1. 4. Определение передаточных чисел трансмиссии

Передаточное число главной передачи находится по формуле

= = 6 (13)

где r_к - расчетный радиус ведущих колес;

i_n - передаточное число на высшей передаче, равное 1, если это прямая передача; если высшей является ускоренная передача, то i_n следует задаться в пределах 0,7 - 0,85;

i_g - передаточное число дополнительной коробки на высшей передаче, принимаемое равным 1,0 - 1,5.

Передаточное число трансмиссии на первой передаче

= (14)

где D_1max - максимальный динамический фактор автомобиля.

Для обеспечения сцепных свойств автомобиля должно быть соблюдено условие

0.42<0,60 (15)

 - коэффициент сцепления ведущих колес с дорогой, в зависимости от дорожных условий берется равным 0,6 - 0,8;

_к - коэффициент нагрузки задних колес; множитель d = (1,1-1,3) учитывает перераспределение нагрузки между передними и задними мостами при движении;

M_max - максимальный крутящий момент двигателя, берется из скоростной характеристики, Нм;

_тр - КПД трансмиссии на первой передаче, подсчитывается, как указывалось ранее.

Если считать, что при разгоне автомобиля частота вращения коленчатого вала двигателя изменяется в одном и том же интервале, то передаточные числа трансмиссии определяются по геометрической прогрессии. Передаточные числа промежуточных ступеней для коробки с n ступенями, не считая ускоряющую и передачу заднего хода, находятся по формуле

; , (16)

;

где p - порядковый номер рассчитываемой передачи;

n - порядковый номер прямой передачи.

Для улучшения динамичности автомобиля при движении по хорошим дорогам следует уменьшать соотношения между передаточными числами (на 10-15%) по мере приближения к высшей передаче так, чтобы

. (17)

Передаточное число понижающей передачи дополнительной коробки рассчитывают исходя из условия полного использования общего сцепного веса автомобиля

. (18)

Величина _тр при всех включенных ведущих мостах подсчитывается, как указывалось ранее. Но значения КПД отдельных кинематических пар берутся ближе к нижнему пределу.

Найденное значение следует проверить по величине, получаемой при этом минимальной скорости, которая не должна быть менее V_min = 0,95 -1,4 м/с:

, (19)

где n_m - частота вращения коленчатого вала, соответствующая максимальному крутящему моменту.

2. Динамическая характеристика и расчет

параметров движения

автомобиля

2. 1. Расчет и построение динамической характеристики автомобиля

Используя уравнение

, (20)

где р - порядковый номер передачи.

Определяют скорость движения автомобиля на всех передачах при некоторых частотах вращения коленчатого вала, например, при частотах, выбранных при построении скоростной характеристики.

При наличии дополнительной коробки определяются также скорости движения на первой передаче при включенной понижающей передаче дополнительной коробки

. (21)

Соответствующие значения силы сопротивления воздуха Р_w находятся по формуле

P_w = к·F·V². (22)

При тех же частотах вращения коленчатого вала определяют касательные силы тяги P_к на всех передачах. Соответствующие значения М_е берут из скоростной характеристики.

;

. (23)

Номер передачи	Определяемый параметр	Частота вращения коленчатого вала
		N1	N2	N3	N4	N5	N6	N7	N8	N9	N10	N11
1-я	V	2,55	3,08	3,61	4,15	4,68	5,21	5,74	6,28	6,81	7,34	7,87
	Pw	16,31	23,82	32,75	43,09	54,85	68,02	82,61	98,62	116,05	134,89	155,15
	Pk	17471,8	17741,6	17467,2	17997,7	17952	17787,3	17512,9	17119,6	16611,9	15989,9	15248,9
	D	0,467	0,475	0,467	0,481	0,479	0,475	0,467	0,456	0,442	0,425	0,404
2-я	V	4,08	4,93	5,79	6,64	7,49	8,34	9,19	10,04	10,9	11,75	12,6
	Pw	41,77	60,99	83,84	110,32	140,42	174,14	211,5	252,48	297,09	345,32	397,18
	Pk	10919,8	11088,5	10917	11248,6	11220	11117,1	10945,6	10699,7	10382,4	9993,6	9530,5
	D	0,291	0,295	0,290	0,298	0,297	0,293	0,287	0,280	0,270	0,258	0,244
3-я	V	6,38	7,71	9,04	10,37	11,71	13,04	14,37	15,7	17,03	18,36	19,69
	Pw	101,99	148,92	204,7	269,33	342,82	425,17	516,36	616,41	725,32	843,07	969,69
	Pk	6988,72	7096,6	6986,8	7199,1	7180,8	7114,9	7005,1	6847,8	6644,7	6395,9	6099,5
	D	0,184	0,186	0,181	0,185	0,183	0,179	0,173	0,167	0,158	0,148	0,137
4-я	V	10,21	12,34	14,47	16,6	18,73	20,86	22,99	25,12	27,25	29,38	31,51
	Pw	261,11	381,24	524,04	689,5	877,63	1088,43	1321,89	1578,02	1856,82	2158,28	2482,41
	Pk	4367,9	4435,4	4366,8	4499,4	4488	4446,8	4378,2	4279,9	4152,9	3997,4	3812,2
	D	0,11	0,108	0,103	0,102	0,096	0,09	0,081	0,072	0,061	0,049	0,035
5-я	V	12,02	14,52	17,03	19,53	22,04	24,54	27,05	29,55	32,06	34,56	37,07
	Pw	361,4	527,67	725,32	954,33	1214,72	1506,48	1829,61	2184,12	2569,99	2987,24	3435,86
	Pk	3712,7	3770,1	3711,7	3824,5	3814,8	3779,8	3721,5	3637,9	3530	3397,8	3240,4
	D	0,089	0,086	0,08	0,076	0,069	0,06	0,05	0,038	0,025	0,011	-0,005

Полученные в результате расчетов величины V, P_w и P_к сводят в таблицу, с помощью которой в такой же последовательности определяют значения динамического фактора

, (24)

где М_а - масса груженого автомобиля без прицепа.

На основании данных таблицы строится динамическая характеристика, представляющая графическое изображение зависимости динамического фактора от скорости движения при различных включённых передачах.

Величина динамического фактора при прочих равных условиях зависит от передаточного числа трансмиссии и массы автомобиля. Если зависимость D от передаточного числа непосредственно выражается соответственно каждой передаче отдельной кривой динамического фактора, то для получения графической зависимости D от массы необходимы специальные построения. Из формулы для определения динамического фактора следует, что его величина обратно пропорциональна массе автомобиля. Чтобы не вычислять величину D при каждом изменении нагрузки, динамическую характеристику строят сначала для автомобиля с исходной массой М_а, а затем преобразуют ее в универсальную, используя выражение

, (25)

где D_x - новое значение динамического фактора;

М_x - измененная масса автомобиля с грузом;

K_r - коэффициент загрузки автомобиля, равный отношению

Для преобразования исходной динамической характеристики в универсальную нужно продолжить влево ось абсцисс и отложить на ней значения D_x в том же масштабе, что и для D. Затем из начала координат провести ряд лучей, углы наклона которых к оси абсцисс зависят от величины K_r и определяются из выражения

. (26)

Пусть известен динамический фактор при движении автомобиля массой M_a со скоростью V^/ по дороге, характеризуемой величиной приведенного дорожного сопротивления ψ^/. Для определения динамического фактора D_x груженого автомобиля массой M_x, движущегося с той же скоростью по той же самой дороге, необходимо из точки R динамической характеристики провести прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с лучом, соответствующим выбранному коэффициенту загрузки. Перпендикуляр, опущенный из точки пересечения на ось абсцисс, определит D_x - новое значение динамического фактора.