4.1. Розрахунок та вибір параметрів трансмісії автомобіля

Максимальне значення загального передатного числа трансмісії автомобіля (на 1 передачі коробки і нижчій передачі роздавальної коробки) визначають, виходячи із необхідності дотримання наступних умов:

- необхідності подолання навантаженим автомобілем максимального для заданих умов експлуатації дорожнього опору;

- можливості реалізації максимального тягового зусилля за умовою зчеплення ведучих коліс з дорогою;

- можливості руху автомобіля з мінімальною стійкою швидкістю, яка обумовлена технічними вимогами.

4.1.1. Розрахунок передатного числа нижчої (першої) передачі

Виходячи з першої умови, максимальне передатне число (тобто на першій передачі коробки передач) розраховують за формулою:

де ψ_тах - найбільший сумарний опір дороги, який повинен долати навантаже­ний автомобіль (для автомобілів-тягачів нормальної прохідності ψ_тах = 0,18...0,25; для тягачів підвищеної прохідності ψ_тах = 0,30..0,45); G_a - повна вага автомобіля з вантажем, кН; r - радіус ведучих коліс, м; М_етах - максимальний крутний момент двигуна, Н-м, η_мп - коефіцієнт корисної дії трансмісії.

За умовою повного використання зчіпних можливостей автомобіля тягача

;

де φ - коефіцієнт зчеплення коліс з опорною поверхнею на сухому шосе (для тягачів нормальної прохідності φ = 0,6. ...0, 8; для тягачів підвищеної прохідності φ = 0, 7. ...0, 9); G_f - зчіпна вага навантаженого автомобіля, кН. За умовою забезпечення мінімальної стійкої швидкості руху, максимальне передатне число трансмісії дорівнює:

;

де n_min - найменша стійка частота обертання колінчастого валу двигуна, об/хв; v_min - мінімальна стійка швидкість руху автомобіля, яка забезпечує можливість маневрування.

Для автомобілів нормальної прохідності v_min приймається 4... 5 км/год, а для автомобілів підвищеної прохідності v_min = 2...3 км/год [1].

Значення n_min дещо менше частоти n_m, що відповідає максимальному крутному моменту М_етах , тобто

.

Для остаточного визначення U_mp__max вибирають з перших двох умов менше значення U⁰_{mp max} , порівнюють його з U′′′_{mp max} і приймають більше з них, тобто:

У випадку суттєвої різниці між U'_{mp max}, U"_{mp max} i U"'_{mp max} - необхідно відкоректувати вхідні дані розрахунку.

4.1.2. Розрахунок мінімального передатного числа трансмісії (на вищій передачі)

Мінімальне передатне число трансмісії розраховується за умовою забезпечення максимальної швидкості руху автомобіля:

де n_N - частота обертання вала двигуна, що відповідає його максимальній потужності, об/хв; v_max - максимальна швидкість руху автомобіля, км/год.

4.1.3. Розрахунок мінімальної необхідної кількості ступенів коробки передач

Мінімально необхідна кількість ступенів коробки передач, враховую­чи наявність роздавальної коробки (якщо вона є) визначається за формулою:

;

де n_м - частота обертання колінчастого валу двигуна, що відповідає максимальному крутному моменту, об/хв.

Отримане значення слід заокруглити до більшого цілого числа. Кількість ступенів коробки передач в сучасних вантажних автомобілів може бути 5, а за наявності ділильника або демультиплікатора - 8 або 10. Виходячи з цього, доцільно приймати коробки передач з числом ступенів 5, 8 або 10.

В трансмісіях автомобілів підвищеної прохідності (а інколи і у автомо­білів з колісною формулою 6 x 4 та 4 x 2) встановлюють роздавальні (додат­кові) коробки, які мають, як правило, два ступені.

Слід також вирішити необхідність встановлення в трансмісії розда­вальної коробки. Якщо є необхідність застосування роздавальної коробки, то слід позначити кількість ступенів роздавальної коробки т_р._к. Доцільно приймати т_р._к = 2 і задати значення передатних чисел U_p1 і U_P2 і (бажано їх уніфікувати з існуючими роздавальними коробками). Тоді процес остаточ­ного вибору кількості ступенів коробки передач можна формалізувати таким чином:

У випадку відсутності роздавальної коробки т_р._к = 1 .

Тоді, відповідно U_pJ = U_p2 = 1.