Расчет параметров трансмиссии

Правильный расчет параметров трансмиссии является необходимой предпосылкой получения высоких средних скоростей движения ПА и его хорошей топливной экономичности.

Передаточное число главной передачи

Передаточное число главной передачи - i_Г определяется из условия обеспечения заданной максимальной скорости движения ПА на высшей ступени в коробке передач по формуле:

 

i _Г = 0,377. r _К. n _J / (i _КПВ ^. i _ДКВ ^. J _{А max}), (16)

 

где r_К - кинематический радиус качения колеса, м;

i_КПВ - передаточное число высшей ступени основной коробки:

для коробок грузовых автомобилей с числом передач, не превышающим шесть, i_КПВ = 1;

для остальных автомобилей принимается 0,6…1,0;

i_ДКВ - передаточное число высшей передачи дополнительной коробки передач или демультипликатора, в расчетах принимается 1…1,44 (1 - при ее отсутствии);

J_{А max} - максимальная скорость движения автомобиля на прямой передаче, км^.ч^-1;_J - частота вращения коленчатого вала двигателя, соответствующая максимальной скорости движения ПА, об^.мин^-1. Она определяется через коэффициент оборотистости двигателя:

 

n _J = J _{А max} ^. h _ОД, (17)

 

где h_ОД - коэффициент оборотистости двигателя, принимаемый для легковых автомобилей и грузовых с дизельным двигателем в пределах 30…35, для грузовых автомобилей с бензиновым двигателем - 35…45.

n_J= 95. 30 = 2850 об. мин^-1.

i_Г = 0,377. 0,5. 2850 / (0,6. 1. 95) = 9,425.

Передаточное число низшей ступени коробки передач

Передаточное число низшей (первой) ступени основной коробки передач - i_КПН находится из условия преодоления автомобилем максимального сопротивления дороги:

 

i _КПН = G _А ^. y _{max .} r _Д / (М_{Е max} ^. i _ДК. i _Г ^. h _ТР), (18)

где y_max - максимальное значение суммарного коэффициента сопротивления дороги, принимаемое в расчетах равным 0,4.

i_КПН = 116776,8. 0,4. 0,49 / (630,3. 1. 9,425. 0,87) = 4,42.

Полученное значение первой передачи основной коробки проверяется по условию буксования. Буксования не будет, если выполняется неравенство:

для полноприводных ПА

i _КПН £ G _j ^. j _сц. r _Д / (М_{Е max} ^. i _ДК. i _Г. h _ТР); (19)

 

где G_j - сцепной вес ПА, т.е. вес приходящийся на ведущую ось, Н;

j_сц - коэффициент сцепления шин с дорогой, принимаемый для сухого шоссе 0,7…0,8;

i_КПН = 4,42 £ 81743,8. 0,7. 0,49 / (630,3. 1. 9,425. 0,87). (4,347 / (4,347 - -1,0021. 0,7)) = 4,56.

Передаточные числа промежуточных ступеней коробки передач

Передаточные числа промежуточных ступеней коробки передач выбираютcя из условия обеспечения максимальной интенсивности разгона ПА, а также возможности длительного движения при повышенном сопротивлении дороги.

Для использования в процессе разгона ПА наибольшей средней мощности двигателя, частота вращения его коленчатого вала должна находиться в диапазоне частот, близких к частоте, соответствующей максимальной мощности. Тогда передаточное число каждой последующей ступени получается из предыдущего умножением на постоянный множитель ряда геометрической прогрессии. Для i-й ступени коробки передач имеем:

 

i _{КП i} = (i _КПН ^{m - i .} i _КПВ ^{i -1}) ^{1 / ( m -1)}, (20)

 

гдеi_КПi - передаточное число i-й ступени коробки передач;

i_КПН - передаточное число низшей ступени коробки передач;

i_КПВ - передаточное число высшей ступени коробки передач;

m - количество ступеней коробки передач.

i_{КП 1} = 4,42; i_{КП 2} = 3,44; i_{КП 3} = 2,68; i_{КП 4} = 2,09; i_{КП 5} = 1,63;

i_{КП 6} = 1,26; i_{КП 7} = 0,98; i_{КП 8} = 0,77; i_{КП 9}= 0,6.

 

3.4
Построение тяговой характеристики

 

Тяговое усилие на колесе определяется из выражения:

 

F _{К i} = М_Е^. i _{КП i}. i _ДК. i _Г. h _ТР / r _Д, (24)

 

где F_Кi - тяговое усилие при i-й ступени коробки передач, Н;

М_Е - эффективный вращающий момент двигателя, принимаемый в соответствии с выбранными частотами вращения коленчатого вала по внешней скоростной характеристике, Н^.м;

i_КПi - передаточное число i-й ступени коробки передач.

Скорость движения ПА - J_А(м^.с^-1) при заданной частоте вращения коленчатого вала двигателя - n (об^.мин^-1) c учетом передаточного числа трансмиссии вычисляется по формуле:

 

J _А = 0,105. r _К. n / i _ТР, (25)

где r_К - кинематический радиус качения колеса, м;

i _ТР- общее передаточное число трансмиссии, определяемое как:

 

i _ТР = i_КП. i _{ДК .} i _{Г .} (26)

 

i _ТР = 4,42. 1_. 9,425 = 41,7.

J_А = 0,105. 0,51. 600 / 41,7 = 0,8 м^.с^-1.

F_Кi = 408,3^. 4,42. 1_. 9,425_. 0,87 / 0,49 = 30199,9 Н.

Полученные численные значения сводим в таблицу 4 и строим тяговую характеристику АЦ, представленную на рисунке 3.

 

Таблица 4 - Параметры тяговой характеристики АЦ

Пере-дача	Параметр	Частота вращения коленчатого вала двигателя, об.мин-1
		600	1200	1800	2400	3000	3600
1	FК1, Н	30199,9	45296,2	46620,2	40732,6	27337,5	7152,4
	JА, м. с-1	0,8	1,6	2,3	3,1	3,9	4,6
2	FК2, Н	23504,0	35253,2	36283,6	31701,4	21276,2	5566,6
	JА, м. с-1	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0
3	FК3, Н	18311,3	27464,7	28267,5	24697,6	16575,7	4336,8
	JА, м. с-1	1,3	2,5	3,8	5,1	6,3	7,6
4	FК4, Н	14280,1	21418,3	22044,4	19260,4	12926,6	3382,0
	JА, м. с-1	16	3,3	5,0	6,5	8,2	9,8
5	FК5, Н	11137,1	16704,3	17192,5	15021,3	10081,5	2637,7
	JА, м. с-1	2,08	4,2	6,3	8,3	10,4	12,5
6	FК6, Н	8609,0	12912,5	13289,9	11611,5	7793,0	2038,9
	JА, м. с-1	2,7	5,4	8,1	10,8	13,5	16,2
7	FК7, Н	6695,9	10043,0	10336,6	9031,2	6061,2	1585,8
	JА, м. с-1	3,5	7,0	10,5	14,0	17,5	21,0
8	FК8, Н	5261,1	7890,9	8121,6	7095,9	4762,4	1246,0
	JА, м. с-1	4,5	9,0	13,4	17,9	22,3	26,8
9	FК9, Н	4099,5	6148,8	6328,5	5529,3	3710,9	970,9
	JА, м. с-1	5,64	11,3	16,9	22,5	28,2	33,8