MAIN TRENDS AND DIRECTIONS IN THE OPTIMAL DESIGN OF WHEEL MACHINE TRANSMISSIONS (REVIEW ARTICLE) ; ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ И НАПРАВЛЕНИЯ В ОПТИМАЛЬНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТРАНСМИССИЙ КОЛЕСНЫХ МАШИН (ОБЗОРНАЯ СТАТЬЯ) ; ОСНОВНІ ТЕНДЕНЦІЇ ТА НАПРЯМИ В ОПТИМАЛЬНОМУ ПРОЄКТУВАННІ ТРАНСМІСІЙ КОЛІСНИХ МАШИН (ОГЛЯДОВА СТАТТЯ)

Abstract

Modern requirements for the design process of any technical object are very strict. Focus and independence, reduction of time for the process itself, maximum automation of the process, complexity - all these are integral characteristics of modern design. Therefore, approaches to the optimal design of technical systems are quite widespread. For technical objects, it is advisable to use the term optimal-rational design. In this paper, mechanical step transmissions are considered. It should be noted that mechanical step transmissions is the most common type and covers all classes of vehicles, from light vehicles, through trucks, to military vehicles and special-purpose equipment. This prevalence has led to a wide range of layout schemes and different aggregate-saturation. These aspects led engineers to formulate a number of specific requirements for mechanical step transmissions, which resulted in certain quality characteristics - criteria and use various concepts, techniques and design approaches. For the authors, it is mechanical step transmissions of wheeled vehicles that is of interest, as the big segment of transport equipment. Thus, the description of methods, approaches and directions to the optimal-rational design mechanical step transmissions wheeled vehicles is an urgent task that will reveal the "blank spots" of this issue, determine the advantages and disadvantages of existing areas and help to choose a vector of further scientific thought and determine the approaches and methods to optimal-rational design mechanical step transmissions wheeled vehicles. Several general directions of mechanical step transmissions wheeled vehicles design are highlighted: the choice of transmission parameters, taking into account the dynamics of torsional vibrations, rational distribution of torque between the drive wheels, power distribution in the transmission, selection of rational shift phases, etc. The main objects of research and common methods for solving design problems are described. A graphical representation of the presented material is provided, which allows you to quickly navigate the issue, and, if necessary, modify existing or synthesize new tasks. Keywords: transmission, optimal design, research directions ; Современные требования к процессу проектирования любого технического объекта очень жесткие. Направленность и независимость, сокращение времени на сам процесс, максимальная автоматизация процесса, комплексность – все это неотъемлемые характеристики современного проектирования. Поэтому достаточно широко распространены подходы к оптимальному проектированию технических систем. Для технических объектов целесообразно использовать термин оптимально-рационального проектирования. В данной работе рассмотрены механические ступенчатые трансмиссии. Следует заметить, что механические ступенчатые трансмиссии являются самым распространённым видом и охватывают все классы машин, от легковых, через грузовые автомобили, до военных машин и техники специального назначения. Эта распространенность привела к большому ряду компоновочных схем и разной агрегато-насыщенности. Указанные аспекты привели инженеров к формулированию ряда специфических требований к механическим ступенчатым трансмиссиям, которые вылились в определенные качественные характеристики – критерии и использованию различных концепций, методик и подходов к проектированию. Для авторов представляет интерес именно механические ступенчатые трансмиссии колесных машин, как распространенный сегмент транспортной техники. Таким образом, описание методов, подходов и направлений к оптимально-рациональному проектированию механических ступенчатых трансмиссий колесных машин является актуальной задачей, которая позволит выявить «белые пятна» этого вопроса, определить преимущества и недостатки существующих направлений и поможет выбрать вектор дальнейшей научной мысли и определиться с подходами и методами к оптимально-рациональному проектированию механических ступенчатых трансмиссий колесных машин. Освещены несколько общих направлений проектирования механических ступенчатых трансмиссий колесных машин: выбор параметров трансмиссии, учет динамики крутильных колебаний, рациональное распределение крутящих моментов между ведущими колесами, распределение мощностей в трансмиссии, выбор рациональных фаз переключения и т.д. Описаны основные объекты исследований и распространенные методы решения задач проектирования. Приведено графическое представление изложенного материала, позволяющее быстро ориентироваться в вопросе, а при необходимости – модифицировать существующие или синтезировать новые задачи Ключевые слова: трансмиссия, оптимальное проектирование, направления исследования ; Сучасні вимоги до процесу проектування будь-якого технічного об'єкту є дуже жорсткими. Спрямованість та незалежність, скорочення часу на процес, максимальна автоматизація процесу, комплексність – все це є невід'ємними характеристиками сучасного проєктування. Тому досить широко розповсюджені підходи до оптимального проєктування технічних систем. Для технічних об'єктів доцільно вживати термін оптимально-раціонального проєктування. У даній роботі розглянуті механічні ступінчасті трансмісії. Слід зауважити, що механічні ступінчасті трансмісії є одним із найрозповсюджених видів і охоплюють всі класи машин, від легкових, через вантажні автомобілі, до військових машин та техніки спеціального призначення. Ця розповсюдженість призвела до великого ряду компонувальних схем та різної агрегато-насиченості. Вказані аспекти змусили інженерів до формулювання ряду специфічних вимог щодо механічних ступінчастих трансмісій, які вилилися у певні якісні характеристики – критерії, та застосування різних концепцій, методик та підходів до проєктування. Для авторів є цікавими саме механічні ступінчасті трансмісії колісних машин, як розповсюджений сегмент транспортної техніки. Таким чином, освітлення методів, підходів та напрямків до оптимально-раціонального проєктування механічних ступінчастих трансмісій колісних машин є актуальною задачею, яка дасть змогу виявити «білі плями» цього питання, визначити переваги та недоліки існуючих напрямів, допоможе обрати вектор подальшої наукової думки, визначитися з підходами та методами до оптимально-раціонального проєктування механічних ступінчастих трансмісій колісних машин. Освітлено декілька загальних напрямів проєктування механічних ступінчастих трансмісій колісних машин: вибір параметрів трансмісії, врахування динаміки крутильних коливань, раціональний розподіл крутних моментів між ведучими колесами, розподіл потужностей у трансмісії, обрання раціональних фаз перемикання тощо. Описані основні об'єкти досліджень та розповсюджені методи розв'язання задач проєктування. Надано графічне подання викладеного матеріалу, що дає змогу швидко орієнтуватися у питанні, а при необхідності модифікувати існуючі чи синтезувати нові задачі. Ключові слова: трансмісія, оптимальне проєктування, напрями дослідження