1.4. Определение необходимы передаточных чисел трансмиссии.
При
расчете проектируемого агрегата
требуется знание ряда передаточных
чисел трансмиссии. Кинематическая схема
трансмиссии выбирается на основе анализа
существующих трансмиссии или по принятому
прототипу с учетом поставленных задач.
Коробка передач может иметь передаточное
число высшей передачи равное единице,
т.е 
– прямая передача, или повышающую
передачу т.е. 
.
Принимаю, по конструктивным особенностям,
.
Кинематическая скорость движения автомобиля может быть выражена следующим образом:
,
где
– радиус качения колеса. 
;
– частота вращения вала двигателя.
Принимаем 
;
– передаточное число главной передачи.
Из выше указанной формулы выразим
:
,
;
Производим расчет передаточного числа первой передачи, который складывается из трех условий:
Первое условие – возможность преодоления заданного максимального дорожного сопротивления, характеризуемый комплексным коэффициентом сопротивления дороги ψ.
, где
- коэффициентом сопротивления дороги.
Принимаем 
;
- полный вес автомобиля, в Н. Принимаем
;
– радиус качения колеса. ;
– максимальный крутящий момент двигателя.
Принимаем
;
- передаточное число на главной передаче. ;
ηтр
– КПД трансмиссии, принимаем 
Производим
расчет: 
Второе условие – возможность реализации максимального тягового усилия по условиям сцепления колес с дорогой.
,
где
– коэффициент сцепления для сухого
шоссе. Принимаем 
;
– сцепная сила тяжести, сила тяжести
приходящаяся на ведущую ось. 
,
где 
– сцепная масса, 
,
где 
,
– масса приходящаяся на ведущую ось.
Согласно проведенной статистике
аналогичных транспортных средств,
нагрузка на оси будет в соотношении 65%
– на передний мост и 35% – на задний мост.
Произвожу расчет нагрузки на переднюю
ведущую ось 
.
.
.
– максимальный крутящий момент двигателя.
Принимаем ;
- передаточное число на главной передаче. ;
ηтр – КПД трансмиссии, принимаем
Производим
расчет:
.
Третье
условие – возможность движения с
минимальной устойчивой скоростью.
,
где
- минимально устойчивая частота вращения
коленчатого вала двигателя при движении
автомобиля. Принимаем 
;
– радиус качения колеса. ;
- передаточное число на главной передаче. ;
- минимально устойчивая скорость движения
автомобиля из условий удобства
маневрирования. Принимаем 
.
Производим
расчет: 
Произвожу сравнение полученных передаточных чисел. Они должны удовлетворять следующему
,
где 
,
,
не удовлетворяет! Сцепную массу увеличить
не возможно
Согласно
условию принимаю, как передаточное
число первой передачи.
Определив передаточные числа и выполнив технологические условия, произвожу расчет кинематической скорости движения автомобиля:
.
4.3.5. Выводы. Систематизирую в таблицу раздел 1 основные расчетные параметры автомобиля, для использования в дальнейших расчетах
Обозначен./Значение/Ед. измерен. |
Наименование/определение |
|
Максимальная скорость движения транспортного средства по горизонтальному участку дороги с твердым покрытием |
|
Грузоподъёмность транспортного средства |
|
Коэффициент использования массы до |
|
Масса снаряженного автомобиля, т.е. без груза, без водителя и пассажиров |
|
Масса человека |
|
Число мест пассажиров |
|
Масса багажа. По условию масса багажа одного пассажира легкового автомобиля кг |
|
Полная масса автомобиля |
|
Сила тяжести автомобиля |
|
Коэффициент загрузки задней оси АТС |
|
Коэффициент увеличения нагрузки на заднюю ось при движении автомобиля |
. |
Нагрузка приходящейся на одно колесо задней оси |
|
Коэффициент деформации колеса |
|
Свободный радиус колеса |
|
Радиус колеса катящегося без скольжения |
Ψ = 0,02 |
Комплексный коэффициент сопротивления дороги |
k = 0,17 Н с2/м4 |
Коэффициент обтекаемости, для легкового автомобиля в кузове седан |
F = 2,392 м2 |
Лобовое сечение автомобиля |
|
Мощность двигателя |
|
Максимальная мощность двигателя |
, |
Статистическая частота вращения вала двигателя |
|
Максимальная частота вращения вала двигателя |
|
Минимальная частота вращения вала двигателя |
|
Передаточное число высшей передачи коробки передач |
; |
Радиус качения колеса |
|
Передаточное число главной передачи |
; |
Коэффициентом сопротивления дороги |
|
КПД трансмиссии |
|
Минимально устойчивая скорость движения автомобиля из условий удобства маневрирования |
|
Передаточное число первой передачи |
|
Кинематическая скорость движения автомобиля на первой передаче |
.
5.
Расчет коробки передач
5.1. Определение промежуточных передаточных чисел КП.
В выше проведенных расчетах были определены передаточные числа:
главной передачи ;
высшей передачи (4 передачи в КП)
;первой передачи
Для определения передаточных чисел на промежуточных передачах применим формулу:
,где:
– искомая передача;
– номер искомой передачи;
– номер прямой передачи, 
,
т.к. 
;
– передаточное число первой
передачи,
.
произвожу расчет:
для
2 передачи КП: 
для
3 передачи КП: 
Таким образом, получаем ряд передаточных отношений КП:
(принимаем передаточное отношение
согласно аналогу).