Тема 7Тема 7

ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ

ТЯГОВЫЙРАСЧЕТ

Этапы проектирования Проектирование - это комплекс конструкторско-

экспериментальных работ, необходимых для создания нового или модернизации выпускаемого автомобиля.

Перспективный типаж автомобилей является результатом анализа трех основных направлений: опытно-конструкторских разработок перспективных образцов, экспериментальных и научно-исследовательских работ. В перспективном типаже заданы основные параметры автомобиля: грузоподъемность или пассажировместимость, основные массовые параметры, колесная формула и расположение ведущих колес, максимальная скорость и параметры приемистости, нормативный пробег до капитального ремонта, нормативная трудоемкость обслуживания и текущего ремонта, мощность и рабочий объем двигателя. На последующих этапах проектирования эти данные уточняются для конкретных моделей и дополняются другими параметрами, число которых увеличивается от этапа к этапу.

На основании утвержденного перспективного типажа предприятием-разработчиком создается техническое задание, которое служит основанием для разработки эскизного и технического проектов.

Технические задание разрабатывается с учетом области применения новой модели на основании анализа обобщенных материалов по результатам испытаний и эксплуатации предшествующих моделей, требований безопасности движения, потребности рынка.

Техническое задание устанавливает основное назначение, условия эксплуатации, технические характеристики, показатели качества, специальные требования, предъявляемые к разрабатываемому автомобилю. Требования технического задания конкретизируется в техническом и эскизном проектах. В процессе разработки технического проекта окончательно определяют параметры, позволяющие судить о компоновке автомобиля и конструктивном решении отдельных его узлов и агрегатов.

На основании технического проекта выпускают рабочую документацию, в которую в качестве обязательных документов входят: чертежи деталей, сборочные чертежи и спецификации, а также проект инструкции по эксплуатации проектируемой модели. В процессе проектирования используют статистический анализ технических параметров и эксплуатационных свойств лучших отечественных и зарубежных образцов, расчеты и моделирование на ЭВМ.

Для окончательного выбора расчетных параметров двигателя и трансмиссии разрабатывают математическую модель автомобиля, которая позволяет учитывать влияние этих параметров как на тягово-скоростные, так и на топливно-экономические свойства проектируемого автомобиля в разнообразных дорожных, климатических и нагрузочных условиях. В качестве критериев оценки при этом обычно используются такие технико-экономические показатели как производительность, приведенные затраты на перевозку, себестоимость перевозок.

Задачи расчета, задаваемые и выбираемые параметры

Задачей упрощенного расчета является предварительный выбор внешней характеристики двигателя и передаточных чисел трансмиссии.

Будем считать заданными: тип автомобиля, его назначение и область использования, грузоподъемность или пассажировместимость; максимальную скорость Vмах, максимальное дорожное сопротивление мах, которое должно преодолеваться на низшей передаче; тип двигателя (бензиновый, дизель и др.), его расположение, желаемый рабочий объем, используемое топливо; тип трансмиссии - механическая, гидромеханическая и т.д.); колесную формулу.

Для расчета необходимо знать ряд параметров, входящих в формулы для определения мощности двигателя и передаточного числа трансмиссии, — полную массу mа и распределение нагрузки по осям, т, радиусы rк и rд, параметры обтекаемости kв, F.

Полную массу ma грузового автомобиля определяют как сумму масс снаряженного автомобиля mб, груза mн по номинальной грузоподъемности и пассажиров по числу мест в кабине, включая водителя.

Снаряженная масса может быть определена по формуле mб=бmн (где б — коэффициент снаряжений массы). Этот коэффициент зависит от номинальной грузоподъемности и может быть получен путем статистической обработки параметров масс.

Рис.1. Зависимость коэффициента использования массы от номинальной массы груза:1 и 2 - грузовые автомобили соответственно двух- и трехосные; 3 — прицепы; 4 — полуприцепы

На рис.1. приведена зависимость коэффициента использования массы в=1/б =f(mн). При использование такого рода графиков должна учитываться динамика изменения б за несколько предыдущих лет, различия условий эксплуатации (развитие сети дорог, методы технического обслуживания, ремонта и т.д.) и другие факторы, которые могут оказывать влияние на выбор массы. Полная масса может быть найдена по формуле ma=mн(1+б)+80zп (где zп - число пассажиров включая водителей). У автомобилей, имеющих mн<5 т, zп=2, а если mн5 т, то zп=3, у прицепов и полуприцепов zп=0. Аналогично может быть определена полная масса автомобилей повышенной проходимости, самосвалов и др.

Таблица.1. Параметры легковых автомобилейГруппа

автомо

биля

Предельнный рабочий объем

двигателя, л

Предельная сухая масса,

кг

Масса снаряженная

, кг

Назначение автомобиля

Особо малый класс1 До 0,849 До 649 30…40 Индивидуаль-

ный»

2 0,850…1,099 650…799 50…64

Малый класс1 1,1…1,299 800…899

65…89Индивидуаль-

ный и служебный

2 1,3…1,499 900…10493 1,5…1,799 1050…1150

Средний класс1 1,8…2,499 1150…1209

90…109

Такси2 2,5…3,499 1300…1499 Индивидуаль -

ный и служебный

Большой класс1 Св. 5 Не

регламентирована

110…119Служебный

Для пассажирских автомобилей вместо в пользуются п (отношение числа пассажиров к mб).

Для легковых автомобилей в качестве основного массового параметра рекомендована сухая масса. Эта масса должна быть или указана в задании на проектирование, или ее выбирают, исходя из заданного класса автомобиля (табл.4).

Сухой называют массу автомобиля без снаряжения (инструмент, запасное колесо, дополнительное оборудование) и заправки: (топливо, масло, вода)

Полная масса ma равна сумме сухой массы и масс снаряжения, заправки, пассажиров (включая водителя) и багажа. Приближенные значения массы снаряжения для автомобилей различных классов, полученные статистической обработкой данных по зарубежным и отечественным автомобилям, приведены в табл. Приближенно можно считать, что масса заправки составляет 10% сухой массы. Массу пассажира принимают равной 70 кг, багажа 10 кг на одного пассажира.

Следует иметь в виду, что сухая масса переднеприводных автомобилей и заднеприводных с задним расположением двигателя на 6…10% меньше, чем заднеприводных с передним расположением двигателя (классическая компоновка).

Распределение нагрузки по мостам необходимо знать для подбора шин и определения по их размерам радиусов колеса, а также для определения максимально возможной по сцеплению тяговой силы, величина которой используется при выборе передаточного числа низшей передачи трансмиссии. Для грузовых автомобилей распределение нагрузок между мостами зависит главным образом от того, для каких дорог они предназначены. У автомобилей, предназначенных для движения по дорогам I и II категорий, нагрузка, приходящаяся на задний ведущий мост, соответствует (0,62…0,7) ma; у автомобилей, предназначенных дли движения по дорогам всех категорий I—V, кроме выполненных на шасси легковых автомобилей, нагрузка, приходящаяся на заднюю ось, соответствует (0,7…0,75) ma.

Нагрузка тем больше, чем чаще придется двигаться автомобилю по дорогам низших категорий. Увеличение нагрузки, приходящейся на ведущий мост автомобиля, улучшает его проходимость, а ее уменьшение повышает грузоподъемность. Последнее объясняется тем, что масса, приходящаяся на ведущий мост, ограничена законодательствами всех стран. В России, нагрузка, приходящаяся на ведущий (наиболее нагруженный) мост двухосного автомобиля, предназначенного для движения по дорогам категорий I…IV, не должна превышать 100 кН, на тележку трехосных автомобилей, предназначенных для тех же дорог, — 180 кН, на ведущий мост двухосных автомобилей, предназначенных для дорог категории V, — 60 кН, на тележку трехосных автомобилей, предназначенных для движения по тем же дорогам, - 110 кН; у двухосных самосвалов, предназначенных для тех же дорог, — 65 кН.

У легковых автомобилей распределение нагрузки от полной массы по мостам зависит в основном от компоновки. У автомобилей, имеющих классическую компоновку, на задний мост приходится 52…55% нагрузка от полной массы, у автомобилей, с задним расположением двигателя 56…60%, а у переднеприводных – 40…45%. Распределение нагрузки от полной массы у автобусов в основном определяется их назначением.

При выборе шин (по таблицам ГОСТов) исходным параметром является нагрузка на наиболее нагруженных колесах.

В процессе эскизного и технического проектирования создаются объемные макеты автомобилей в виде масштабных моделей и в натуральную величину. При этом наряду с решением ряда других задач находят форму, обеспечивающую наилучшую обтекаемость и уточняют kв и F.

Подбор внешней характеристики двигателя

Расчет начинают с определения мощности NeV, необходимой для обеспечения движения с заданной Vмах. Поскольку при Vмах j=0, то, пользуясь уравнением мощностного баланса и принимая rк=rд, найдем

NeV=V(GаV+kвfV2мах)/(1000тkр).

Расчетный коэффициент суммарного дорожного сопротивления V для легковых автомобилей выбирают исходя из движения по горизонтальной дороге с цементобетонным или асфальтобетонным покрытием, учитывая зависимости V =f(V). Если отсутствуют данные по сопротивлению качению шин, намеченных к применению на проектируемом автомобиле, можно приближенно считать V=0,01+510-6V2

мах. Для грузовых автомобилей и автопоездов можно принимать V=(0,015…0,02)+610-6V2

мах. В общем случае nV nN и, следовательно, NeVNмах. У легковых автомобилей с карбюраторными двигателями nV может быть как больше, так и меньше nN.

Иногда Vмах соответствует движению не на высшей, а на предшествующей передаче (рис.) - будем называть такую передачу высшей расчетной. Передачу с минимальным передаточным числом у таких автомобилей используют для улучшения топливной экономичности.

Рис. Определение высшей расчетной передачи по мощностному балансу: III-V – Ne т=f(V) соответственно на третьей— пятой передачах

Отношение nV/nN влияет при заданной скорости Vмах на значение мощности Nмах, время разгона р с места до заданной скорости и ускорение на высшей расчетной передаче. На рис. показаны зависимости Nмах и р (без учета времени на переключение передач) от nV/nN при заданных Vмах и мах. Ускорение на расчетной высшей передаче тем меньше, чем меньше nV/nN. Если за 100% принять ускорение при nV/nN=1, то на горизонтальной дороге хорошего качества во всем диапазоне скоростей при nV/nN=0,9, ускорение уменьшается приблизительно на 15%, а при nV/nN=1,1 — увеличивается приблизительно на 30%.

Рис. Зависимость времени разгона и максимальной мощности от отношения nV/nN

У легковых автомобилей с карбюраторными двигателями обычно nV/nN=0,9…1,1. Задавшись, ориентируясь на аналог или по каким-либо другим соображениям, nV/nN максимальную мощность можно найти, решая уравнение (1) относительно Nмах и считая Ne=NeV

Nмах=NeV/[anV/nN+b(nV/nN)2—c(nV/nN)3],

У автомобилей, снабженных двигателями с ограничителем частоты вращения или регулятором, nV=nN и Nмах=NeV.Для построения внешней характеристики при известной мощности Nмах

и выбранных коэффициентах а, b и с необходимо выбрать частоту nN. У двигателей различных автомобилей значения частоты nN мин-1 изменяются в следующих пределах.

Бензиновые двигатели:

легковых автомобилей 4500…6000

грузовых автомобилей и автобусов

3000…4600

Дизели:

легковых автомобилей 3500…4600

грузовых автомобилей 2000…3200

Для окончательной проверки правильности выбора внешней характеристики двигателя определяют время разгона с места и сравнивают с заданным. Если подсчитанное при выбранной внешней характеристике время р больше заданного, то для легковых автомобилей следует увеличить nV/nN или повысить скорость Vмах. Для грузовых автомобилей в этом случае следует увеличить расчетное значение коэффициента V.Если время р не задано, то полученные расчетом его значения

сравнивают со средним статистическим значением для класса автотранспортного средства, соответствующего проектируемому, или с временем разгона аналога.На рис. показана зависимость времени разгона с места до 100

км/ч от Vмах, полученная статистической обработкой данных для отечественных и зарубежных легковых автомобилей.

Рис. Зависимость времени разгона с места до скорости 100 км/ч от максимальной скорости

ВЫБОР ПЕРЕДАТОЧНЫХ ЧИСЕЛ ТРАНСМИССИИОпределение передаточного числа главной передачи uг. Из

условий обеспечения Vмах на высшей расчетной передаче в коробке передач определяют uг.Найдем высшее расчетное число трансмиссии uт.вр, равное

произведению передаточного числа uг главной передачи на высшей расчетное передаточное число uк.вр коробки передач.Можно записать

uт.вр=0,105rкnV/(uд.вVмах)=uк.врuг, где uд.в — высшая передача дополнительной коробки (при ее

отсутствии uд.в=1).Сочетание множителей в передаточном числе uт.вр, найденном

по формуле, определяется рядом конструктивных соображений. При использовании трехвальных коробок передач на легковых заднеприводных автомобилях с передним расположением двигателя как правило uк.вр=1, тогда uг=uт.вр. Для двухвальных коробок передач переднеприводных автомобилей и у заднеприводных автомобилей с задним расположением двигателя, обычно uк.вр=0,9…1,0. Некоторые переднеприводные автомобили имеют u к.вр=0,6…0,7.

У грузовых автомобилей с числом передач, не превышающим шесть, чаще всего uк.вр=1, реже - uк.вр=0,6…0,8. При применении многоступенчатых коробок передач uк.вр=0,7…0,8. Часто для грузовых автомобилей назначают несколько вариантов передаточных чисел главной передачи при неизменном uк.вр. В этом случае автомобиль при различных uг имеет и различные Vмах. Автомобили с большим uг предназначаются для эксплуатации в более тяжелых, а с меньшим в более легких условиях. Для автомобилей, имеющих нижние значения из ряда возможных uг, максимальная скорость даже на горизонтальных дорогах может быть ограничена не работой ограничителя или регулятора частоты, а мощностью двигателя. В общем случае uг=uт.вр/uк.вр.Найденное передаточное число uг сравнивают с

существующими передаточными числами автомобилей аналогов.Для получения достаточного дорожного просвета и простой

конструкции главной передачи рекомендуется выбирать для легковых автомобилей uг5, для грузовых автомобилей, имеющих грузоподъемность до 8 т, uг7, при грузоподъемности свыше 8 т, uг9.

Выбор числа ступеней и передаточных чисел коробки передач.Передаточное число uк1 первой передачи определяется из условия

обеспечения возможности движения по дороге с заданным мах. Для этого пользуются уравнением силового баланса при установившемся движении.Поскольку на первой передаче скорости невелики, то можно

полагать Рв=0. Принимая во внимание выражение для Рт и Рд можно записать

Мкuттkр/rд=Gамах. (2)Передаточное число uк1 выбирают таким, чтобы на этой передаче

при Мкмах обеспечивалось движение с V=const по дороге с заданным коэффициентом мах. Для этого необходимо выполнение равенства

Мкмахuгuк1uд.втkр/rд=Gамах,откуда

uк1=Gамахrд/(Мкмахuд.вuгтkр). (3)При назначении коэффициента мах исходят не только из того,

какие максимальные подъемы должен преодолевать автомобиль, но и из условий получения минимальных скоростей движения, необходимых в ряде случаев эксплуатации (движение в колонне, движение по дорогам или участкам дорог со значительными неровностями и др.). У большинства современных автомобилей скорость, соответствующая минимальной устойчивой частоте nмin при полной подаче топлива, не превышает 1,5…2 м/с для грузовых и 5…6 м/с для легковых автомобилей.

Передаточное число uд.в высшей ступени дополнительной коробки чаще всего берется равным единице.Если дополнительная коробка отсутствует, то uд.в=1.Полученное по формуле (3) uк1 нужно проверить по условиям

отсутствия буксования. Буксования не будет, если выполняется неравенство

Мкмахuгuд.вuк1тkр/rдРт.сц,где Рт.сц — сила тяги по сцеплению.Пользуясь формулами для определения Рт.сц и пренебрегая

коэффициентом fа, малым по сравнению с x, найдем: для заднеприводных автомобилей

; (4)

для переднеприводных автомобилей

. (5)

хдpтв.дгкмах

дx21к hL

L

kuuМ

rGu

хgpтв.дгкмах

дx11к hL

L

kuuМ

rGu

Для трехосного автомобиля с двумя задними ведущими мостами в формуле (4) силу тяжести G2 нужно заменить силой тяжести Gт, приходящейся на тележку. Проверку ведут на сухом шоссе в хорошем состоянии при x=0,6…0,8. Если при подсчете по формулам (4) или (5) значение uк1 получается меньшим, чем по формуле (3), то следует проверить возможность увеличения нагрузки на ведущие колеса за счет изменения компоновки автомобиля. Изменение распределения нагрузки может повлечь за собой необходимость применения шин другого размера.Если увеличение нагрузки, приходящейся на ведущие колеса, в

пределах, обеспечивающих равенство uк1 по формулам (3) и (4), (5), невозможно, то uк1 выбирают из условия отсутствия буксования.Число ступеней коробки передач зависит от типа, удельной

мощности и предполагаемых условий эксплуатации автомобиля.Общее число ступеней трансмиссии, т.е. произведение числа

ступеней коробки передач на отличные от единицы числа ступеней дополнительной коробки и главной передачи, зависит от общего диапазона d передаточных чисел трансмиссии, равного отношению произведений низших передаточных чисел во всех ее механизмах к произведению высших передаточных чисел в тех же механизмах. Статистические исследования показывают, что в большинстве случаев число ступеней трансмиссии грузовых автомобилей согласуют с диапазоном передаточных чисел.

Число ступеней основной коробки передач обычно не превышает шести. Если необходимо иметь большее число ступеней, то применяют сочетание четырех - или пятиступенчатой основной коробки передач с делителем или дополнительной коробкой.Коробки передач легковых автомобилей чаще всего имеют четыре или пять

ступеней, грузовых автомобилей — 5…22 ступеней (в зависимости от диапазона d). Для автомобилей - тягачей и полноприводных автомобилей распространены пяти - шестиступенчатые коробки передач в сочетании с двух- трехступенчатой дополнительной коробкой.

Для автомобилей грузоподъемностью 3…10т наиболее употребительны пяти- и шестиступенчатые, а для автомобилей с большей грузоподъемностью многоступенчатые (8…20 ступеней) коробки передач. Для автомобилей-тягачей и автомобилей повышенной проходимости применяют коробки передач с делителем, имеющие oт 8 до 20 ступеней или четырех— пятиступенчатые коробки передач в сочетании с двух- или трехступенчатой дополнительной коробкой.На автомобилях-тягачах иногда устанавливают также четырех- или

пятиступенчатые коробки передач в сочетании с двухступенчатой главной передачей.Передаточные числа промежуточных передач выбирают из условий

обеспечения оптимальных показателей как тягово-скоростных, так и топливно-экономических свойств. Существуют различные методики выбора — одни предусматривают получение наилучших разгонных свойств, другие — оптимальной топливной экономичности, третьи — наибольшей средней скорости в некоторых заданных условиях движения.

d 5,7…8,5 7,9…9,35 8…10 9,2…18,5 13…19,4 17…24,7 Число

ступеней 5 6 8 10 16 20

В настоящее время разработаны также комплексные методы подбора передаточных, чисел промежуточных передач, при которых с помощью ЭВМ рассчитывают среднюю скорость движения и расходы топлива в типичных для данного автомобиля условиях эксплуатации при различных вариантах распределения передаточных чисел в коробке передач. Выбирают тот из вариантов, который обеспечивает наименьшие затраты на перевозку единицы массы груза. Рассмотрим метод, в основу которого положено наиболее полное использование мощности двигателя при разгоне автомобиля с переключением передач от первой до высшей.Полученные по этому методу передаточные числа являются

предварительными, их корректируют, руководствуясь конструктивными соображениями с использованием статистических данных по другим коробкам передач, интуиции и опыта конструктора или при помощи других теоретических более точных методов подбора. При использовании бесступенчатой передачи разгон может происходить в результате изменения только передаточных чисел, без изменения частоты вращения коленчатого вала, тогда в процессе всего разгона используется максимальная мощность двигателя, в результате чего получаются максимально возможные ускорения. Принимают допущение, что при применении ступенчатой коробки передач для наилучшего использования мощности, двигатель на всех передачах должен работать в некотором неизменном диапазоне частот вращения от n1 до n2 (рис 5).

Рис 5. Диаграмма разгона

Будем по оси ординат, кроме мощностей, откладывать скорости движения и нанесем на график внешней характеристики прямые V=f(n) Если пренебрегать снижением скорости V в процессе переключения передач, то каждый раз скорость движения, достигнутая на низшей передаче перед моментом переключения при частоте n2, равна скорости на следующей высшей передаче при частоте n1, т. е.

V1мах=VIIмin; VIIмах=VIIIмin и т.д. (6)Принимая во внимание, что VIмах=0,105rкn2/(uгuк1), VIIмin=0,105rкn1/(uгuкII) и

т.д., из равенства (6) получимn2/uк1=n1/uкII; n2/uкII=n1/uкIII или

uк1/uкII=uкII/uкIII=…uк(n-1)/uкn=q. (7) Из равенства (7) следует, что для наилучшего использования

мощности двигателя передаточные числа следует подбирать по геометрической прогрессии со знаменателем q.Из предварительного расчета известны передаточные числа

первой и высшей передач. Пользуясь равенством (7), найдем передаточные числа промежуточных передач

uкII=uк1/q; uкIII=uкII/q=uк1/q2; uкт=uк1/q

m-1;

uкn=uк1/qn-1=uк.в, (8)

где m — номер произвольной промежуточной передачи; п — расчетное число ступеней коробки передач и, следовательно, номер расчетной высшей передачи.

Пользуясь выражением (8), найдем , тогда

, (9)

откуда . (10)

У большинства выпускаемых в настоящее время автомобилей передаточные числа высших передач сближены на 5…15% по сравнению со значениями, полученными по геометрической прогрессии, а соотношения между низшими передачами на 5…15% больше знаменателя геометрической прогрессии. У пятиступенчатых коробок передач «сближены» четвертая и пятая передачи и «раздвинуты» вторая с первой и третья со второй передачи. У шестиступенчатых коробок передач «сближены» пятая и шестая, четвертая и пятая передачи и «раздвинуты» первая и вторая, вторая и третья передачи.У коробок передач грузовых автомобилей, имеющих повышающую

передачу, передаточное число последней из конструктивных соображений выбирается в пределах 0,6…0,8. Это передаточное число иногда не входит в геометрический ряд и в формуле (10) высшей передачей следует считать следующую за повышающей. Обычно эта передача делается прямой (uк.вр=1).

1n

1к

в.к

u

u

q

1

1n

1m

1к

в.к1ккт u

uuu

1n 1mв.к

mn1ккm uuu

Окончательно передаточные числа коробки передач уточняют при выборе параметров зубчатого зацепления в процессе проектирования коробки передач.Выбор передаточных чисел дополнительной коробки связан с ее

назначением и типом.Демультипликаторы применяют в трансмиссиях многоосных

автомобилей (трехосных и четырехосных) с неведущими передними мостами обычно, когда автомобили такого типа изготовляют на базе агрегатов серийного двухосного. Нагрузка, приходящаяся на ведущие колеса многоосного автомобиля, как правило, больше чем у серийного двухосного, а по условиям работы требуется большее число передач в трансмиссии, чем может обеспечить коробка передач серийного автомобиля. Применение демультипликатора позволяет увеличить передаточное число низшей ступени и число передач трансмиссии.Для определения передаточного числа uд.н низшей передачи

демультипликатора, пользуясь равенством (2), найдемuд.и=Gамахrд/(Мкмахuк1uгтkр), (11)

где uк1 — передаточное число первой передачи коробки передач серийного автомобиля.Максимальный коэффициент суммарного сопротивления дороги для

трехосных автомобилей с передним неведущим мостом обычно выбирают мах=0,4…0,55.Передаточное число uд.н, как и передаточное число коробки

передач, проверяют на отсутствие буксования. Для этого может быть использована формула (4), в правую часть которой вместо uд.в следует подставить uк1, а в левую вместо uк1 подставить uд.н.

Передаточное число высшей передачи uд.в демультипликатора подбирают из условий получения заданной максимальной скорости. Если для многоосного автомобиля используют главную передачу серийного двухосного автомобиля, т.е. передаточное число главной передачи уже определено, то для выбора uд.в можно воспользоваться формулой (1), решив ее относительно uд.в

uд.в=0,105rкnV/(uк.врuгVмах).Если для многоосного автомобиля подбирают свою главную

передачу, то uк.вр назначают из конструктивных соображений, чаще всего равным единице.Раздаточные коробки применяют в трансмиссиях полноприводных

автомобилей. Если в трансмиссии такого автомобиля использованы агрегаты стандартного базового автомобиля, то раздаточную коробку объединяют с демультипликатором, чаще всего двухступенчатым. Передаточное число низшей передачи такой раздаточной коробки может быть определено по формуле (11), при этом коэффициент суммарного сопротивления дороги мах=0,6…0,7 или его выбирают, исходя из условия обеспечения полного использования сцепления всех колес с дорогой. Кроме того, рекомендуется проверить выбранное значение передаточного числа низшей передачи из условий обеспечения минимальной скорости Vмin движения при минимальном устойчивой частоте вращения коленчатого вала.Минимальную скорость выбирают в пределах 1,5…2,5 км/ч.

Исходя из этих условийuд.н=0,105rкnмin/(uкIuгVмin).

Передаточное число высшей передачи раздаточной коробки выбирают таким же образом, как и для демультипликатора.

. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВОЧНОГО ТЯГОВОГО РАСЧЕТА ТРАНСМИССИИ АВТОМОБИЛЯ С ГИДРОПЕРЕДАЧЕЙ

Основной особенностью проектировочного расчета такой трансмиссии является выбор активного диаметра Dгт гидротрансформатораРасчет диаметра Dгт основан на том, что исходная характеристика независимо от его величины одинакова для гидротрансформаторов с геометрически подобными колесами. Поэтому выбрав предварительно прототип проектируемого гидротрансформатора, сличающийся только размерами Dгт, можно пользоваться его исходной характеристикой.Решая равенство Мн=нжDгт

5н2 относительно Dгт, получим

где Мнр — момент насоса; нр — коэффициент крутящего момента насоса, нр – угловая скорость насоса. Расчетный режим выбирают из условий обеспечения наилучших тягово-скоростных свойств и топливной экономичности, что обычно требует принятия компромиссных решений. Если за расчетный принимают режим трогания с места, то нр определяют по исходной характеристике прототипа при iгт=0. Расчетные значения нр при непосредственном соединении насоса с коленчатым валом двигателя принимают: для легковых автомобилей, имеющих карбюраторные двигатели (0,3…0,45)N; для грузовых автомобилей и городских автобусов с такими же двигателями (0,5…0,75)N; для автомобилей с дизелем (0,75…0,85)N (N=0,105nN - угловая скорость насоса при Nмах).

5 2нржнр

нргт

МD

Расчетный момент Мнр принимают равным Мк двигателя при

частоте вращения пр=9,55нр. Если между двигателем и насосом

гидротрансформатора установлен согласующий редуктор с

передаточным числом uр, то N=0,105nN/uр, a Мн=Мuрр (где Мк —

момент двигателя при пр=0,955нрuр).

Передаточное число главной передачи при использовании в

трансмиссии комплексного или блокируемого трансформатора

подбирают так же как для механической трансмиссии.

Контрольные вопросы1. Основные этапы проектирования?2. Задачи проектировочного расчета, задаваемые и

выбираемые параметры?3. По каким параметрам отличаются автомобили

различных классов?4. Как осуществляют подбор внешней скоростной

характеристики ДВС?5. Определение высшей расчетной передачи по графику

мощностного баланса?6. Как зависит время разгона с места до скорости 100 км/ч

от максимальной скорости?7. Как выбрать передаточные числа трансмиссии?8. Что представляет собой диаграмма разгона?9. Особенности проектировочного тягового расчета

трансмиссии автомобиля с гидропередачей?

Тема 7Тема 7

ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ

ТЯГОВЫЙРАСЧЕТ