Алгоритм оптимизации вибрационных нагрузок, формируемых зубчатыми зацеплениями перспективной коробки передач грузового автомобиля

Abstract

Для обеспечения постоянно повышающихся требований к комфортабельности транспортных машин, в первую очередь, характеризующуюся уровнем виброакустического излучения, применяются современные методы оптимизации NVH параметров трансмиссий. Прогресс в развитии программных комплексов позволяет исследовать возмущения, возникающие вследствие проявления нелинейных свойств динамических систем, а также вносить обоснованные доработки и изменения на ранних этапах проектирования. Представленная работа является частью текущего исследования по созданию верифицированной математической модели перспективной автоматической коробки передач (АКП), которая должна адекватно описывать ее виброакустическое поведение в процессе эксплуатации, а ее целью является создание цифровой копии перспективной АКП для шоссейного грузовика категории N2 и оптимизация входящих в нее зубчатых колес. В работе приводятся описание процессов создания цифрового двойника перспективной АКП в программном продукте Simcenter 3D Motion Trasmission Builder и оптимизации зубчатых зацеплений в программном продукте KISSsoft, а также результатов определения оптимальных параметров зубчатых колес. Новизна исследования заключается в создании цифровой копии перспективной АКП, позволяющей моделировать любой режим работы для получения нагрузок, необходимых для определения виброакустического поведения трансмиссии. В соответствии с целью работы был создан цифровой двойник перспективной автоматической коробки передач грузового автомобиля для определения нагрузок в опорах. В результате проведенных расчетных исследований были получены оптимальные параметры зубчатых колес по критерию минимизации кинематической погрешности передачи. Результаты исследования позволили уточнить алгоритм определения и оптимизации нагрузок, формируемых в зубчатых зацеплениях и передаваемых на корпус трансмиссии, который в дальнейшем может быть использован при проектировании коробок передач и редукторных узлов транспортных машин. To ensure the constantly increasing requirements for the comfort of transport vehicles, primarily characterized by the level of vibroacoustic radiation, modern methods of NVH optimization of transmission parameters are used. Progress in the development of software systems makes it possible to investigate the disturbances arising from the manifestation of nonlinear properties of dynamic systems, as well as to make reasonable improvements and changes at the early stages of design. The presented work is part of the current research on the creation of a verified mathematical model of a promising automatic transmission (AT), which should adequately describe its vi-broacoustic behavior during operation, and its purpose is to create a digital copy of a promising AT for a road truck of category N2 and optimization of the gear wheels included in it. The paper describes the processes of creating a digital copy of a promising automatic transmission in the Simcenter 3D Motion Trasmission Builder software and optimizing gears in the KISSsoft software, as well as the results of determining the optimal parameters of gears. The novelty of the research lies in the creation of a digital copy of a promising automatic transmission, which makes it possible to simulate any mode of operation to obtain the loads necessary to determine the vibroacoustic behavior of the transmission. In accordance with the purpose of the work, a digital copy of a promising automatic transmission of a truck was created to determine the loads in the supports. As a result of the calculated studies, the optimal parameters of the gears were obtained according to the criterion of minimizing the transmission error (TE). The results of the study made it possible to clarify the algorithm for determining and optimizing the loads formed in the gearing and transmitted to the transmission case, which can later be used in the design of gearboxes and gear units of transport machines.