ТРАНСМИССИИ АВТОМОБИЛЯ
Полную массу автомобиля определяем по формуле:
(1.1)
где m — полная масса грузового автомобиля, кг;
m0 — масса снаряженного грузового автомобиля, кг;
m гр — масса перевозимого груза, кг;
75 — масса одного пассажира, кг;
n — число пассажирских мест, считая место водителя, чел.
Снаряжённую массу грузового автомобиля рассчитываем по формуле:
(1.2)
где Сm – универсальный показатель совершенствование автомобиля по массе, кг. Принимаем
равным 5,2.
m гр – масса перевозимого груза, кг.
Подставим имеющиеся значения, получим:
m0 = 5,2⋅ 145000,8 = 11094кг
m = 11094+14500+75⋅3 = 25819кг
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
Выбор шин автомобиля производиться по наиболее загруженным колесам с помощью таблиц ГОСТ 5513-97 на шины. По осевой формуле и типу грузового автомобиля определили количество колес равное 10. Затем, используя прототип, разделив полную массу по мостам, получаем, что задние колеса наиболее нагруженные. На них приходиться 70% веса, а на оси находиться 2 колеса, значит на каждое колесо приходиться 17,5% массы автомобиля.
Отсюда видно, что наиболее нагружено одно из задних колёс.
Рассчитаем нагрузку на это колесо:
По графику «Максимальная допустимая нагрузка и давление, соответствующее этой нагрузке» в таблицах ГОСТа находим равную или большую ближайшую нагрузку.
По этой нагрузке получили марку шин: 11,00R20
Назначение
Производитель | Омскшина |
Сезонность шин | Всесезонные шины |
Индекс нагрузки шины | 150/146 |
Диаметр шины | |
Ширина шины | |
Вид шины | Радиальная |
Расчетный радиус ведущих колес автомобиля определяем из той же таблицы, он равен:
|
1.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ
При установившийся максимальной скорости мощность двигателя идет на преодоление воздушного и дорожного сопротивления, а также теряется в трансмиссии автомобиля, поэтому, потребляемую мощностью автомобиля определяем по формуле:
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
где Рд – сила дорожного сопротивления, Н;
Рв – сила воздушного сопротивления, Н;
Vmax – максимальная скорость автомобиля, м/с, V = 20 м/с;
ТР – коэффициент полезного действия трансмиссии, η = 0,87.
Силу дорожного сопротивления качению, причем:
(1.4)
где m — полная масса автомобиля, кг;
g — ускорение свободного падения, g=9,81 м/с2;
Ψ — суммарный коэффициент дорожного сопротивления численно
равен коэффициенту сопротивления качению, причем:
(1.5)
где f 0 – коэффициент сопротивления качения при малой скорости,
f 0 =0,013.
Pд = 25819∙9,81∙0,013∙1,24 = 4082,94 Н
Силу воздушного сопротивления определяем по формуле:
(1.6)
где сх — коэффициент лобового сопротивления воздуха, сх =0,9;
ρв — плотность воздуха, кг/м, ρв =1,22 кг/м;
Sв — лобовая площадь, м. Sв
Рв= 0,5∙0,9∙1,22∙6,2∙252 =1361,52Н
С учетом изложенного потребная мощность при максимально скорости равна:
Подставим имеющиеся значения, получим:
Nv= кВm
Максимальная мощность двигателя определяем по формуле:
гдеkр – коэффициент, учитывающий затраты мощности на привод
вспомогательных агрегатов и приборов, для грузовых
автомобилейkр = 0,86;
αP, bP, cP – эмпирические коэффициенты; для дизельных ДВС
ap = 0,8; bP= 1,0; cP = 0,8
|
λ=1,0.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
Находим значения угловой скорости коленчатого вала двигателя:
Подставим имеющиеся значения, получим:
Для построения внешней характеристики двигателя может быть использована формула Лейдермана:
где Nmax – максимальное значение эффективной мощности, кВm;
– текущее значение угловой скорости коленчатого вала, рад/с;
– угловая скорость коленчатого вала в расчетном режиме,
соответствующая максимальному значению мощности, рад/с.
Подставим имеющиеся значения, получим:
Крутящий момент двигателя определяется по формуле:
где Ме– текущее значение крутящего момента, Н ∙ м.
Подставим имеющиеся значения, получим:
Таблица 1.1 – Расчетные данные для построения внешней скоростной характеристики двигателя.
700,0 | 887,5 | 1075,0 | 1262,5 | 1450,0 | 1637,5 | 1825,0 | 2012,5 | 2200,0 | |
48,0 | 63,0 | 78,1 | 92,7 | 106,6 | 119,3 | 142,6 | 139,2 | 145,5 | |
655,2 | 678,0 | 693,4 | 701,5 | 702,2 | 695,6 | 681,7 | 660,4 | 631,7 |
По значениям таблицы 1.1 строим внешнюю скоростную характеристику дизельного двигателя (см. лист 1)
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
1.5 ВЫБОР ПЕРЕДАТОЧНЫХ ЧИСЕЛ ТРАНСМИССИ
Параметры трансмиссии в значительной мере определяют тягово-динамические свойства автомобиля, поэтому их правильный выбор имеет большое практическое значение.
Современные грузовые автомобили имеют многоступенчатые коробки передач.
|
При выборе ряда передаточных чисел коробки передач предпочтение отдается геометрической прогрессии, так как она обеспечивает оптимальное использование мощности двигателя при разгоне. Однако из-за того, высшие передачи на практике используются чаще, этот ряд корректируют путем сближения передаточных чисел высших передач за счет увеличения знаменателя.
Знаменатель ряда геометрической прогрессии определяем по формуле:
где – максимальный коэффициент дорожного сопротивления,который можно
преодолеть на 1 передаче;
– максимальная скорость автомобиля, м/с;
n – номер передачи, обеспечивающей максимальную скорость;
= 0,35;
– максимальный крутящий момент двигателя, Н ∙ м;
S – номер прямой или ее заменяющей передачи;
– максимальная угловая скорость коленчатого вала, рад/с.
Подставим имеющиеся значения, получим:
Передаточные число первой передачи коробки передач определяем по формуле:
где – передаточное число прямой или заменяющей ее передачи;
i – номер текущей передачи;
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
s – номер прямой или заменяющей ее передачи.
Подставим:
Передаточные числа последующих передач определяем по формуле:
Передаточное число главной передачи определяем по формуле:
где – радиус качения колеса, м,
– передаточное число передачи, обеспечивающей максимальную скорость
автомобиля;
– передаточное число раздаточной коробки (принимается по прототипу).
Подставим:
При проектировании коробки передач значение передаточных чисел уточняется с учетом возможного числа зубьев шестеренчатых пар.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |