- •Оценка и совершенствование
- •Тягово-скоростных свойств
- •Автотранспортных средств
- •Учебное пособие
- •Санкт-Петербург
- •Содержание
- •Введение
- •Глава 1. Основы теории колесного движителя
- •1.1. Основные положения
- •Радиусы автомобильного колеса
- •1.2. Динамика автомобильного колеса
- •1.3. Сцепление колеса с опорной поверхностью
- •Глава 2. Прямолинейное движение автомобиля и автопоезда
- •2.1. Внешние силы и моменты, действующие на автомобиль при прямолинейном движении
- •2.2. Нормальные реакции дороги на колёса автомобиля
- •2.3. Уравнения динамики прямолинейного движения автомобиля
- •Глава 3. Математическая модель построения тяговой и динамической характеристик автомобиля
- •3.1. Определения и показатели оценки тягово-скоростных свойств автомобиля
- •Поверочный тяговый расчет
- •3.2. Математическая модель построения тяговой и динамической характеристик автомобиля
- •Глава 4. Методика построения тяговой и динамической характеристик автомобиля
- •4.2. Построение динамической характеристики автомобиля КамАз-4310
- •4.3. Построение динамической характеристики автомобиля Урал 4320
- •4.4. Применение динамической характеристики для оценки тягово-скоростных свойств автомобиля
- •1. Определение минимально возможной скорости.
- •2. Определение максимально возможной скорости движения на каждой передаче.
- •3. Определение максимальной скорости движения автомобиля
- •4. Определение возможной скорости движения автомобиля
- •5. Определение преодолеваемого автомобилем сопротивления
- •6. Определение предельного угла преодолеваемого подъема
- •7. Определение ускорения автомобиля
- •8. Определение силы тяги на крюке
- •9. Обеспеченность движения по сцеплению
- •Глава 5. График использования мощности автомобиля
- •5.1. Методика построения графика использования мощности автомобиля
- •5.2. Применение графика использования мощности
- •Глава 6. Приемистость и график разгона автомобиля
- •6.1. Общие сведения о приёмистости и разгоне автомобиля
- •6.2. Построение графика разгона автомобиля
- •6.3. Замедление при переключении передач
- •6.4. Упрощённый метод построения графика разгона
- •Глава 7. Проектировочный тяговый расчёт автомобиля
- •7.1 Определение веса автомобиля
- •7.2. Выбор числа осей
- •7.3. Определение мощности и подбор двигателя
- •7.4. Разбивка скоростей по передачам
- •Транспортный и тяговый диапазоны
- •Определение силового диапазона
- •7.5. Требования к разбивке скоростей и способы разбивки
- •Обеспечение высоких средних скоростей
- •Решение.
- •Повышение топливной экономичности
- •Определение расчётных скоростей
- •7.6. Определение передаточных чисел механизмов трансмиссии
- •Передаточные числа дополнительной коробки.
- •Распределение постоянного передаточного числа между отдельными механизмами трансмиссии.
- •Заключение
- •Литература
Определение расчётных скоростей
При любом способе разбивки предварительно находят либо отношения, либо разности скоростей (по известным разностям всегда могут быть найдены и отношения). Зная Vmax = Vр, нетрудно подсчитать все остальные скорости
(136)
Найденную по формулам (136) низшую скорость Vi сравнивают с найденным ранее значением этой скорости (при определении dк, чтобы проконтролировать правильность расчёта). Расхождение порядка 3-5% может быть допущено как результат округлений.
V
Vi+1
а)
Vi
nM
nНАЧ
nN
V
Vi+1
б)
ΔV
Vi
nд
Рис.27. Графики зависимости между скоростями автомобиля на соседних передачах без учёта падения скорости (а) и с учетом падения скорости (б) при переключении передач.
7.6. Определение передаточных чисел механизмов трансмиссии
Передаточное число трансмиссии на любой ступени можно представить как произведение передаточных чисел ее последовательно установленных механизмов
ioi = ip · iki · iok · iГП · iБР, (137)
где iP - передаточное число редуктора, установленного между двигателем и коробкой передач;
iki - передаточные числа основной коробки передач (на ступени i);
iok - передаточные числа дополнительной коробки передач;
iГП - передаточное число главной передачи;
iБР - передаточное число бортового редуктора.
Все передаточные числа можно объединить в две группы: постоянные in и переменные ivp.
Тогда
ioi = iо· ivp. (138)
Последовательность определения передаточных чисел в большой степени зависит от схем основной и дополнительной коробок передач. Особенно важно то, есть ли в коробках прямые передачи (ступени). На этих ступенях имеется жёсткая кинематическая связь ведущего и ведомого валов (i = 1), а к.п.д. коробки наибольший, так как в полюсах зацепления зубчатых колёс имеют место только холостые потери. В связи с этим целесообразно рассмотреть отдельно коробки передач с прямой передачей и без неё.
Автомобили с коробками, имеющими прямую ступень. В связи с преимуществами прямой передачи, такие коробки передач наиболее распространены, т.к. на этой передаче автомобиль может эксплуатироваться большую часть времени.
Для автомобилей общего назначения (кроме тех, у которых в коробку вводится ускоренная ступень) в качестве прямой обычно берётся высшая передача.
Для автомобилей многоцелевого назначения, большую часть времени работающих в более тяжёлых условиях, за прямую берут передачу, следующую за высшей (р -1), а при восьми и более ступенях ещё более низкую (р – 2).
На прямой ступени (i = I) по формуле (138) имеем i = io.
Тогда постоянное передаточное число трансмиссии будет
(139)
где VI - расчетная скорость движения на передаче, выбранной в качестве прямой, км/ч.
Это выражение справедливо и для автомобилей, имеющих дополнительную коробку передач, поскольку в последней на основной рабочей ступени также должна быть включена прямая передача Передаточные числа коробки передач на остальных ступенях определяются из условия
(140)
Автомобили с коробками без прямой ступени. Такие коробки передач пока не имеют широкого распространения на автомобилях (в отличие от тракторов и гусеничных машин). Однако они позволяют получить более высокий к.п.д. на нескольких передачах, что делает возможным применение их и в дальнейшем
В коробках передач без прямой ступени стремятся насколько это возможно уменьшить передаточные числа с целью снижения моментов, нагружающих зубчатые колёса и валы.
Пределом уменьшения передаточных чисел являются надёжность и долговечность подшипников качения в коробке передач, а также необходимость ограничения окружных скоростей в полюсах зацепления зубчатых колёс, в том числе и ненагруженных.
Если задаться пmax, то получим
(141)
В большинстве конструкций ip = 1 (редуктор отсутствует).
Постоянное передаточное число может быть найдено по формуле
(142)