Графики в xls версии!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2. Полная кинематическая схема трансмиссии.
1 – двигатель; 2 – сцепление; 3 – коробка передач; 4 – эластичная муфта; 5 – карданная передача; 6 – ведущий мост; 7 – ведущая коническая шестерня главной (гипоидной) передачи; 8 – ведомое зубчатое колесо главной передачи; 9 – корпус дифференциала; 10 – полуось; К – колея
3. Построение внешней скоростной характеристики.
Расчётные формулы:
1. Эффективная мощность (формула Лейдермана):
,
где Nmax— максимальная мощность двигателя (кВт),
a,b,c — коэффициенты, зависящие тот типа двигателя;
nе — угловая скорость вращения коленчатого вала, при максимальной мощности двигателя (об/мин).
Пример расчета для МАЗ 642208:
=
287*(0,87*800/1900+1,13*(800/1900)^2-(800/1900)^3)=141,20 кВт
2. Эффективный крутящий момент двигателя:
,
Н*м,
Пример расчета для МАЗ 642208:
=1686,33
Н*м
Используя эти формулы и исходные данные строим таблицу внешней скоростной характеристики для обоих автомобилей.
|
МАЗ 642208 |
MB SK3 |
Число оборотов коленчатого вала ne, об/мин |
||
ne1min |
800 |
800 |
ne2 |
1075 |
1075 |
ne3 |
1350 |
1350 |
ne4 |
1625 |
1625 |
nN |
1900 |
1900 |
ne5max |
2090 |
2090 |
По формуле Лейбермана Ne, КВТ |
||
Ne1 |
141,20 |
137,76 |
Ne2 |
193,11 |
188,40 |
Ne3 |
238,19 |
232,38 |
Ne4 |
271,23 |
264,61 |
Nemax |
287,00 |
280,00 |
Ne5 |
285,08 |
278,12 |
Крутящий момент Мкр, Н*м |
||
Мкр1 |
1686,33 |
1645,20 |
Мкр2 |
1716,24 |
1674,38 |
Мкр3 |
1685,68 |
1644,56 |
Мкр4 |
1594,65 |
1555,75 |
Мкр5 |
1443,16 |
1407,96 |
Мкр5 |
1303,17 |
1271,39 |
Вывод: по внешне скоростной характеристике видно, что при одинаковом номинальном числе оборотов максимальная мощность больше у автомобиля МАЗ-642208 за счет его большей максимальной мощности. Также из графика видно, что крутящий момент также больше у МАЗ-642208, непосредственно из-за большей мощности при всех значениях количества оборотов.
4. Расчет и построение графиков тяговых и мощностных балансов для автомобилей.
Уравнение силового баланса выглядит следующим образом:
где
– крутящий момент,
;
–
КПД
трансмиссии;
r
–
статический радиус колеса, м;
–
передаточное
число трансмиссии.
;
где
– посадочный диаметр обода колеса, м;
–
коэффициент,
учитывающий смятие шины под нагрузкой
(принимается равным 0,86);
–
ширина
профиля шины, м.
Для автомобиля МАЗ 642208:
Силу сопротивления воздуха можно рассчитать по следующей формуле:
,
где
Кв –коэффициент обтекаемости (принимаем равным 0,6)
F – лобовая площадь автомобиля, которая равна
F
= B*Hг,
где
В – колея передних колес, м;
Нг – габаритная высота автомобиля, м;
– скорость
движения автомобиля, м/с, определяется
по формуле:
,
м/с
Пример расчета для МАЗ 642208:
Силу сопротивления дороги для автомобиля можно рассчитать по формуле:
=
,
кН,
где
–
масса автомобиля, кг;
-
коэффициент сопротивления дороги.
Пример расчета для МАЗ 642208:
|
МАЗ-642208 |
MB SK 3 |
|
МАЗ-642208 |
MB SK 3 |
|
МАЗ-642208 |
MB SK 3 |
I |
||||||||
V1,м/с |
0,66 |
0,63 |
Pт1,кН |
172,6218034 |
174,5504418 |
Рв 1, кН |
0,001813 |
0,001572 |
V2,м/с |
0,88 |
0,85 |
Pт2 кН |
175,6827785 |
177,6456159 |
Рв 2 кН |
0,003273 |
0,002839 |
V3,м/с |
1,11 |
1,07 |
Pт3 кН |
172,5542819 |
174,4821659 |
Рв 3 кН |
0,005162 |
0,004478 |
V4,м/с |
1,33 |
1,29 |
Pт4 кН |
163,2363139 |
165,0600917 |
Рв 4 кН |
0,007479 |
0,006488 |
V,м/с |
1,56 |
1,50 |
Pт кН |
147,7288743 |
149,3793933 |
Рв 5 кН |
0,010225 |
0,008869 |
V5,м/с |
1,72 |
1,65 |
Pт5 кН |
133,3991735 |
134,8895922 |
Рв 6 кН |
0,012372 |
0,010732 |
|
II |
|
|
|
||||
V1,м/с |
1,08 |
0,91 |
Pт1,кН |
104,9773467 |
121,0686566 |
Рв 1, кН |
0,004901 |
0,003268 |
V2,м/с |
1,45 |
1,23 |
Pт2 кН |
106,8388325 |
123,2154777 |
Рв 2 кН |
0,00885 |
0,005902 |
V3,м/с |
1,82 |
1,54 |
Pт3 кН |
104,9362845 |
121,0213002 |
Рв 3 кН |
0,013958 |
0,009308 |
V4,м/с |
2,19 |
1,85 |
Pт4 кН |
99,26970279 |
114,4861242 |
Рв 4 кН |
0,020223 |
0,013486 |
V,м/с |
2,56 |
2,17 |
Pт кН |
89,83908724 |
103,6099496 |
Рв 5 кН |
0,027648 |
0,018436 |
V5,м/с |
2,82 |
2,39 |
Pт5 кН |
81,12469578 |
93,55978447 |
Рв 6 кН |
0,033454 |
0,022308 |
|
III |
|
|
|
||||
V1,м/с |
1,47 |
1,29 |
Pт1,кН |
77,2345569 |
85,6590131 |
Рв 1, кН |
0,009055 |
0,006529 |
V2,м/с |
1,97 |
1,73 |
Pт2 кН |
78,60410028 |
87,17794115 |
Рв 2 кН |
0,016351 |
0,01179 |
V3,м/с |
2,48 |
2,18 |
Pт3 кН |
77,20434638 |
85,62550733 |
Рв 3 кН |
0,025786 |
0,018593 |
V4,м/с |
2,98 |
2,62 |
Pт4 кН |
73,0352952 |
81,00171166 |
Рв 4 кН |
0,037361 |
0,02694 |
V,м/с |
3,48 |
3,07 |
Pт кН |
66,09694673 |
73,30655413 |
Рв 5 кН |
0,051077 |
0,036829 |
V5,м/с |
3,83 |
3,37 |
Pт5 кН |
59,6855429 |
66,19581838 |
Рв 6 кН |
0,061803 |
0,044563 |
|
IV |
|
|
|
||||
V1,м/с |
1,89 |
1,79 |
Pт1,кН |
59,93812619 |
61,70975215 |
Рв 1, кН |
0,015035 |
0,012581 |
V2,м/с |
2,54 |
2,41 |
Pт2 кН |
61,00096474 |
62,80400563 |
Рв 2 кН |
0,027149 |
0,022716 |
V3,м/с |
3,19 |
3,02 |
Pт3 кН |
59,91468123 |
61,6856142 |
Рв 3 кН |
0,042816 |
0,035825 |
V4,м/с |
3,84 |
3,64 |
Pт4 кН |
56,67927565 |
58,35457787 |
Рв 4 кН |
0,062036 |
0,051907 |
V,м/с |
4,49 |
4,25 |
Pт кН |
51,29474802 |
52,81089663 |
Рв 5 кН |
0,084809 |
0,070962 |
V5,м/с |
4,94 |
4,68 |
Pт5 кН |
46,31915746 |
47,68823966 |
Рв 6 кН |
0,102619 |
0,085865 |
|
V |
|
|
|
||||
V1,м/с |
2,38 |
2,66 |
Pт1,кН |
47,60799738 |
41,58061871 |
Рв 1, кН |
0,023832 |
0,027709 |
V2,м/с |
3,20 |
3,57 |
Pт2 кН |
48,45219485 |
42,31793713 |
Рв 2 кН |
0,043033 |
0,050034 |
V3,м/с |
4,02 |
4,49 |
Pт3 кН |
47,58937537 |
41,56435433 |
Рв 3 кН |
0,067865 |
0,078907 |
V4,м/с |
4,84 |
5,40 |
Pт4 кН |
45,01953895 |
39,31987033 |
Рв 4 кН |
0,09833 |
0,114328 |
V,м/с |
5,65 |
6,31 |
Pт кН |
40,74268557 |
35,58448511 |
Рв 5 кН |
0,134427 |
0,156298 |
V5,м/с |
6,22 |
6,95 |
Pт5 кН |
36,79064507 |
32,13279005 |
Рв 6 кН |
0,162657 |
0,189121 |
|
VI |
|
|
|
||||
V1,м/с |
3,78 |
3,84 |
Pт1,кН |
29,9690631 |
28,79788434 |
Рв 1, кН |
0,060141 |
0,057768 |
V2,м/с |
5,08 |
5,16 |
Pт2 кН |
30,50048237 |
29,30853596 |
Рв 2 кН |
0,108595 |
0,10431 |
V3,м/с |
6,38 |
6,48 |
Pт3 кН |
29,95734061 |
28,78661996 |
Рв 3 кН |
0,171262 |
0,164504 |
V4,м/с |
7,68 |
7,80 |
Pт4 кН |
28,33963783 |
27,23213634 |
Рв 4 кН |
0,248142 |
0,23835 |
V,м/с |
8,98 |
9,12 |
Pт кН |
25,64737401 |
24,64508509 |
Рв 5 кН |
0,339235 |
0,325848 |
V5,м/с |
9,88 |
10,03 |
Pт5 кН |
23,15957873 |
22,25451184 |
Рв 6 кН |
0,410475 |
0,394276 |
|
VII |
|
|
|
||||
V1,м/с |
5,13 |
5,79 |
Pт1,кН |
22,0914808 |
19,10063757 |
Рв 1, кН |
0,11068 |
0,131315 |
V2,м/с |
6,89 |
7,78 |
Pт2 кН |
22,48321272 |
19,43933508 |
Рв 2 кН |
0,199852 |
0,23711 |
V3,м/с |
8,66 |
9,77 |
Pт3 кН |
22,08283965 |
19,0931663 |
Рв 3 кН |
0,31518 |
0,373939 |
V4,м/с |
10,42 |
11,76 |
Pт4 кН |
20,8903616 |
18,06213125 |
Рв 4 кН |
0,456665 |
0,541801 |
V,м/с |
12,18 |
13,75 |
Pт кН |
18,90577856 |
16,34622991 |
Рв 5 кН |
0,624306 |
0,740697 |
V5,м/с |
13,40 |
15,12 |
Pт5 кН |
17,07191804 |
14,76064561 |
Рв 6 кН |
0,755411 |
0,896243 |
|
VIII |
|
|
|
||||
V1,м/с |
6,62 |
7,52 |
Pт1,кН |
17,12517891 |
14,69279813 |
Рв 1, кН |
0,184183 |
0,221922 |
V2,м/с |
8,89 |
10,11 |
Pт2 кН |
17,42884707 |
14,95333467 |
Рв 2 кН |
0,332573 |
0,400716 |
V3,м/с |
11,17 |
12,70 |
Pт3 кН |
17,11848035 |
14,687051 |
Рв 3 кН |
0,52449 |
0,631957 |
V4,м/с |
13,44 |
15,28 |
Pт4 кН |
16,19407876 |
13,89394711 |
Рв 4 кН |
0,759935 |
0,915644 |
V,м/с |
15,72 |
17,87 |
Pт кН |
14,65564229 |
12,57402301 |
Рв 5 кН |
1,038908 |
1,251778 |
V5,м/с |
17,29 |
19,66 |
Pт5 кН |
13,23404499 |
11,35434278 |
Рв 6 кН |
1,257079 |
1,514651 |
Уравнение мощностного баланса выглядит следующим образом:
,
где
– тяговая мощность, кВт;
–
мощность,
затрачиваемая на преодоление сопротивления
воздуха, кВт;
–
мощность,
затрачиваемая на преодоление сопротивления
дороги, кВт;
–
мощность,
затрачиваемая на преодоление сопротивления
разгону, кВт.
- не рассчитываем ввиду равномерности движения
Пример расчета для МАЗ 642208:
Nд=0,66*26,95=17,78кВт
Nв=0,0018*0,66=0,0012кВт
МАЗ 642208 |
v м/с |
0,66 |
1,21 |
1,99 |
2,70 |
3,48 |
4,384 |
6,964 |
9,447 |
12,187 |
17,288 |
Nд, кВт |
17,78 |
32,58 |
53,58 |
72,82 |
93,84 |
118,142 |
187,676 |
254,600 |
328,434 |
465,900 |
|
Nв, кВт |
0,0012 |
0,007 |
0,033 |
0,083 |
0,178 |
0,354 |
1,421 |
3,546 |
7,613 |
21,732 |
|
Рв,кН |
0,0018 |
0,006 |
0,017 |
0,031 |
0,051 |
0,081 |
0,204 |
0,375 |
0,625 |
1,257 |
|
Nд+Nв,кВТ |
17,7812 |
32,587 |
53,611 |
72,906 |
94,016 |
118,496 |
189,097 |
258,146 |
336,047 |
487,632 |
|
Рд, кН |
26,95 |
26,95 |
26,95 |
26,95 |
26,95 |
26,950 |
26,950 |
26,950 |
26,950 |
26,950 |
|
MB SK3 |
v м/с |
0,63 |
1,17 |
1,68 |
2,38 |
3,30 |
4,897 |
7,070 |
10,660 |
13,858 |
19,658 |
Nд, кВт |
19,51 |
35,93 |
51,80 |
73,21 |
101,62 |
150,820 |
217,766 |
328,324 |
426,822 |
605,469 |
|
Nв, кВт |
0,0016 |
0,005 |
0,011 |
0,022 |
0,043 |
0,094 |
0,196 |
0,445 |
0,753 |
1,515 |
|
Рв,кН |
0,0010 |
0,006 |
0,019 |
0,053 |
0,141 |
0,460 |
1,385 |
4,748 |
10,431 |
29,775 |
|
Nд+Nв,кВТ |
19,5093 |
35,934 |
51,817 |
73,264 |
101,765 |
151,281 |
219,151 |
333,072 |
437,252 |
635,244 |
|
Рд, кН |
30,8 |
30,8 |
30,8 |
30,8 |
30,8 |
30,800 |
30,800 |
30,800 |
30,800 |
30,800 |
|
|
||||
|
I |
||||
V1,м/с |
0,66 |
0,63 |
Nт 1 кВт |
112,9636017 |
110,2083919 |
V2 м/с |
0,88 |
0,85 |
Nт 2 кВт |
154,4865056 |
150,7185421 |
V3 м/с |
1,11 |
1,07 |
Nт 3 кВт |
190,5515139 |
185,903916 |
V4 м/с |
1,33 |
1,29 |
Nт 4 кВт |
216,9816657 |
211,6894299 |
V м/с |
1,56 |
1,50 |
Nт 5 кВт |
229,6 |
224 |
V5 м/с |
1,72 |
1,65 |
Nт 6 кВт |
228,06168 |
222,4992 |
|
II |
||||
V1,м/с |
1,08 |
0,91 |
Nт 1 кВт |
112,9636017 |
110,2083919 |
V2 м/с |
1,45 |
1,23 |
Nт 2 кВт |
154,4865056 |
150,7185421 |
V3 м/с |
1,82 |
1,54 |
Nт 3 кВт |
190,5515139 |
185,903916 |
V4 м/с |
2,19 |
1,85 |
Nт 4 кВт |
216,9816657 |
211,6894299 |
V м/с |
2,56 |
2,17 |
Nт 5 кВт |
229,6 |
224 |
V5 м/с |
2,82 |
2,39 |
Nт 6 кВт |
228,06168 |
222,4992 |
|
III |
||||
V1,м/с |
1,47 |
1,29 |
Nт 1 кВт |
112,9636017 |
110,2083919 |
V2 м/с |
1,97 |
1,73 |
Nт 2 кВт |
154,4865056 |
150,7185421 |
V3 м/с |
2,48 |
2,18 |
Nт 3 кВт |
190,5515139 |
185,903916 |
V4 м/с |
2,98 |
2,62 |
Nт 4 кВт |
216,9816657 |
211,6894299 |
V м/с |
3,48 |
3,07 |
Nт 5 кВт |
229,6 |
224 |
V5 м/с |
3,83 |
3,37 |
Nт 6 кВт |
228,06168 |
222,4992 |
|
IV |
||||
V1 м/с |
1,89 |
1,79 |
Nт 1 кВт |
112,9636017 |
110,2083919 |
V2 м/с |
2,54 |
2,41 |
Nт 2 кВт |
154,4865056 |
150,7185421 |
V3 м/с |
3,19 |
3,02 |
Nт 3 кВт |
190,5515139 |
185,903916 |
V4 м/с |
3,84 |
3,64 |
Nт 4 кВт |
216,9816657 |
211,6894299 |
V м/с |
4,49 |
4,25 |
Nт 5 кВт |
229,6 |
224 |
V5 м/с |
4,94 |
4,68 |
Nт 6 кВт |
228,06168 |
222,4992 |
|
V |
||||
V1 м/с |
2,38 |
2,66 |
Nт 1 кВт |
112,9636017 |
110,2083919 |
V2 м/с |
3,20 |
3,57 |
Nт 2 кВт |
154,4865056 |
150,7185421 |
V3 м/с |
4,02 |
4,49 |
Nт 3 кВт |
190,5515139 |
185,903916 |
V4 м/с |
4,84 |
5,40 |
Nт 4 кВт |
216,9816657 |
211,6894299 |
V м/с |
5,65 |
6,31 |
Nт 5 кВт |
229,6 |
224 |
V5 м/с |
6,22 |
6,95 |
Nт 6 кВт |
228,06168 |
222,4992 |
|
VI |
||||
V1 м/с |
3,78 |
3,84 |
Nт 1 кВт |
112,9636017 |
110,2083919 |
V2 м/с |
5,08 |
5,16 |
Nт 2 кВт |
154,4865056 |
150,7185421 |
V3 м/с |
6,38 |
6,48 |
Nт 3 кВт |
190,5515139 |
185,903916 |
V4 м/с |
7,68 |
7,80 |
Nт 4 кВт |
216,9816657 |
211,6894299 |
V м/с |
8,98 |
9,12 |
Nт 5 кВт |
229,6 |
224 |
V5 м/с |
9,88 |
10,03 |
Nт 6 кВт |
228,06168 |
222,4992 |