Математична модель та алгоритм оптимізації за масою трансмісії гусеничного транспортера-тягача МТ-ЛБ

Abstract

Розв’язання задачі оптимізації трансмісії легкого багатоцільового гусеничного транспортера-тягача МТ-ЛБ є перспективним напрямком досліджень, тому що дає змогу поліпшити масові характеристики машини, забезпечити навантажувальну здатність та довговічність трансмісії при модернізації. Побудовано математичну модель оптимізації трансмісії за масою, а саме: побудовано цільову функцію оптимізації трансмісії за масою, яка досить коректно враховує основні показники трансмісії; визначені змінні проектування, у якості яких обрані основні геометричні параметри зачеплень: модулі та числа зубців; сформовано систему обмежень на змінні проектування та запропоновано методику динамічного змінення обмежень на числа зубців коробки передач. Запропоновано послідовність перевірки обмежень, яка дозволить зменшити обсяг та час розрахунків для знаходження найкращого рішення. Розв'язання виконується на основі зондування простору параметрів, де у якості пробних точок в одиничному багатомірному кубі використовуються точки ЛПτ-послідовності. Також було розроблено прикладну методику та докладний алгоритм оптимального проектування трансмісії. Вони враховують конструктивні, технічні та технологічні особливості останньої, а також дають змогу підвищити точність розрахунків за рахунок керуванням похибками обчислень передавальних відношень та рівності міжосьових відстаней зачеплень коробки передач та додаткового редуктора трансмісії. Алгоритм має такі етапи: ввід вхідних даних; генерування зовнішньої ЛПτ-послідовності; перевірка відповідних обмежень; перевірка обмеження на міжосьові відстані; розрахунок для пробної точки передавальних відношень коробки передач; визначення граничних чисел зубців; генерування внутрішньої ЛПτ-послідовності; перевірка відповідних обмежень; пошук найкращого варіанта; збільшення точності розрахунків; уточнення параметрів; додаткові перевірочні розрахунки.Solving the problem of optimizing for transmission of light multipurpose tracked loadcarrier/prime mover MT-LB is a perspective area of research because it improves the mass characteristics of the machine, to ensure the load capacity and durability of transmission at upgrading. Mathematical model of transmission optimization by mass was constructed, namely: optimization objective function of transmission by weight was built, which is quite correct transmission models, it takes into account the geometry, dimensions, weight and strength properties of the main parts and aggregates; variables planning are defined, which selected as basic geometric parameters of gearings: modules and number of teeth; a system of constraints on the variables planning was constructed, a technique for dynamically changing the constraints on the teeth number for gearbox was proposed. A sequence of constraint checking is proposed, which will reduce the amount and time of calculations to find the best solution. The solution is based on sensing the parameter space, where points of the LPτ-sequence are used as test points in a single multidimensional cube. Also, the applied methodology and detailed algorithm for optimal design of the transmission has been developed. They take into account the constructive, technical and technological features. They also allow to reduce the error of the calculations due to the error-control of the calculations of gear ratios and the equality of the axes distance for gearbox and additional reducer meshing's. The algorithm contains the following ethics: the task of the input data; generation of an external LPτ-sequence; check the relevant constraints; checking the limit on the inter-axes distances; calculation for the test point of gear ratios; determination of boundary numbers of teeth; generation of internal LPτ-sequence; check the relevant constraints; search for the best option; increase the accuracy of calculations; clarification of parameters; additional verification calculations.