции ИФА с винтовой передачей 70

2.5. Разработка конструкции ИФА с МПД в виде червячного редуктора 74

2.6. Разработка математической модели подвески АТС, включающую ИФА 75

2.6.1. Допущения, принятые при разработке математической модели подвески АТС 76

2.6.2. Обоснование выбора возмущающего профиля 77

2.6.3. Математические модели подвески АТС, с различными конструкциями ИФА 78

2.7. Выводы 86

ГЛАВА 3. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИФА 89

3.1. Методика определения виброзащитных свойств подвески АТС, включающую ИФА в цикле колебаний 89

3.1.2. Методика расчёта скорости скольжения в ФМ ИФА 96

3.2. Методики стендовых испытаний опытных конструкции ИФА 97

3.2.1. Методика стендовых испытания опытной конструкции ИФА с МПД в виде редуктора 97

3.2.2. Методика стендовых испытаний опытной конструкции ИФА с МПД в виде рейки 100

3 3.3. Методика дорожных испытаний опытной конструкции ИФА 103

3.4. Выводы 105

ГЛАВА4. РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИФА 106

4.1. Стендовые испытания опытных конструкций ИФА 107

4.1.1. Стендовые испытания опытной конструкции ИФА с МПД в виде редуктора 107

4.1.2. Стендовые испытания опытной конструкции ИФА с МПД в виде рейки 111

4.2. Оценка достоверности математической модели 113

4.3. Влияние конструкционных параметров ИФА на виброзащитные свойства подвески АТС 115

4.3.1. Зависимость виброзащитных свойств подвески АТС от момента трения муфты ИФА 115

4.3.2. Зависимость момента трения от положения муфты в ИФА.Явление скольжения 121

4.3.3. Зависимость виброзащитных свойств подвески АТС от параметров маховика ИФА 124

4.3.4. Зависимость виброзащитных свойств подвески АТС от параметров МПД 128

4.3.5. Зависимость виброзащитных свойств подвески АТС от параметров МПД и маховика 132

4.3.6. Зависимость виброзащитных свойств подвески АТС от параметров комбинированного МПД 134

4.3.7. Сравнение виброзащитных свойств ИФА и ГА 136

4.4. Определение параметров МПД в виде червячного редуктора и анализ их влияния на свойства ИФА 137

4.5. Дорожные испытания опытной конструкции ИФА 141

4.6. Выводы 142

ГЛАВА 5. АНАЛИЗ И СИНТЕЗ КОНСТРУКЦИЙ ИФА 147

5.1. Комбинированные варианты конструкций ИФА 147

5.2. Методика расчёта МПД в виде червячного редуктора 153

5.2,1. Задняя подвеска грузового автомобиля

с использованием червячного ИФА 154

5.3. Реечная конструкция ИФА с внутренним зацеплением 158

5.4. Кинематические схемы подвесок для установки реечного ИФА 165

5.5. Сравнение ИФА по конструкционным критериям 168

5.5.1. Надёжность конструкций ИФА на этапе проектирования 171

5.6. Методика расчёта конструкций ИФА 176

5.7. Выводы 178

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 179

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 182

ПРИЛОЖЕНИЯ 1  

Введение к работе:

Актуальность темы. Демпфирующий элемент подвески автомобиля существенно влияет на плавность хода и другие, связанные с ней, эксплуатационные свойства. Тотально применяемый на АТС телескопический гидравлический амортизатор (ГА) за последние 50 лет по структуре практически не изменился.

Проведённые автором исследования и анализ недостатков ГА показывают, что их очень много и их особенность состоит в том, что потенциальные возможности ГА по улучшению виброзащитных свойств подвески АТС практически исчерпаны.

В 1999 году учёные ВолгГТУ И.М. Рябов и В.В. Новиков получили патенты на амортизаторы, которые, в отличие от существующих ГА, создают определённый круг преобразования (рекуперацию) энергии в цикле колебаний подвески АТС. Они получили название инерционно-фрикционные амортизаторы (ИФА). Сравнительные испытания показали, что данный тип амортизатора позволяет получать «идеальную» АЧХ колебаний подвески и существенно повысить плавность ход АТС, что недоступно при использовании обычного ГА. При этом ИФА представляют собой простые механические конструкции, стоимость которых соизмерима и может быть ниже стоимости производства существующих телескопических амортизаторов.

Однако в работах упомянутых авторов не раскрыты некоторые вопросы функционирования ИФА, в частности, не выявлено, какие из параметров, входящих в ИФА структурных элементов, оказывают определяющее воздействие на функциональные свойства и на габаритно-массовый аспект конструкции; отсутствуют методики расчёта элементов ИФА. Поскольку именно от исследований данных вопросов во многом зависит применяемость данного типа амортизатора в подвесках АТС, тема диссертации является актуальной.

Цель работы - улучшение конструкционных параметров и структурных схем инерционно-фрикционных амортизаторов и оценка их влияния на виброзащитные свойства подвески АТС. Задачи исследования

  1. Получить экспертную оценку значимости свойств подвески для пользователей серийных легковых автомобилей; на основе сведений из печатных и электронных изданий собрать, проанализировать и классифицировать недостатки, присущие гидравлическому телескопическому амортизатору.

  2. Разработать структурные схемы различных ИФА; предложить новые показатели для оценки конструкций ИФА и вывести расчётные зависимости, определяющие функциональность ИФА; провести предварительный расчёт элементов конструкции.

  3. Разработать математические модели колебательных систем, имитирующих подвеску АТС, с учётом работы в ней ИФА различных структурных схем.

  4. Создать опытные образцы ИФА и разработать методики их испытаний.

  5. Провести расчётно-теоретическое исследование колебаний подвески АТС с ИФА и установить характер влияния различных структурных схем и параметров ИФА на её виброзащитные свойства.

  6. Провести стендовые и дорожные испытания опытных образцов ИФА.

  7. На основе полученных результатов предложить варианты конструкций ИФА с улучшенными параметрами и функциональными свойствами и разработать методики их расчёта.

Объекты исследований: экспериментальные ИФА с червячным редуктором-мультипликатором и с реечной передачей, автомобиль "Газель" - ГАЗ 2705 с экспериментальным ИФА в задней подвеске.

Научная новизна

выявлены, описаны и впервые классифицированы недостатки телескопического гидравлического амортизатора;

определены структурные схемы подвески АТС с ИФА, на основе которых можно синтезировать различные конструкции данного амортизатора;

впервые введены оценочные показатели конструкции ИФА;

разработаны математические модели подвески АТС с использованием различных ИФА;

определено влияние структурных элементов ИФА и их параметров на виброзащитные свойства подвески АТС с его применением;

разработаны методики расчёта различных конструкций ИФА.

Методы исследования. Методы исследования основаны на применении фундаментальных уравнений механики. При решении системы дифференциальных уравнений второго порядка использован численный метод Рунге-Кутта. В экспериментальном исследовании использовались разработанные методики с использованием поверенного оборудования и приборов, в частности, вибрационного анализатора 01022 фирмы "КоЬо1хоп"(Термания) и универсального вибростенда, аккредитованного для проведения испытаний подвесок АТС при ВолгГТУ.

Достоверность результатов обеспечивается корректностью постановки задачи; обоснованностью используемых в математической модели уравнений и принятых допущений; применением известных математических методов; использованием фундаментальных уравнений механики, деталей машин, теории подрессоривания. А так же качественной и количественной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Практическую ценность работы представляют:

прикладная программа для ЭВМ, обеспечивающая возможность целенаправленно го и рационального подбора конструкционных параметров ИФА для любого значения подрессоренной массы;

разработанные и изготовленные экспериментальные образцы ИФА;

предложения по размещению ИФА в подвеске АТС;

техническое решение, направленное на повышение плавности хода АТС, а также уменьшению габаритов и массы конструкции ИФА, на которое подана заявка на изобретение по группе В 60 G 11/26 от 21.04.2006г;

методики расчета ИФА различных конструкций.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на следующих научно-технических конференциях: межвузовской конференции студентов и молодых учёных Волгограда и Волгоградской области (1999-2005гг); международной научно-технической конференции «Прогресс транспортных средств и систем»; «Современные тенденции развития автомобилестроения в России» ( 2003г, г. Тольятти, ТГУ); 49-я международная научно-техническая конференция ААИ «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров» ( 2005г, Москва, Московский государственный технический университет «МАМИ»).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе три - в центральной печати.

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. Структурные схемы ИФА и подвески АТС с ИФА;

  2. Математические модели различных конструкций ИФА;

  3. Результаты теоретических и экспериментальных исследований ИФА;

  4. Разработанные конструкции ИФА с улучшенными параметрами/свойствами;

  5. Методики расчёта ИФА и его элементов.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы, включающего 88 наименований, 17 приложений. Работа содержит 232 страницы, 25 таблиц и 112 рисунков.

Подобные работы
Новиков Вячеслав Владимирович
Повышение виброзащитных свойств подвесок АТС за счет изменения структуры и характеристик пневмогидравлических рессор и амортизаторов
Переверзев Сурен Борисович
Улучшение обтекаемости легкового автомобиля путем совершенствования параметров кузова
Палутин Юрий Иванович
Методические основы совершенствования параметров воздушной среды салонов автомобилей
Вохминов Денис Евгеньевич
Разработка расчетного метода совершенствования топливно-экологических параметров автомобиля
Будяк Владимир Серафимович
Методы совершенствования параметров электромагнитной совместимости радиоузлов региональной корпоративной системы связи
Тарасов Евгений Александрович
Совершенствование параметров ходовой части, навесного механизма и предохранителя, обеспечивающих топливную экономичность лесохозяйственных агрегатов
Шелепов Владимир Витальевич
Совершенствование параметров пневмосепаратора для очистки технологической щепы от коры
Коротченко Юрий Николаевич
Совершенствование параметров валичных кожевенных машин
Ларин Павел Ильич
Обеспечение сохранности скоропортящихся грузов на основе совершенствования параметров энергохолодильного оборудования (на примере рефрижераторной секции ZВ-5)
Смирнов Сергей Викторович
Улучшение эксплуатационных показателей автотракторных дизелей путём совершенствования параметров системы наддува

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net