Расчет крутильных колебаний силовых передач с карданным валом

Abstract

В статье рассмотрены точные и приближенные уравнения, описывающие крутильные колебания в силовых передачах, содержащих карданный вал. Использование приближенных уравнений позволяет существенно сократить объем вычислений, в связи с чем, они могут быть использованы для расчета моделей силовых передач транспортных машин со многими степенями свободы. Результаты численных экспериментов показали, что возмущающие силы, действующие на элементы карданной передачи и приводящие к высокочастотным колебаниям, вызываются кинематическими и параметрическими колебаниями самой карданной передачи от эффекта ее вращения с переменными по времени колебаниями угла излома осей соединяемых карданных валов, а также возмущениями от двигателя. По результатам расчетных исследований многомассовой модели землеройной гусеничной машины, содержащей карданную передачу, и сопоставления их с экспериментом, даны рекомендации по снижению уровня динамических нагрузок в элементах и узлах конструкцииPrecise and approximate equations describing torsional oscillations in force transmissions containing a cardan shaft are considered in the article. Using approximate equations can significantly reduce the amount of calculations, in connection with which, they can be used to calculate models of power transmission of transport vehicles with many degrees of freedom. The results of numerical experiments showed that the perturbing forces acting on the cardan transmission elements and leading to high-frequency oscillations are caused by the kinematical and parametric oscillations of the cardan transmission itself from the effect of its rotation with time-varying oscillations of the angle of fracture of the axes of the connected cardan shafts, and also perturbations from the engine. Based on the results of computational studies of the multi-mass model of an earth-moving caterpillar machine containing cardan gear and comparing them with experiment, recommendations are given to reduce the level of dynamic loads in elements and components of the structure.