СПОСОБ ГАШЕНИЯ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ ТРАНСМИССИИ ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ
METHOD OF DAMPING TORSIONAL OSCILLATIONS OF VEHICLE TRANSMISSION

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и касается вопроса гашения крутильных колебаний трансмиссии.
Известен способ гашения крутильных колебаний трансмиссии, используемый в трансмиссии массовых автомобилей путем установки за двигателем демпфера крутильных колебаний (Юрковский И.М. и Толпыгин В.А. Автомобиль КАМАЗ. Устройство, техническое обслуживание, эксплуатация. - М.: ДОСААФ, 1975, рис.78, стр.150), содержащего упругий элемент, который снижает колебания передаваемого момента, и элемент трения, гасящего колебания при резонансах.
Известен также способ гашения колебаний за счет упругой деформации торсиона (Специальный колесный тягач КЗКТ-7428 и его модификации. Руководство по эксплуатации. Отпечатано в Курганской городской типографии, рис.51, стр.137).
Недостатком указанных способов является неполное гашение колебаний, из-за чего не решается вопрос снижения износа зубьев шестерен, необходим сложный расчет трансмиссии на крутильные колебания с целью определения величины момента трения в демпфере при резонансах. Характеристика элемента трения нестабильна: при работе момент трения снижается. К тому же, момент трения увеличивает жесткость трансмиссии, что ведет к возрастанию амплитуды колебаний до и после резонанса.
Для исключения резонансных колебаний трансмиссии и уменьшения ее колебания при других частотах предлагается способ гашения крутильных колебаний транспортной машины, при котором путем снижения жесткости упругого элемента демпфера, а именно - в 30-50 раз, амплитуда колебаний передаваемого на трансмиссию крутящего момента двигателя становится меньше, чем момент трения в трансмиссии. Угол закрутки демпфера с 3-5°, как это чаще всего бывает в существующих демпферах, увеличивается до 90°-180°.
Амплитуда колебаний передаваемого крутящего момента зависит от жесткости демпфера и равна произведению жесткости демпфера на угол колебания коленчатого вала при его вращении. Если снизить жесткость упругого элемента демпфера в 50 раз, в такое же число раз снизится и амплитуда колебаний момента. Амплитуда оказывается незначительной, резонанс колебаний, требующий больших затрат энергии, становится невозможен, а элемент трения в демпфере не нужен.
Предлагаемый способ имеет большие запасы для эффективного гашения колебаний и может использоваться, например, в случае выключения нескольких цилиндров дизеля, что иногда делается для поддержания температуры работающих цилиндров с целью недопущения осмоления поршней и привода клапанов системы газораспределения, происходящего при низкой температуре.
Неравномерность вращения коленчатого вала после отключения цилиндров особенно большая. Существующий способ гашения колебаний путем введения трения в демпфере, когда демпфер настраивается на одну неравномерность вращения коленчатого вала (обычно - для работы всех цилиндров), оказывается недостаточным: амплитуды колебаний при резонансах после отключения цилиндров могут быть очень большие, они в 20-30 раз превышают колебания, которые имеют место до наступления резонанса.
Соединение двигателя и трансмиссии на транспортных машинах делается слишком жестким, в результате чего на трансмиссию передаются большие угловые колебания коленчатого вала. Существующий способ снижения резонансных крутильных колебаний путем введения в соединяющем двигатель и трансмиссию демпфере элемента трения решает задачу лишь частично, не уменьшая межрезонансные колебания, которые вызывают износ трансмиссии. Жесткость соединяющего двигателя и трансмиссию демпфера предлагается снизить до значения, при котором амплитуды колебания передаваемого на трансмиссию крутящего момента двигателя настолько малы, что они не могут привести трансмиссию к резонансным колебаниям. Кроме исключения происходящих при резонансе поломок, резко уменьшается износ зубьев шестерен и других соединений трансмиссии, наступающий в результате усталости материала (питтинга).