Подбор передаточных чисел коробки передач.
Для определения передаточных чисел коробки передач, вначале определяют передаточное число на первой, самой низкой передаче.
Передаточное число первой передачи должно удовлетворять следующим требованиям:
- обеспечивать преодоление повышенных дорожных сопротивлений движению;
- не вызывать буксование ведущих колес автомобиля при передаче максимального крутящего момента двигателя.
Для преодоления автомобилем повышенных дорожных сопротивлений и обеспечения максимальной силы тяги на ведущих колесах максимальная касательная силы будет определяться следующим равенством:
; (14)
ИЗ данного равенства передаточное число коробки передач на первой передаче будет равно:
; (15)
где: G – сила тяжести автомобиля, Н;
МКР МАХ – максимальный крутящий момент, определяемый внешней скоростной характеристикой двигателя, Н∙м;
ηТР 1 – КПД трансмиссии на первой передаче.( ηТР 1=0,88 – 0,94).
Найденное передаточное отношение первой ступени коробки передач должно исключать полное буксование ведущих колес, которое может возникнуть при максимальной касательной силе тяги автомобиля.
Для этого необходимо, чтобы максимальная касательная силы тяги, подводимая к ведущим колесам, была бы меньше или равна максимальной силе сцепления ведущих колес с дорогой, то есть:
; (16)
Выразим искомую величину:
|
|
|
; (17)
где: φ – коэффициент сцепления ведущих колес с дорогой принимается в пределах 0,5...0,7.
Таким образом, передаточное число первой ступени коробки передач должно лежать в пределах, обуславливающих преодоление автомобилем максимального дорожного сопротивления и отсутствие буксования ведущих колес.
Зная передаточное число 1-й ступени коробки передач, переходят к определению передаточных чисел на промежуточных передачах.
Если исходить из условия сохранения постоянного интервала изменения чисел оборотов двигателя, при разгоне на различных передачах, что обуславливает наибольшую производительность и экономичность автомобиля, то получим ряд передаточных чисел, подчиняющихся закону геометрической прогрессии:
, (18)
откуда:
; 
; (19)
где: z – число передач;
q – знаменатель геометрической прогрессии.
; (20)
В частном случае, когда высшая передача является прямой iKZ =1;
; (21)
В случае наличия ускоряющей передачи в трехвальной коробке передач (с прямой передачей), ускоряющая передача в расчете не используется, а ее передаточное отношение принимается из прототипа.
|
|
|
При расчете двухвальной коробки передач, за iKZ принимается передаточное число передачи прототипа, которое использовалось для расчета главной передачи (т.е. передача, на которой достигается максимальная скорость). При этом если в КПП автомобиля-прототипа имеется передача еще выше, то ее передаточное число также принимается из прототипа.
Зная передаточные числа коробки перемены передач и главной передачи, определяют передаточные числа трансмиссии:
; (22)
5. Построение универсальной динамической характеристики автомобиля.
Динамической характеристикой автомобиля называют графически выраженную зависимость динамического фактора от скорости движения автомобиля на разных передачах.
Универсальная динамическая характеристика автомобиля является его основным техническим документом.
Динамический фактор представляет собой отношение избыточной касательной силы к силе тяжести автомобиля:
; (23)
Величина динамического фактора зависит от характера протекания кривой крутящего момента двигателя, передаточного числа трансмиссии, скорости движения автомобиля и его массы.
|
|
|
Вначале строят динамическую характеристику порожнего автомобиля без груза и без прицепа.
Масса порожнего автомобиля определяется следующим образом:
; (24)
где: тВОД – масса водителя.
Для построения кривых динамического фактора по передачам в уравнение (22) вместо ранее вычисленной величины G подставляется скорректированное значение тПОР.
Расчет значения динамического фактора автомобиля ведется в следующей последовательности:
1.Задаются рядом значений частот вращения коленчатого вала (20, 40, 60, 80,100, 120 от пМАХ), см 1пункт.
2.Для выбранных частот подсчитывают величины скоростей автомобиля на каждой передаче по формуле:
; км/ч (25)
3.Определяют величину касательной силы тяги Рк по передачам;
4.Подсчитывают значение силы сопротивления воздуха Rw для V, соответствующим исходном значениям n на каждой передаче.
5.Полученные данные заносят в таблицу, и определяют величину динамического фактора D по передачам
Таблица №2 Расчетные значения динамической характеристики автомобиля.
| Передача | V, км/ч | п, мин-1 | МКР, Нм | РК, Н | RW, Н | D |
|
|
|
Общий вид динамической характеристики представлен ниже на рис. 2.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2. Универсальная динамическая характеристика автомобиля.
Для построения универсальной построенной динамической характеристики необходимо в верхней части графика (рис. 2) провести вторую горизонтальную координатную ось и на ней отметить значения коэффициента загрузки автомобиля:
; (26)
Начало отсчета по оси Г начинается с 1, что соответствует массе порожнего автомобиля. Отношение полностью груженого автомобиля к порожнему даст максимальное значение Г и его нужно отложить в точке координаты, соответствующей VMAX . Точки ГМАХ и VMAX соединяются вертикальной линией, которая будет служить ординатой динамического фактора полностью груженого автомобиля.
Умножив значения динамического фактора порожнего автомобиля на ГМАХ , получают численные значения динамического фактора полностью груженого автомобиля и откладывают их на второй ординате:
; (27)
Соединяют соответствующие значения динамического фактора порожнего и полностью груженого автомобиля наклонными линиями. Ось Г разбивают на ряд равных отрезков и через их граничные точки проводят вертикальные линии до пересечения с нижней горизонтальной осью. Эти линии будут соответствовать промежуточным значениям Г.
Таким образом, построенная универсальная динамическая характеристика позволяет определять значение динамического фактора при любой степени загрузки автомобиля.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 692; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!