Báo cáo khoa học: "Lựa chọn hợp lý độ cứng lò xo của giảm chấn ly hợp ôtô"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

110
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt: Bài báo trình bày ph-ơng pháp khảo sát ảnh h-ởng của độ cứng lò xo giảm chấn ly hợp đến cộng h-ởng trong hệ thống truyền lực với nguồn kích thích từ động cơ, từ đó lựa chọn hợp lý độ cứng của lò xo nhằm mục đích đ-a vùng cộng h-ởng ra khỏi vùng tốc độ khai thác của ôtô.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "Lựa chọn hợp lý độ cứng lò xo của giảm chấn ly hợp ôtô"

Lùa chän hîp lý ®é cøng lß xo cña gi¶m chÊn ly hîp «t« TS nguyÔn V¨n banG KS trÇn v¨n nh− Bé m«n C¬ khÝ « t« Khoa C¬ khÝ Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i Tãm t¾t: Bμi b¸o tr×nh bμy ph−¬ng ph¸p kh¶o s¸t ¶nh h−ëng cña ®é cøng lß xo gi¶m chÊn ly hîp ®Õn céng h−ëng trong hÖ thèng truyÒn lùc víi nguån kÝch thÝch tõ ®éng c¬, tõ ®ã lùa chän hîp lý ®é cøng cña lß xo nh»m môc ®Ých ®−a vïng céng h−ëng ra khái vïng tèc ®é khai th¸c cña «t«. Summary: The paper presents the method for surveying the effects of the rigidity of damping spring of clutch on the resonate of transmission with excitation from the engine, and then make a seasonable choice of rigidity of damping spring in order to put the resonate area out of speed employment of automobiles. I. §Æt vÊn ®Ò Gi¶m chÊn ®−îc dïng trong ly hîp ®Ó tr¸nh cho hÖ thèng truyÒn lùc cña «t« khái nh÷ng CT 2 dao ®éng xo¾n céng h−ëng sinh ra khi cã sù trïng mét trong nh÷ng tÇn sè riªng cña hÖ thèng truyÒn lùc víi tÇn sè kÝch thÝch cña ®éng c¬ (céng h−ëng ë tÇn sè cao), hoÆc cña mÆt ®−êng (céng h−ëng ë tÇn sè thÊp). PhÇn tö ®µn håi cña gi¶m chÊn lµm gi¶m ®é cøng chèng xo¾n cña hÖ thèng truyÒn lùc, v× vËy gi¶m ®−îc tÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ thèng truyÒn lùc, do ®ã triÖt tiªu ®−îc kh¶ n¨ng céng h−ëng ë tÇn sè cao. ViÖc chän ®é cøng gi¶m chÊn lµ rÊt quan träng trong thiÕt kÕ ly hîp. II. Nguån kÝch thÝch Khi ®éng c¬ lµm viÖc, lùc khÝ thÓ vµ lùc qu¸n tÝnh cña c¸c khèi l−îng chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn th«ng qua nhãm trôc khuûu – thanh truyÒn sinh ra m« men xo¾n trªn trôc khuûu cã trÞ sè thay ®æi theo chu kú, ®ã lµ nguån g©y kÝch thÝch. §Ó nghiªn cøu t×m ra tÇn sè cña nguån kÝch ph¶i gi¶i bµi to¸n tÝnh nhiÖt ®éng c¬ t×m ra quy luËt thay ®æi m« men xo¾n trªn trôc khuûu trong mét chu tr×nh c«ng t¸c. §Ó t×m ra c¸c thµnh phÇn tÇn sè kÝch thÝch ta khai triÓn m« men xo¾n cña ®éng c¬ theo chuçi Fourie: ∞ ∞ M d = f(α) = f(Ωt) = M tb + ∑ a k .sin(k.Ωt) + ∑ b k . cos(k.Ωt) (1) k =1 k =1 hoÆc cã thÓ viÕt d−íi d¹ng:
∞ M d = M tb + ∑ a k + b k . sin(k.Ωt + α k ) 2 2 (2) k =1 Rêi r¹c ho¸ Md t¹i c¸c ®iÓm αi (i = 1 .. m), c¸c hÖ sè ak, bk vµ Mtb ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: θ θ 1m 2m 2m M tb = ∑ f (α i ) ; ak = ∑ f (α i ). sin(k i ) ; bk = ∑ f (α i ). cos(k i ) (3) m i=1 m i=1 m m i=1 m trong ®ã: θ – gãc quay t−¬ng øng víi 1 chu kú cña m« men lùc kÝch thÝch, θ = 900; k – hÖ sè ®iÒu hoµ (k = 3). CT 2 H×nh 1. Sù thay ®æi m« men xo¾n cña ®éng c¬ trong mét chu tr×nh c«ng t¸c ®éng c¬ ZMZ – 53 B¶ng 1 KÕt qu¶ ph©n tÝch tÇn sè cña m« men xo¾n ®éng c¬ ZMZ – 53 TÇn sè gãc Ωk (rad/s) Pha ban ®Çu αk (®é) k Biªn ®é cña m«men (KGm) 1 50,9 1336,2 47,5 2 40,2 2672,4 6,7 3 26,57 4008,6 -30 III. M« H×nh dao ®éng xo¾n cña hÖ thång truyÒn lùc Tõ hÖ thèng truyÒn lùc cô thÓ, ®Ó x©y dông m« h×nh dao ®éng xo¾n, cÇn x¸c ®Þnh c¸c ®¹i l−îng thay thÕ. C¸c phÐp thay thÕ ph¶i ®¶m b¶o tho¶ m·n ®iÒu kiÖn b¶o toµn n¨ng l−îng cña hÖ.
Nhê c¸c phÐp thay thÕ, cã thÓ ®−a m« h×nh dao ®éng xo¾n nhiÒu trôc víi nhiÒu vËn tèc kh¸c nhau vÒ m« h×nh mét trôc (h×nh 2). a) A C3 C2 C4 B C1 Me C5 b) J4; ϕ4 J3; ϕ3 J2; ϕ2 J5; ϕ5 J6; ϕ6 J1; ϕ1 H×nh 2. M« h×nh dao ®éng xo¾n hÖ thèng truyÒn lùc «t« 4x2 a) m« h×nh c¬ häc; b) m« h×nh c¸c khèi l−îng tËp trung; CT 2 J1 – m« men qu¸n tÝnh cña c¸c chi tiÕt chuyÓn ®éng cña ®éng c¬ vµ phÇn chñ ®éng cña ly hîp; J2 – m« men qu¸n tÝnh cña hép sè (trôc s¬ cÊp, trôc trung gian, b¸nh r¨ng, c¸c bé ®ång tèc, trôc thø cÊp); J3 – m« men qu¸n tÝnh cña 1/2 c¸c ®¨ng (n¹ng tr−ît, trôc ch÷ thËp, 1/6 èng); J4 – m« men qu¸n tÝnh cña 1/2 c¸c ®¨ng, truyÒn lùc chÝnh-visai vµ 1/6 b¸n trôc; J5 – m« men qu¸n tÝnh cña 1/6 b¸n trôc vµ c¸c b¸nh xe chñ ®éng; J6 – m« men qu¸n tÝnh cña khèi l−îng chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña «t«; Me – m« men xo¾n cña ®éng c¬; Ci - ®é cøng cña phÇn tö nèi khèi l−îng qu¸n tÝnh i (i = 1..5). Theo nguyªn lý §a-lam-be, x©y dùng ®−îc ph−¬ng tr×nh dao ®éng cña hÖ: ⎧ .. − J1 ϕ1 + C1(ϕ 2 − ϕ1 ) + M e = 0; ⎪ ⎪ .. ⎪− J 2 ϕ 2 − C1 (ϕ2 − ϕ1 ) + C 2 (ϕ 3 − ϕ 2 ) = 0; ⎪ ⎪ .. ⎪− J 3 ϕ 3 − C2 (ϕ3 − ϕ2 ) + C 3 (ϕ 4 − ϕ 3 ) = 0; ⎨ (4) .. ⎪− J ϕ − C (ϕ − ϕ ) + C (ϕ − ϕ ) = 0; ⎪ 44 3 4 3 4 5 4 ⎪ .. ⎪− J 5 ϕ 5 − C 4 (ϕ 5 − ϕ 4 ) + C 5 (ϕ 6 − ϕ 5 ) = 0; ⎪ .. ⎪− J ϕ − C (ϕ − ϕ ) = 0; ⎩ 66 5 6 5
IV. x¸c ®Þnh tÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ thèng Ph−¬ng tr×nh dao ®éng tù do cña hÖ cã thÓ suy ra tõ ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng (4) b»ng c¸ch cho ngo¹i lùc Me = 0. T×m nghiÖm cña hÖ d−íi d¹ng ϕi = ϕ 0i e jωt . Thay vµ hÖ (4) ta ®−îc hÖ (5): ⎧(J1ω2 − C1 )ϕ 01 + C1ϕ 02 = 0 ⎪ ⎪C1ϕ 01 + (J 2 ω2 − C1 − C 2 )ϕ 02 + C 2 ϕ 03 = 0 ⎪ ⎪C 2 ϕ 02 + (J 3 ω − C 2 − C 3 )ϕ 03 + C 3 ϕ 04 = 0 2 ⎨ (5) ⎪C 3 ϕ 03 + (J 4 ω − C 3 − C 4 )ϕ 04 + C 4 ϕ 05 = 0 2 ⎪ ⎪C 4 ϕ 04 + (J 5 ω − C 4 − C 5 )ϕ 05 + C 5 ϕ 06 = 0 2 ⎪ ⎩C 5 ϕ 05 + (J 6 ω − C 5 )ϕ 05 = 0 2 Ph−¬ng trinh (5) lu«n lu«n cã cã nghiÖm tÇm th−êng ϕ0i = 0 øng víi tr−êng hîp kh«ng dao ®éng. ϕ0i chØ ®−îc x¸c ®Þnh kh¸c 0 trong tr−êng hîp ®Þnh thøc cña hÖ b»ng 0 (®−îc gäi lµ ph−¬ng tr×nh ®Æc tr−ng cña hÖ (4)). (J1ω2 − C1) C1 0 0 0 0 C1 (J2ω − C1 − C2) 2 C2 0 0 0 C2 (J3ω − C2 − C3) 2 0 C3 0 0 =0 (6) C3 (J4ω − C3 − C4) 2 0 0 C4 0 C4 (J5ω − C4 − C5) 2 0 0 0 0 CT 2 0 (J6ω2 − C5) 0 0 0 0 NghiÖm d−¬ng cña ph−¬ng tr×nh ®Æc tr−ng (6) lµ c¸c tÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ. ¸p dông tÝnh to¸n cho hÖ thèng truyÒn lùc «t« ГАЗ 53А. B¶ng 2 lµ c¸c trÞ sè khèi l−îng vµ ®é cøng theo m« h×nh ë h×nh 2. C¸c ®å thÞ ë h×nh 3 cho ta thÊy ¶nh h−ëng cña ®é cøng lß xo gi¶m chÊn ®Õn tÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ thèng truyÒn lùc ë tõng tay sè. B¶ng 2 Th«ng sè quy ®æi m« h×nh hÖ thèng truyÒn lùc «t« ГАЗ 53А J1 (kg.m2) J2 (kg.m2) J3 (kg.m2) J4 (kg.m2) J5 (kg.m2) J6 (kg.m2) Tay sè I 0.5199 0.004468 0.00229 0.000358 0.018 0.802 II 0.5199 0.00575 0.0101 0.00158 0.078 3.54 III 0.5199 0.00888 0.0330 0.00527 0.256 11.5 IV 0.5199 0.0175 0.121 0.0151 0.748 33.7 Tay sè C1 (N.m) C2 (N.m) C3 (N.m) C4 (N.m) C5 (N.m) I 39841 4149.4 490.1961 30.9598 183.1502 II 39841 7751.9 1904.8 137.9310 813.0081 III 39841 10050 6135 444.4444 2631.6 IV 39841 25575 18018 1310.6 7692.3
¶nh h−ëng cña ®é cøng lß xo gi¶m chÊn ®Õn ¶nh h−ëng cña ®é cøng lß xo gi¶m chÊn ®Õn tÇn sè céng h−ëng ω2 tÇn sè céng h−ëng ω33 45 40 112 35 110 30 108 (rad/s) 25 4(rad/s) 106 20 104 15 10 102 5 100 0 98 0 10000 20000 30000 40000 50000 C1(N.m) 0 10000 20000 30000 40000 50000 C1(N.m) So 1 So 2 So 3 So 4 So 1 So 2 So 3 So 4 ¶nh h−ëng cña ®é cøng lß xo gi¶m chÊn ®Õn ¶nh h−ëng cña ®é cøng lß xo gi¶m chÊn ®Õn tÇn sè céng h−ëng ω4 tÇn sè céng h−ëngω5 Ξ Ξ5 1200 1600 1000 1500 800 1400 Ξ5(rad/s) Ξ3(rad/s) 1300 600 1200 400 1100 200 1000 0 0 10000 20000 C1(N.m)30000 40000 50000 0 10000 20000 C1(N.m)30000 40000 50000 So 1 So 2 So 3 So 4 So 1 So 2 So 3 So 4 ¶nh h−ëng cña ®é cøng lß xo gi¶m chÊn ®Õn tÇn sè céng h−ëng ω6 CT 2 Ξ6 VI. KÕt luËn 4000 - Dao ®éng cña c¸c khèi l−îng cã 3500 m«men qu¸n tÝnh J4; J5; J6 nh¹y c¶m nhÊt 3000 Ξ6(rad/s) víi sù thay ®æi cña C1; 2500 2000 - C¸c khèi l−îng cã m«men qu¸n tÝnh J5; J6 bÞ céng h−ëng ë tÇn sè cao do kÝch 1500 thÝch tõ ®éng c¬; 1000 0 10000 20000 C1(N.m)30000 40000 50000 - Khèi l−îng cã m«men qu¸n tÝnh J5 So 1 So 2 So 3 So 4 céng h−ëng chØ xÈy ra ë tay sè 1, khèi l−îng H×nh 3 J6 céng h−ëng xÈy ra ë tÊt c¶ c¸c tay sè. Tµi liÖu tham kh¶o [1] П. П. Лукини и др. Конструирование и расчет автомобиля, Машиностроение, Москва, 1984. [2] И. С. Цитович и др. Динамика автомобипя, наука и техника, Минск, 1981. [3] Hồ Tấn Chuẩn vµ c¸c t¸c giả kh¸c. Kết cấu vμ tÝnh to¸n ®éng c¬ ®èt trong. Tập I, NXB §¹i häc vµ Trung häc chuyªn nghiÖp, Hµ néi, 1971. [4] Lª Phước Ninh. Động lực học m¸y đại cương, Đại học GTVT, 2000