|
|
Modelování vibrací pohonných jednotek aplikací virtuálních prototypů
Prokop, Aleš ; Bauer, František (oponent) ; Dundálek, Radim (oponent) ; Novotný, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou snižování vibrací pohonných jednotek se zaměřením na převodová ústrojí. Tyto celky v závislosti na účelu užití sestávají z velkého množství tvarově složitých komponent vyžadujících pro bezproblémový a tichý chod souhru několika vlastností, jež je nutné stanovit už při konstrukčním návrhu. Mezi nejvýznamnější patří například správně navržený tvar ozubení a s ním související předepsaná přesnost výroby. Z podstaty funkce a účelu užití převodových ústrojí vyplývá poměrně široký rozsah provozních otáček a přenášených zatížení, které v kombinaci s nevhodně zvoleným parametrem řetězce mohou způsobovat řadu problémů. Mezi nejvýznamnější patří vznik vibrací při záběru ozubení a s nimi související hluk, přičemž existuje více mechanizmů vzniku těchto kmitání. I při užití nejmodernějších trendů v oblasti vývoje ozubení, kdy je jejich tvar uzpůsobován a vyvíjen přímo pro daný rozsah zatížení, nelze vznik výše uvedených nerovnoměrností chodu zcela omezit, proto je nutné již při návrhu zároveň přistoupit k eliminaci přenosových cest, jimiž se vibrace šíří na další součásti, do uložení či na povrch struktur. Člověk vnímá tento děj v podobě vibrací a hluku, či změnou teploty v okolí. Se zvyšující se úrovní komfortu a množstvím dopravních prostředků je snahou snížení vibrací a hluku strojních součástí, převodovek nevyjímaje. K posouzení správnosti navržené převodovky se využívají především technické experimenty, které však jsou značně časově a finančně náročné. Z tohoto důvodu je nutné vyvinout postup, jenž využívá jak numerických simulací, tak i experimentálního přístupu, avšak spojuje klady obou přístupů, zejména časovou a finanční úsporu a porovnatelnost výsledků. Za tímto účelem je navržen a fyzicky vyhotoven experimentální stav spolu s jednostupňovou převodovkou umožňující variabilní uspořádání z hlediska změny převodového poměru. Převodovka je podrobena jak numerickým simulacím různé úrovně složitosti, tak i technickému experimentu. Dále je vytvořen univerzální virtuální prototyp v Multibody systému ADAMS, který zohledňuje vliv několika klíčových parametrů z hlediska správné funkce, jako je osová vzdálenost ozubených kol, boční vůle v ozubení, tuhost záběru ozubení, tuhost uložení hřídelů (ložisek) a modální vlastnosti hřídelů a skříně převodovky. V neposlední řadě je zde zakomponován i vliv nevývahy či nerovnoměrnosti otáček vstupního hřídele. Poslední část práce je věnována stručnému popisu aplikace popsané metodiky modelování vibrací na traktorovou převodovku.
|
|
|
Modelování vibrací pohonných jednotek aplikací virtuálních prototypů
Prokop, Aleš ; Bauer, František (oponent) ; Dundálek, Radim (oponent) ; Novotný, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou snižování vibrací pohonných jednotek se zaměřením na převodová ústrojí. Tyto celky v závislosti na účelu užití sestávají z velkého množství tvarově složitých komponent vyžadujících pro bezproblémový a tichý chod souhru několika vlastností, jež je nutné stanovit už při konstrukčním návrhu. Mezi nejvýznamnější patří například správně navržený tvar ozubení a s ním související předepsaná přesnost výroby. Z podstaty funkce a účelu užití převodových ústrojí vyplývá poměrně široký rozsah provozních otáček a přenášených zatížení, které v kombinaci s nevhodně zvoleným parametrem řetězce mohou způsobovat řadu problémů. Mezi nejvýznamnější patří vznik vibrací při záběru ozubení a s nimi související hluk, přičemž existuje více mechanizmů vzniku těchto kmitání. I při užití nejmodernějších trendů v oblasti vývoje ozubení, kdy je jejich tvar uzpůsobován a vyvíjen přímo pro daný rozsah zatížení, nelze vznik výše uvedených nerovnoměrností chodu zcela omezit, proto je nutné již při návrhu zároveň přistoupit k eliminaci přenosových cest, jimiž se vibrace šíří na další součásti, do uložení či na povrch struktur. Člověk vnímá tento děj v podobě vibrací a hluku, či změnou teploty v okolí. Se zvyšující se úrovní komfortu a množstvím dopravních prostředků je snahou snížení vibrací a hluku strojních součástí, převodovek nevyjímaje. K posouzení správnosti navržené převodovky se využívají především technické experimenty, které však jsou značně časově a finančně náročné. Z tohoto důvodu je nutné vyvinout postup, jenž využívá jak numerických simulací, tak i experimentálního přístupu, avšak spojuje klady obou přístupů, zejména časovou a finanční úsporu a porovnatelnost výsledků. Za tímto účelem je navržen a fyzicky vyhotoven experimentální stav spolu s jednostupňovou převodovkou umožňující variabilní uspořádání z hlediska změny převodového poměru. Převodovka je podrobena jak numerickým simulacím různé úrovně složitosti, tak i technickému experimentu. Dále je vytvořen univerzální virtuální prototyp v Multibody systému ADAMS, který zohledňuje vliv několika klíčových parametrů z hlediska správné funkce, jako je osová vzdálenost ozubených kol, boční vůle v ozubení, tuhost záběru ozubení, tuhost uložení hřídelů (ložisek) a modální vlastnosti hřídelů a skříně převodovky. V neposlední řadě je zde zakomponován i vliv nevývahy či nerovnoměrnosti otáček vstupního hřídele. Poslední část práce je věnována stručnému popisu aplikace popsané metodiky modelování vibrací na traktorovou převodovku.
|
host ::
RSS.