Чисельне дослідження динаміки трансмісійних валів у режимах руху при зміні швидкості обертання

Анотація

У роботі наведено результати чисельного дослідження динамічної поведінки трансмісійного вала в режимах руху зі зміною швидкості його обертання. Такі режими руху виникають при експлуатації трансмісійних валів, що передають крутний момент від двигуна до виконавчого пристрою. Цей процес може супроводжуватися вібрацією валів зі зміною частоти та амплітуди коливань. У зв’язку з цим актуальним є питання вивчення динамічної поведінки таких систем під час руху зі зміною швидкості обертання. Дослідження здійснено з використанням розробленого програмного забезпечення, в якому реалізована методика комп’ютерного моделювання коливального руху стержнів, що обертаються, під дією інерційних навантажень. Таке програмне забезпечення уможливлює моделювати коливальний рух валів, а також визначати параметри, за яких може відбутися втрата динамічної стійкості змодельованої системи. За допомогою зазначеного програмного забезпечення побудовано графіки коливального руху стержня, яким моделюється робота трансмісійного вала, при заданих параметрах системи. Процес коливального руху вала розглянуто в просторі. Коливальний рух при обертанні описано системою диференціальних рівнянь у рухомій системі координат, що обертається разом із валом, а графіки коливального руху наведено в інерційній системі координат. Показано, що під час збільшення швидкості обертання протягом часу прискорення коливання відбуваються із суттєво більшою частотою, ніж при обертанні зі сталою швидкістю. Також показано, що при цьому може відбуватися збільшення амплітуди коливань. Після встановлення сталої швидкості обертання частота коливань, як відображено на графіках, зменшується. Таке збільшення частоти коливань під час прискорення може призвести до небажаних наслідків руйнівного характеру.