3.5. Выбор подшипников коробки передач
В качестве опор ведущего и ведомого валов коробки передач выбираем шариковые подшипники 207 с характеристиками, представленными в табл. 18.
Таблица 18
Обозначение |
d, мм |
D, мм |
B, мм |
207 |
35 |
72 |
17 |
Для промежуточного вала выбираем шариковый подшипник с характеристиками представленные в таблице 19:
Таблица 19
Обозначение |
d, мм |
D, мм |
B, мм |
206 |
30 |
62 |
16 |
4. Расчет тягово-динамических параметров автомобиля
Построение тяговой характеристики.
Совокупность
кривых, графически отражающих зависимость
силы тяги на ведущих колесах
от скорости, построенных для всех
ступеней коробки передач. Ведущие колеса
автомобиля приводят его в движение в
результате возникновения силы тяги
,
которая появляется при положении
тягового момента к полуосям ведущих
колес:
где
сила
тяги, Н;
-
тяговый момент Н
м;
r-радиус
колеса, м.
Тяговый
момент зависит от эффективного крутящего
момента
снимаемого с коленчатого вала двигателя:
Передаточное
число трансмиссии
определяется с учетом передаточных
чисел коробки передач и главной передачи:
Me
–
эффективный крутящий момент двигателя,
передаточные числа коробки передач на
передаче,
КПД трансимисси принимаем за 0,9, r
радиус колеса.
Для
построения тяговой характеристики
следует найти связь между угловой
скоростью коленчатого вала
или частотой вращения двигателя
и скоростью транспортного средства
на всех передачах. Для этого строиться
лучевая диаграмма. Диаграмму строят
исходя из условия:
Лучевая диаграмма
Таблица 3
Параметр |
Еденицы измерения |
Передача |
|||
I |
II |
III |
IV |
||
|
|
1,65 |
1,4 |
1 |
0.6 |
|
|
3,9 |
|||
|
|
0,9 |
|||
|
|
300 |
|||
V |
Км/ч или м/с |
15.3 |
18 |
24.9 |
42 |
Затем расчитываем скорости и силу тяги на каждой передачи:
Для
I
ступени:
Находим силу тяги на I ступени:
Для
II
ступени:
Находим силу тяги на II ступени:
Для
III
ступени:
Находим силу тяги на III ступени:
Для
IV
ступени:
Находим силу тяги на IV ступени:
По результатам строят тяговую характеристику автомобиля с четырехступенчатой КПП.
4.1. Силовой баланс автомобиля
Силовой баланс показывает распределение полной окружной силы на ведущих колесах по отдельным видам сопротивлений.
Расчет и построение силового баланса автомобиля выполняют в соответствии:
,
где
-
сила тяги(тяговая сила), Н;
- сила сопротивления подъему, Н;
- сила сопротивлению качению, Н;
-
сила сопротивления воздуха,Н;
Для
случая равномерного движения автомобиля
по горизонтальному участку
=0
и
=0
.
Сила сопротивления качению:
,
Где
-
полный вес транспортного средства( вес
автомобиля с полной нагрузкой); f
– коэффициент сопротивления качению:
,
Где
V-скорость
автомобиля м/с;
-
коэффициент сопротивления качению при
движении автомобиля с малой скоростью
.
Сила
сопротивления воздуха:
,где
-
коэффициент обтекаемости,
( для легковых автомобилей
;
F-
площадь лобового сопротивления,
:
-для легкового автомобиля
, где
-
наибольшая ширина автомобиля;
V- Скорость автомобиля, м/с.
Рассчитанные
значения
в зависимости от изменения V
заносим в таблицу 3 построения графика
силового баланса.
Таблица 4
Параметр |
Ед. измеренмя |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
V |
м/с |
3,03 |
8,66 |
14,29 |
19,92 |
25,55 |
31,18 |
36,81 |
42,44 |
|
|
0,0151 |
0,0157 |
0,017 |
0,0189 |
0,022 |
0,025 |
0,029 |
0,033 |
|
Н |
206,87 |
215,09 |
232,9 |
258,93 |
301,4 |
342,5 |
397,3 |
452,1 |
|
Н |
2,81 |
22,95 |
62,49 |
121,42 |
199,76 |
297,49 |
414,62 |
551,15 |
|
Н |
209,68 |
238,04 |
295,39 |
380,35 |
501,16 |
639,99 |
811,92 |
1003,25 |
Для
построения графика силового баланса
на график тяговой характеристики
автомобиля наносят кривые
и
.
Если кривая
расположена ниже кривых
и не пересекает их, то максимальная
скорость движения определяется
максимальной скоростью движения на
высшей передаче коробки передач.
Мощностной баланс автомобиля
Уравнение мощностного баланса устанавливает соотношения между мощностью, подводимой к колесам автомобиля, и мощностью, необходимой для преодоления сопротивления движению автомобиля:
,
Где
-
тяговая мощность( мощность, приведенная
к ведущим колесам),кВт;
-
мощность, затрачиваемая на преодоление
подъема, кВт;
-
мощность, затрачиваемая на преодоление
сопротивления разгону, кВт;
-
мощность, затрачиваемая на преодоление
сопротивления воздуха, кВт.
Для
случая равномерного движения автомобиля
по горизонтальному участку
Составляющие уравнения мощностного баланса (силы в Н):
Рассчитанные
значения
в зависимости от изменения V
заносим в таблицу 4 для построения
графика мощностного баланса
Таблица 5
Параметр |
Ед. измерения |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
V |
м/с |
3,03 |
8,66 |
14,29 |
19,92 |
25,55 |
31,18 |
36,81 |
42,44 |
|
кВт |
0,63 |
1,86 |
3,328 |
5,158 |
7,7 |
10,679 |
14,625 |
19,187 |
|
кВт |
0,0085 |
0,198 |
0,893 |
2,419 |
5,104 |
9,276 |
15,262 |
23,391 |
|
кВт |
0,638 |
2,058 |
4,221 |
7,577 |
12,804 |
19,955 |
29,887 |
42,578 |
Передача №1
=
42,433
=62,29
Передача №2
Передача № 3
Передача № 4
Скорость
берем из расчета построения тяговой
характеристики для каждой передачи.
Если
кривая
расположена ниже кривых
и не пересекает их, то максимальная
скорость определятся максимальной
скоростью движения на высшей передачи
коробки передач.