2.2. Общие сведения о режимах качения колеса
Различают ведущий, свободный, ведомый, нейтральный и тормозной режимы качения колеса в зависимости от значения и направления продольной реакции RX и момента на колесе МК (см. [1], с.24-26).
2.2.1. Методика расчета режимов качения колеса
Момент на колесе определяют, исходя из значения полной тяговой силы:
РТi
=
KPMEUTiηT, (2.3)
где KP – коэффициент коррекции внешней скоростной характеристики двигателя;
UTi – передаточное число трансмиссии на i-й передаче коробки передач;
ηT – КПД трансмиссии.
Передаточное число трансмиссии UTi подсчитывается как произведение передаточного числа UKi коробки передач на i-й передаче и передаточного числа U0 главной передачи: UTi = UKiU0.
Крутящий момент МК, подводимый к ведущему колесу автомобиля, подсчитывается по уравнению
МКi =
РТi
rД, (2.4)
где nК – число ведущих колес автомобиля.
Зависимость продольной реакции RX от крутящего момента на колесе МК определяется уравнением
RXi
=
–
fRZi, (2.5)
где f – коэффициент сопротивления качению;
Rzi – нормальная реакция на ведущем колесе:
Rzi
=
(2.6)
где mi – масса автомобиля, приходящаяся на ведущие колеса.
Коэффициент сопротивления качению f определяют экспериментально. Если его величина неизвестна, то можно принять f = 0,01.
Для оценки влияния величины момента на колесе МК на радиус качения rK и коэффициент буксования δ рассчитывают также зависимости rK(MК) и δ(MК), где коэффициент буксования колеса определяется уравнением
δ =
100
%. (2.7)
Расчет зависимостей rK(MК) и δ(MК) проводят на различных передачах, изменяя величину момента на колесе MК от минимального значения на высшей передаче до максимального значения на 1-й передаче коробки передач.
2.3. Методические указания
Задачей практического занятия является расчет значений статического rCT, динамического rД и кинематического rK радиусов качения колеса конкретного автомобиля.
Радиусы rK и rКВ находят с учетом максимального передаваемого момента колесом на каждой передаче:
МКi =
KPMMAXUKiU0ηT, (2.8)
где MMAX – максимальный крутящий момент двигателя
Расчет проводится для каждой передачи коробки передач.
2.3.1. Исходные данные
Значение максимального крутящего момента двигателя MMAX, передаточные числа коробки передач UKi и главной передачи U0 принимают по технической характеристике автомобиля. Статический радиус колеса rCT принимают по табл. 2 приложения, или подсчитывают по уравнению (2.2).
Значения других необходимых для расчета данных следует принять следующими:
- коэффициент сопротивления качению f 0,01
- КПД трансмиссии ηT грузовых автомобилей и автобусов 0,9
- КПД трансмиссии ηT легковых автомобилей 0,95
- коэффициент коррекции внешней скоростной характеристики двигателя КР 0,95
2.3.2. Последовательность расчета
1. Определить исходные данные выбранного автомобиля.
2. Подсчитать значение нормальной реакции на ведущем колесе RZi (2.6).
3. Подсчитать для каждой передачи коробки передач и результаты занести в табл. 4.1:
- тяговую силу на колесе РТi (2.3);
- крутящий момент на колесе MKi (2.4)
- продольную реакцию RXi (2.5).
4. Построить график зависимости RX(MK) продольную реакцию RXi от крутящего момента на колесе MK (рис. 2.3).
Таблица 4.1
Результаты расчетов режимов качения колеса
Показатели |
Передача коробки передач |
||||
|
I |
II |
III |
… |
Высшая |
РTi, Н |
|
|
|
|
|
Мкi, Н·м |
|
|
|
|
|
Rxi, H |
|
|
|
|
|
rK, мм |
|
|
|
|
|
δ, % |
|
|
|
|
|
Рис. 2.3. Зависимость RX(MK) продольной реакции RXi от крутящего момента на колесе MK
5. Рассчитать радиусы колеса:
- качения rК (2.1) и занести результат в табл. 4.1;
- динамический rД (2.2);
- качения в ведомом режиме rКВ = (1,03…1,06)rД.
6. Вычислить коэффициент буксования колеса δ (2.7) и результат занести в табл. 4.1.
Рис. 2.4. Изменение радиуса качения колеса rК и коэффициента буксования колеса δ от крутящего момента на колесе MK
7. Построить графики зависимостей (рис. 2.4):
- радиуса качения колеса от крутящего момента на колесе rК(MK);
- коэффициента буксования колеса от крутящего момента на колесе δ(MK).
8. Провести анализ полученных результатов.