2.3.2 Выбор передаточного числа первой ступени кп
Значение
передаточного числа первой ступени U1
КП определяется по трем условиям и, если
между полученными значениями выполняются
определенные
соотношения, то одно из них принимается
в качестве расчетного:
а) по условию преодоления автомобилем максимального сопротивления дороги ψmax, преодолению максимального подъема:
,
(24)
где Ga = mag – вес автомобиля, Н;
ma – полная масса автомобиля, кг;
rк – радиус качения колеса, м;
Me max – максимальный крутящий момент, Н . м;
U0 – передаточное число главной передачи;
ηТ – КПД трансмиссии;
ψ max – максимальное сопротивление дороги;
Принимаем ψmax = 0,35;
б) по условию реализации окружной силы на колесах автомобиля, т.е. по сцеплению шин с дорогой – отсутствию буксирования ведущих колес при преодолении максимального подъема:
,
(25)
где φ = 0,7…0,85 – коэффициент сцепления шин с дорогой; принимаем φ = 0,8;
G φ = m φg – сцепной вес – вес, приходящийся на ведущие колеса, Н;
mφ – масса на ведущие колеса, кг;
КRφ – коэффициент перераспределения нагрузки на ведущие колеса при преодолении максимального подъема – приведен в таблице 10.
Таблица 10 – Значения КRφ при преодолении максимального подъема
-
Тип автомобиля
КR1
KR2
Легковой
0,75…0,85
1,08…1,14
Грузовой
0,85…0,9
1,05…1,1
Автобусы
0,87…0,92
1,08…1,13
Повышенной
проходимости
0,4…0,6
1,18…1,22
в) по обеспечению минимальной устойчивой скорости движения автомобиля Vamin:
,
(26)
где ne min – минимальная частота вращения коленвала, об/мин;
Vamin = 3…7 км/ч – минимально устойчивая скорость движения.
После расчета U1ψ, U1φ и U1v по формулам (21) – (23) принимаем передаточное число первой ступени U1 по условиям:
U1ψ ≤ U1 ≤ U1φ и U1 ≥ U1v (27)
2,07≤ U1 ≤2,43 и U1 ≥3,32
Принимаем U1=3,17
Так как принятое U1 ≠ U1v , то определяем Vamin при принятом передаточном числе первой ступени по формуле:
,
км/ч (28)
Полученное значение Vamin находится в пределах 3…7 км/ч.
2.3.3 Проверка U1 по работе буксования сцепления
Проверим принятое значение передаточного числа первой ступени U1 КП по работе буксования сцепления Аб при трогании автомобиля с места:
,
кДж (29)
где Iа - момент инерции автомобиля, приведенный к ведомому диску сцепления, кг.м2:
(30)
ω0 – расчетная угловая скорость:
рад/с;
(31)
рад/с
Mψ – момент сопротивления дороги, приведенный к ведомому диску сцепления:
,
Н·м (32)
где ψ = 0,016…0,120 – коэффициент сопротивления дороги.
Принимаем ψ = 0,016.
Н·м
Z
Полученное значение Аб не должно превышать: для легковых - 30 кДж, но принимаем 40,851кДж, так как данное значение будет обеспечиваться применением двухдискового сцепления.
Определим диапазон передаточных чисел КП:
(33)
где UКПн = U1 – передаточное число КП на низшей передаче;
UКПв – передаточное число КП на высшей передаче.
Полученное значение Д не находится в диапазоне, приведенном в таблице 10.Незначительное отклонение будет компенсироваться большим крутящим моментом ДВС проектируемого автомобиля.
Таблица 10 - Диапазон передаточных чисел Д КП
Количество ступеней в КП |
3 |
4 |
5 |
5…22 |
Д |
2,2…2,7 |
3,0…4,9 |
3,5…5,0 |
5…25 |
