4. Подбор передаточных чисел коробки передач.

Для определения передаточных чисел коробки передач, вначале определяют передаточное число на первой, самой низкой передаче.

Передаточное число первой передачи должно удовлетворять следующим требованиям:

• обеспечивать преодоление повышенных дорожных сопротивлений движению;

• не вызывать буксование ведущих колес автомобиля при передаче максимального крутящего момента двигателя.

Для преодоления автомобилем повышенных дорожных сопротивлений и обеспечения максимальной силы тяги на ведущих колесах максимальная касательная силы будет определяться следующим равенством:

; (15)

ИЗ данного равенства передаточное число коробки передач на первой передаче будет равно:

; (16)

где: G – сила тяжести автомобиля, Н;

М_{КР МАХ} – максимальный крутящий момент, определяемый внешней скоростной характеристикой двигателя, Н∙м;

η_{ТР 1} – КПД трансмиссии на первой передаче.( η_{ТР 1}=0,88 – 0,94).

Найденное передаточное отношение первой ступени коробки передач должно исключать полное буксование ведущих колес, которое может возникнуть при максимальной касательной силе тяги автомобиля.

Для этого необходимо, чтобы максимальная касательная силы тяги, подводимая к ведущим колесам, была бы меньше или равна максимальной силе сцепления ведущих колес с дорогой, то есть:

; (17)

Выразим искомую величину:

; (18)

где: φ – коэффициент сцепления ведущих колес с дорогой.

Данный коэффициент изменяется довольно в широких пределах и

принимается по данным, представленным в таблице №6.

Таблица№6. Значения коэффициента сцепления колес автомобиля.

Дорога	Поверхность
	Сухая	Мокрая
С асфальтобетонным или цементобетонным покрытием	0,7-0,8	0,35-0,45
Со щебеночным покрытием	0,6-0,7	0,3-0,4
Грунтовая	0,5-0,6	0,2-0,4
Обледенелая	0,1-0,2
Покрытая снегом	0,2-0,3

Таким образом, передаточное число первой ступени коробки передач должно лежать в пределах, обуславливающих преодоление автомобилем максимального дорожного сопротивления и отсутствие буксования ведущих колес.

Зная передаточное число 1-й ступени коробки передач, переходят к определению передаточных чисел на промежуточных передачах.

Если исходить из условия сохранения постоянного интервала изменения числа оборотов двигателя, при разгоне на различных передачах, что соответствует наибольшей производительности и экономичности автомобиля, то получим ряд передаточных чисел, подчиняющихся закону геометрической прогрессии:

, (19)

откуда:

; ; (20)

где: z – число передач;

q – знаменатель геометрической прогрессии.

; (21)

В частном случае, когда высшая передача является прямой i_KZ =1.

; (22)

При расчете двухвальных коробок передач за i_KZ принимается передаточное число передачи прототипа, которое использовалось для расчета главной передачи (т.е. передача, на которой достигается максимальная скорость).

Зная передаточные числа коробки перемены передач и главной передачи, определяют передаточные числа трансмиссии:

; (23)

5. Построение универсальной динамической характеристики автомобиля.

Динамической характеристикой автомобиля называют графически выраженную зависимость динамического фактора от скорости движения автомобиля на разных передачах.

Универсальная динамическая характеристика автомобиля является его основным техническим документом.

Динамический фактор представляет собой отношение избыточной касательной силы к силе тяжести автомобиля:

; (24)

Величина динамического фактора зависит от характера протекания кривой крутящего момента двигателя, передаточного числа трансмиссии, скорости движения автомобиля и его массы.

Вначале строят динамическую характеристику порожнего автомобиля.

Массу порожнего автомобиля определяют следующим образом:

; (25)

где: т_ВОД– масса водителя.

Для построения кривых динамического фактора по передачам в уравнение 23 вместо ранее вычисленной величины подставляется скорректированное значение G_ПОР.

Расчет значения динамического фактора автомобиля удобно вести в следующей последовательности:

1. Задаются рядом значений частот вращения коленчатого вала (20, 40, 60, 80,100, 120 от п_МАХ), см 1пункт;

2. Для выбранных частот подсчитывают величины скоростей автомобиля на каждой передаче по формуле:

; км/ч (26)

3. Определяют величину касательной силы тяги Рк по передачам;

4. Подсчитывают значение силы сопротивления воздуха Rw дляV, соответствующим исходным значениямn на каждой передаче;

5. Определяют величину динамического фактора D порожнего автомобиля по каждой передачи;

6. Полученные данные заносят в сводную таблицу№7.

Таблица №7 Расчетные значения динамической характеристики порожнего автомобиля.

Передача	V, км/ч	n, мин-1	МКР, Нм	РК, Н	RW, Н	D

Общий вид динамической характеристики представлен ниже на рис. 3.

1,0

1,125

1,25

1,375

1,5