8 Расчет показателей эксплуатационных свойств автомобиля

8.1 Расчет и выбор передаточных чисел

Агрегатов механической трансмиссии

Расчет передаточного числа главной передачи

Учитывая, что при движении автомобиля на прямой передаче передаточное число коробки передач , а скорость движения автомобиля будет максимальной , передаточное число главной передачи равно

,

где – расчетный радиус качения ведущих колес с пневматической шиной автомобиля, определяемый по формуле

, м,

где d – посадочный диаметр шины, в дюймах; – высота профиля шины, в дюймах; – коэффициент рабочей деформации шин (для грузовых автомобилей 0,935; для легковых 0,87).

Размеры шин для автомобиля выбираются по таблицам П.5.2-П.5.5 в зависимости от нагрузки на одно ведущее колесо и давления воздуха в шине.

Расчет и подбор передаточных чисел коробки передач

Определение передаточных чисел коробки передач начинают с расчета передаточного числа на первой передаче из условия возможности преодоления автомобилем максимальных дорожных сопротивлений по формуле

,

где – максимальное значение коэффициента суммарного сопротивления дороги: для грузовых одиночных автомобилей = 0,35…0,40, для легковых автомобилей = 0,35…0,50, для автопоездов 0,18…0,35; – максимальный эффективный крутящий момент двигателя (определяют по внешней скоростной характеристике); – механический КПД трансмиссии на первой передаче; – передаточное число главной передачи.

Чтобы исключить буксование ведущих колес автомобиля на первой передаче при работе на режиме максимального крутящего момента двигателя, необходимо выполнить условие

,

где – коэффициент нагрузки ведущих колес: для легковых автомобилей 42 = 0,45…0,55; для грузовых автомобилей 42 = 0,70…0,75; для полноприводных автомобилей 1; – максимальный коэффициент сцепления колес с дорогой (принимают для случая движения автомобиля по сухому асфальтобетонному покрытию = 0,6…0,8).

Окончательный выбор передаточного числа коробки передач на первой передаче ( ) производят из условия движения автомобиля с минимальной скоростью в стесненных условиях (например, в условиях гаража):

.

Для грузового автомобиля грузоподъемностью меньше 3,5 т минимальная частота вращения 800…1000 мин^-1, что соответствует минимальной скорости 3,5…3,6 км/ч; для грузовых автомобилей грузоподъемностью свыше 3,5 т и автопоездов 800…1000 мин^-1, что соответствует 4,0…4,5 км/ч и выше; для легковых автомобилей частота вращения 600…1000 мин^-1, что соответствует 3,5…6,0 км/ч.

Таким образом, передаточное число первой передачи должно лежать в пределах, обеспечивающих преодоление автомобилем максимального дорожного сопротивления при отсутствии буксования ведущих колес и обеспечивающего движение автомобиля на минимально возможной скорости:

.

Остальные передаточные числа коробки определяются по закону геометрической прогрессии, при условии, что в момент переключения передач скорость является постоянной ( ), т. е.

, и т. д.

Это свидетельствует о том, что при переходе от одной передачи к другой интервал изменения частоты вращения коленчатого вала при разгоне автомобиля остается неизменным.

В соответствии с законом геометрической прогрессии отношение передаточных чисел соседних передач есть величина постоянная, называемая знаменателем геометрической прогрессии (q):

const ,

.

В частном случае, если высшая передача является прямой, то , тогда

,

где z – число передач у автомобиля.

Передаточные числа коробки на остальных передачах определяется по формулам:

; , …, .

Расчет передаточных чисел трансмиссии

Передаточные числа трансмиссии на каждой передаче определяют по формуле

,

где – передаточное число коробки на данной передаче.