1.3 Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное отношение главной передачи U₀ определяется, исходя из максимальной скорости автомобиля, по формуле (7):

U₀=r_к∙n_max/(U_k∙V_max), (7)

где U_k = 1– если высшей является прямая передача.

U₀= 0,495∙250/(1∙20) = 6,188

1.4 Определение передаточных чисел коробки передач

Используя уравнение силового баланса, и, пренебрегая силой сопротивления воздуха, определим передаточное число первой передачи из условия преодоления максимального сопротивления дороги по выражению (8):

U₁= G_a∙_max∙r_k/(M_max∙U₀∙η), (8)

где _max – коэффициент максимального сопротивления дороги, _max = 0,3 [1, стр. 7];

M_max – максимальный крутящий момент двигателя.

U₁=252200∙0,3∙0,495/(702,2∙6,188∙0,9) = 9,577.

Полученное передаточное отношение необходимо проверить по сцеплению ведущих колес с дорогой (на отсутствие буксования). Проверка выполняется по условию (9):

P_Tmax ≤ P _{ ,} (9)

или

M_max∙U₁∙U₀∙η/r_k ≤ G_φ∙φ,

где P_Tmax – максимальная тяговая сила на ведущих колесах автомобиля; G_φ - сцепной вес автомобиля.

Сцепной вес подсчитывается по формуле (10):

G_φ = G₂∙m_2, (10)

где m₂ – коэффициент динамического перераспределения веса автомобиля на заднюю ось при тяговом режиме. Принимаем m₂ = 1,2 [1, стр. 8].

G_φ = 189150∙1,2 = 226980 Н.

Изменяя значение коэффициента сцепления φ определим, при каких дорожных условиях возможно буксование ведущих колес для рассчитываемого передаточного числа U_1.

При φ = 0,6 условие (9) выполняется: 75662,02 Н ≤ 136188 Н;

При φ = 0,5: 75662,02 Н ≤ 113490 Н;

При φ = 0,4: 75662,02 Н ≤ 90792 Н;

При φ = 0,3: 75662,02 Н ≤ 68094 Н – условие не выполняется.

Таким образом, буксование ведущих колес возможно при движении по обледенелому асфальту, а также при движении по влажной грунтовой дороге.

Рассчитываемый автомобиль имеет 10 передач. Для определения передаточного числа каждой передачи воспользуемся выражением (11):

U_m = ^n-1√U₁^n-m (11)

где m - порядковый номер рассчитываемой передачи;

n- число ступеней коробки передач, не считая ускоряющую передачу.

U₂=⁹√9,577⁸ = 7,451;

U₃=⁹√9,577⁷ = 5,797;

U₄=⁹√9,577⁶ = 4,510;

U₅=⁹√9,577⁵ = 3,509;

U₆=⁹√9,577⁴ = 2,730;

U₇=⁹√9,577³ = 2,124;

U₈=⁹√9,577² = 1,652;

U₉=⁹√9,577 = 1,285;

U₁₀=⁹√9,428⁰ = 1.

2 Определение тягово-скоростных качеств автомобиля

2.1 Тяговая диаграмма движения автомобиля

Тяговая диаграмма движения автомобиля является графическим решением уравнения движения автомобиля методом силового баланса. Уравнение силового баланса имеет вид:

P_m= P_ψ+ P _w +P _j, (12)

Для установившегося движения тяговая сила на ведущих колесах на каждой передаче находится по формуле (13):

P_m=M_e∙U_mp∙η/r _k, (13)

где U_mp=U₀∙U_k – передаточное число трансмиссии автомобиля

Скорость движения автомобиля определяется по формуле (14):

V = n _e∙r _k/U_mp. (14)

Сила сопротивления дороги определяется по формуле (15):

P_ψ = G_a∙ψ, (15)

где ψ = f + i; i – величина уклона дороги, i = 0.

Сила сопротивления воздуха определяется формулой (16):

P_w = k∙F∙V². (16)

Результаты вычислений (13), (14), (15) и (16) представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Тяговый баланс автомобиля

Параметры,		Частота вращения коленчатого вала двигателя, 1/c
	60	85	110	135	155	170	185	200	215		230		250
Me,Нм	530,3	591,1	638,7	673,1	691,1	699,0	702,2	700,6	694,2		683,1		660,9
V1	0,5	0,7	0,9	1,1	1,3	1,4	1,5	1,7	1,8		1,9		2,1
Pm1	57142,9	63694,7	68822,1	72525,3	74462,4	75316,9	75658,8	75487,9	74804,2		73607,8		71215,0
Pψ1	5044,8	5045,7	5046,8	5048,2	5049,5	5050,6	5051,8	5053,1	5054,6		5056,1		5058,3
Pw1	0,7	1,4	2,3	3,4	4,5	5,4	6,4	7,5	8,7		10,0		11,8
V2	0,6	0,9	1,2	1,4	1,7	1,8	2,0	2,1	2,3		2,5		2,7
Pm2	44457,7	49555,1	53544,3	56425,4	57932,5	58597,3	58863,3	58730,3	58198,4		57267,6		55405,9
Pψ2	5045,4	5046,7	5048,6	5050,9	5053,1	5054,9	5056,9	5059,1	5061,5		5064,0		5067,6
Pw2	1,1	2,2	3,8	5,7	7,5	9,0	10,7	12,4	14,4		16,5		19,5

Продолжение таблицы 2

V3	0,8	1,2	1,5	1,9	2,1	2,3	2,6	2,8	3,0	3,2	3,4
Pm3	34588,8	38554,7	41658,3	43899,9	45072,4	45589,7	45796,6	45693,1	45279,3	44555,1	43106,7
Pψ3	5046,2	5048,5	5051,6	5055,4	5059,0	5062,0	5065,4	5069,0	5072,9	5077,0	5083,0
Pw3	1,9	3,7	6,2	9,4	12,4	14,9	17,6	20,6	23,8	27,2	32,1
V4	1,1	1,5	2,0	2,4	2,7	3,0	3,3	3,5	3,8	4,1	4,4
Pm4	26909,7	29995,1	32409,7	34153,6	35065,8	35468,2	35629,2	35548,7	35226,8	34663,4	33536,5
Pψ4	5047,7	5051,5	5056,5	5062,8	5068,8	5073,8	5079,3	5085,3	5091,7	5098,6	5108,5
Pw4	3,1	6,1	10,3	15,5	20,4	24,5	29,1	34,0	39,3	44,9	53,1
V5	1,4	1,9	2,5	3,1	3,5	3,9	4,2	4,6	4,9	5,2	5,7
Pm5	20937,1	23337,6	25216,3	26573,2	27282,9	27596,0	27721,3	27658,7	27408,2	26969,8	26093,1
Pψ5	5050,1	5056,3	5064,6	5075,1	5084,9	5093,2	5102,3	5112,2	5122,8	5134,1	5150,5
Pw5	5,1	10,1	17,0	25,6	33,7	40,6	48,0	56,1	64,9	74,2	87,7
V6	1,8	2,5	3,2	4,0	4,5	5,0	5,4	5,9	6,3	6,7	7,3
Pm6	16289,0	18156,7	19618,3	20673,9	21226,1	21469,7	21567,1	21518,4	21323,5	20982,5	20300,4
Pψ6	5054,1	5064,3	5078,1	5095,3	5111,6	5125,4	5140,3	5156,6	5174,1	5192,9	5219,9
Pw6	8,3	16,7	28,1	42,2	55,7	67,0	79,3	92,7	107,2	122,6	144,9
V7	2,3	3,2	4,1	5,1	5,8	6,4	7,0	7,5	8,1	8,7	9,4
Pm7	12673,2	14126,3	15263,5	16084,8	16514,4	16703,9	16779,7	16741,8	16590,2	16324,8	15794,2
Pψ7	5060,7	5077,6	5100,3	5128,8	5155,7	5178,4	5203,2	5230,0	5259,0	5290,0	5334,6
Pw7	13,8	27,7	46,3	69,8	92,0	110,7	131,1	153,2	177,0	202,6	239,4
V8	2,9	4,1	5,3	6,5	7,5	8,2	9,0	9,7	10,4	11,1	12,1
Pm8	9857,0	10987,1	11871,6	12510,4	12844,5	12991,9	13050,9	13021,4	12903,5	12697,1	12284,3
Pψ8	5071,7	5099,5	5137,0	5184,1	5228,7	5266,2	5307,1	5351,5	5399,3	5450,7	5524,5
Pw8	22,8	45,7	76,6	115,4	152,1	183,0	216,7	253,2	292,6	334,9	395,7
V9	3,7	5,3	6,8	8,4	9,6	10,6	11,5	12,5	13,4	14,3	15,6
Pm9	7667,2	8546,3	9234,3	9731,1	9991,0	10105,7	10151,6	10128,6	10036,9	9876,4	9555,3
Pψ9	5089,7	5135,8	5197,7	5275,6	5349,2	5411,2	5478,8	5552,2	5631,3	5716,1	5838,1
Pw9	37,7	75,6	126,6	190,7	251,4	302,4	358,1	418,5	483,7	553,5	654,0

Окончание таблицы 2

V10	4,8	6,8	8,8	10,8	12,4	13,6	14,8	16,0	17,2	18,4	20,0
Pm10	5966,7	6650,8	7186,2	7572,9	7775,1	7864,4	7900,0	7882,2	7810,8	7685,9	7436,0
Pψ10	5119,5	5195,6	5297,9	5426,4	5548,0	5650,3	5762,0	5883,2	6013,8	6153,8	6355,2
Pw10	62,2	124,8	209,1	314,9	415,1	499,3	591,3	691,1	798,6	914,0	1079,8

На рисунке 2 представлена тяговая диаграмма движения автомобиля.

Рисунок 2 – Тяговый баланс.