2.3 Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи влияет на тягово-динамические и экономические показатели автомобиля. Его определяют, пользуясь выражением:

2.9

Передаточное число главной передачи, полученное расчетом приблизительно равно данному в характеристике автомобиля-прототипа.

2.4 Определение передаточных чисел в коробке передач

Передаточные числа в коробке передач определяют из условия обеспечения наибольшей интенсивности разгона и плавности переключения шестерен при последовательном переходе с одной передачи на другую, а также для обеспечения движения на первой передаче без буксования по заданной дороге.

Знаменатель геометрической прогрессии ряда, образуемого передаточными числами коробки передач, находят по формуле

2.10

где т — число передач в коробке.

Передаточное число в коробке при работе на первой передаче определяют из условия преодоления заданного сопротивления движению по формуле

2.11

где М_mах— максимальный крутящий момент двигателя, Н*м;

ψ_1mах — суммарный коэффициент дорожного сопротивления (берем из задания на проектирование автомобиля).

Проверяем условие движения автомобиля без буксования по заданной дороге. Должно быть удовлетворено условие

2.12

где  — коэффициент сцепления движителей с дорогой;

λ_к – коэффициент нагрузки на ведущие колеса;

λ_к = 1 - для машин повышенной и высокой проходимости;

λ_к ⁼ 0,5—0,55 - для легковых автомобилей 4x2;

λ_к = 0,65—0,75 - для грузовых автомобилей 4x2.

Для нашего расчета принимаем λ_к = 0,76

Вывод – i₁ удовлетворяет условию.

Тогда:

i_{кп 1} = 6,623

i_{кп 2} = 3,71

i_{кп 3} = 2,078

i_{кп 4} = 1,164

2.5 Определение скоростей движения автомобиля на различных передачах

Максимальная скорость движения на прямой передаче задана. Скорости движения на промежуточных передачах определим из соотношений:

V₁ = 3.9м/с

V₂ = 6,97м/с

V₃ = 12,446м/с

V₄ = 22,22м/с

3. Динамический расчет автомобиля

В процессе динамического расчета выполняют построение динамической характеристики автомобиля.

Динамический фактор D предложен Е.А. Чудаковым. Используют его для сравнительной оценки динамических качеств различных автомобилей в различных условиях их движения (качество дороги, нагрузка автомобиля). Так как в условиях установившегося движения численные значения динамического фактора и суммарного коэффициента дорожного сопротивления равны, т.е. ψ = D. Зная динамический фактор автомобиля, можно определить, какое дорожное сопротивление он будет преодолевать.

Динамический фактор есть отношение избыточной силы тяги, к полному весу автомобиля:

3.1

Так как касательная сила тяги Р_к и сила сопротивления воздуха Р_w изменяются с изменением скоростного и нагрузочного режимов работы автомобиля, то и динамический фактор в условиях эксплуатации не остается постоянным. Его оценивают с помощью динамической характеристики, которая представляет собой D = ƒ(V).

Основой для построения динамической характеристики (рис. 2) является внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя или регуляторная характеристика дизеля, а также данные тягового расчета и ряд параметров автомобиля-прототипа

а) Построение динамической характеристики автомобиля. Наметим не менее пяти точек скоростных режимов автомобиля на каждой передаче. Скорости движения автомобиля при движении на различных передачах и при различных значениях частот вращения вала двигателя определяют по формуле

3.2

значение n	1-ая передача	2-ая передача	3-ая передача	4-ая передача
1400	1,552	2,77	4,94	8,83
2100	2,328	4,156	7,42	13,25
2800	3,104	5,54	9,89	17,66
3100	3,436	6,13	10,95	19,55
3520	3,902	6,96	12,43	22,2

б) Для этих скоростных режимов находим значения крутящих моментов двигателя и определяют касательные силы тяги на каждой передаче по формуле:

3.3

Значение Мк	1-ая передача	2-ая передача	3-ья передача	4-ая передача
263,7	22717,85	12725,1	7127,83	3992,6
259,3	22343,97	12515,7	7010,52	3926,9
234,7	20225,3	11329	6345,78	3554,5
218	18783,18	10521,2	5893,31	3301,1
188,3	16225,82	9088,7	5090,92	2851,6

Для определения силы сопротивления воздуха используют зависимость.

1-ая передача	2-ая передача	3-ья передача	4-ая передача
6,107	19,46	62,04	197,74
13,74	43,78	139,6	444,92
24,43	77,86	248,17	790,97
29,95	95,44	304,2	969,55
38,61	123,06	392,21	1250,1

Значения коэффициента сопротивления воздуха k_w и площади поперечного сечения автомобиля F_а принимают из тягового расчета.

в) Значения динамического фактора для каждой передачи подсчитывают

по формуле:

1-ая передача	2-ая передача	3-я передача	4-ая передача
0,3128	0,175	0,0973	0,0523
0,3076	0,1718	0,0946	0,048
0,2783	0,1555	0,084	0,0381
0,2583	0,1436	0,077	0,0321
0,223	0,1235	0,0647	0,0221

Используя полученные значения динамического фактора, строят характеристику D = ƒ(V).

Рис. 2. Динамическая характеристика автомобиля

Библиографический список

1. Чудаков Е.Д. Теория автомобиля. М.: Машгиз, 1940.

2. Скотников В.А., Мащенский А.Н., Солонский А.С. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. М.: Агропромиздат, 1986.

3. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. М.: Высшая школа, 1980.

4. Чернышев В.А. Тягово-динамический расчет автомобиля: Учебное пособие. М: МГАУ им. В.П. Горячкина, 1994.

5. Чернышев В.А. Тяговый расчет трактора: Методические рекомендации. М.:-ГОСНИТИ, 1982.

17