VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

При эксплуатации автобусов «VOLGABAS Ритмикс» одним из наиболее слабых элементов трансмиссии является карданная передача. Факторы, влияющие на надежность элементов карданных передач можно разделить на конструктивные, технологические и эксплуатационные. Отказы карданных передач наступают из-за возникновения вибрации карданного вала. В свою очередь вибрация карданного вала возникает по следующим причинам: а) углы в карданных шарнирах больше допустимых; б) дисбаланс карданных валов; в) неправильное расположение крестовин карданного вала относительно друг друга; г) износ карданных шарниров и шлицевого соединения. Выход из строя карданных шарниров происходит в результате разрушения и изнашивания шипов крестовины, рабочих поверхностей стаканов игольчатых подшипников и износа рабочих поверхностей из-за недостаточного слоя смазочного материала.

Во время работы карданный вал испытывает изгибающие, скручивающие и осевые нагрузки. Изгибающие нагрузки возникают в результате неуравновешенности карданного вала, и в некоторой степени пары осевых сил, нагружающих шипы крестовины карданного шарнира. В эксплуатации неуравновешенность может появиться не только в результате механических повреждений карданных валов, но и при износе шлицевого соединения или подшипников карданных шарниров. Неуравновешенность приводит к вибрациям в карданной передаче и возникновению шума.

Исследование и диагностика вибраций карданной передачи, с составлением журнала значений виброхарактеристик, позволит более информативно рассмотреть картину вибросостояния отдельных элементов карданной передачи и обработать полученные данные для их дальнейшего представления в удобном для анализа виде.

Значения виброускорения были получены по четырем параметрам: Peak, P-P, RMS, Max. Peak – пиковое значение виброускорения, измеренное пиковым детектором. Max – максимальное значение виброускорения. P-P – размах между максимальным и минимальным пиковыми значениями вибрации. RMS – (энергетический параметр вибрации) среднеквадратичное значение виброускорения, измеренное среднеквадратическим детектором.

В процессе проведения измерений, исследуемые автобусы, находились на смотровых ямах в сервисном центре по гарантийному обслуживанию Scania. Измерения проводились с поддомкрачеными задними колесами на холостом ходу при оборотах коленчатого вала двигателя n_двиг.= 600 об/мин и на первой передаче при n_двиг.= 650 об/мин. Измерения в каждой контрольной точке проводились по трем осям. Продолжительность измерений по каждой оси составляло 10 секунд. Измерения проводились в четырех контрольных вертикальных точках (с переключением на блоке прибора оси измерения – X, Y, Z). При проведении измерений вибродатчик прикреплялся в горизонтальной плоскости в контрольных точках: поддон двигателя и корпус КПП, а к корпусам подвесного подшипника и главной передачи крепление производилось в вертикальной плоскости, в связи с особенностями конструкции автобуса.

Рисунок 1 – Средние значения размаха между максимальными и минимальными пиковыми значениями вибрации на первой передаче

Значения вибрации на первой передаче нового автобуса (1,310 м/с²) превышают значения вибрации автобуса с пробегом (0,200 м/с²) на коробке передач в плоскости X, что может объясняться приработкой деталей со временем. [1]

Таким образом, можно утверждать, что с приработкой значения виброускорения в определенных плоскостях (направлениях) могут уменьшаться, а затем с дальнейшей эксплуатацией увеличиваться в разной степени, зависящей от передачи и условий ее работы. Такой процесс может вызывать образование многочисленных неисправностей карданной передачи и выхода из строя ее элементов. Значения размахов между максимальными и минимальными пиковыми значениями вибрации могут использоваться как для оценки технического состояния карданной передачи, так и для прогнозирования ее состояния в зависимости от наработки.

Библиографический список:

1. Чернова, Г.А. Исследование вибрационных характеристик карданной передачи автобуса "Волжанин-4298" на холостых оборотах и на первой передаче / Чернова Г.А., Синьков А.В., Сторчилова Т.А. // Известия ВолгГТУ. Серия "Наземные транспортные системы". Вып. 7 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2013. - № 21 (124). - C. 44-47.